汽車電氣系統(tǒng)及檢修

項(xiàng)目五車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

任務(wù)6LIN子總線

一、

概述LIN是LocalInterconnectNetwork的縮寫，意為局域互聯(lián)網(wǎng)。局域互聯(lián)網(wǎng)LIN的標(biāo)志LIN總線所控制的控制單元一般都分布在距離較近的空間內(nèi)（如車頂、儀表臺(tái)、車門等處），所以LIN也被稱為“局域子系統(tǒng)”。所有控制單元被安裝在一個(gè)有限的結(jié)構(gòu)空間（如車頂、駕駛艙）內(nèi)。什么是局域互聯(lián)？1998的十月，在德國(guó)BadenBaden召開的汽車電子會(huì)議上LIN總線的設(shè)想首次被提出1999LIN聯(lián)盟成立(最初的成員有奧迪,寶馬,克萊斯勒,摩托羅拉,博世,大眾和沃爾沃)2000LIN聯(lián)盟開始接收第一批成員2001第一輛使用LIN總線汽車下線2002LIN規(guī)范V.1.3版本發(fā)布2003LIN規(guī)范V.2.0版本發(fā)布2004LIN總線一致性測(cè)試規(guī)范發(fā)布2006LIN標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范V.2.1版發(fā)布2010LIN規(guī)范包SpecificationPackageRevision2.2A發(fā)布1、LIN簡(jiǎn)史

LIN網(wǎng)絡(luò)在汽車中一般不獨(dú)立存在，通常會(huì)與上層CAN網(wǎng)絡(luò)相連，形成CAN-LIN網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。車頂：濕度傳感器、信號(hào)燈控制、雨霧傳感器、天窗等；車門：車窗玻璃、車門鎖、后視鏡、面板等；車頭、車尾：傳感器、風(fēng)扇、車燈等車內(nèi)：組合開關(guān)、雨刮電機(jī)、無線電、空調(diào)、照明等；座椅：座椅電機(jī)等LIN子總線是一種將開關(guān)、顯示器、傳感器及執(zhí)行器等簡(jiǎn)單控制設(shè)備連接起來的串行通信網(wǎng)絡(luò)，主要用于實(shí)現(xiàn)汽車中的分布式電子系統(tǒng)控制。2、應(yīng)用特點(diǎn)在對(duì)帶寬要求不高的低速傳輸場(chǎng)合，LIN具有較高的成本優(yōu)勢(shì)。一般，LIN總線主要應(yīng)用在汽車內(nèi)對(duì)安全和整車性能影響不大的子系統(tǒng)，比如車門窗控制、雨刮器、空調(diào)、座椅調(diào)整、照明燈等。1）應(yīng)用場(chǎng)景2）典型汽車網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)LIN子總線通常作為CAN網(wǎng)絡(luò)的有效補(bǔ)充，并通過網(wǎng)關(guān)與CAN網(wǎng)絡(luò)相互通信。3）LIN總線廣泛應(yīng)用的原因目前、高/低速CAN已成為標(biāo)準(zhǔn)的車用網(wǎng)絡(luò)總線。速度極高，抗電磁干擾能力強(qiáng)和傳輸可靠等優(yōu)越的性能，但價(jià)格也較高。大量的車身和安全性能方面的應(yīng)用對(duì)車用網(wǎng)絡(luò)總線的性能要求并不太高，只需要一種性價(jià)比更高的標(biāo)準(zhǔn)車用網(wǎng)絡(luò)總線，LIN子總線正好可以滿足這一需求。①工作方式：LIN總線為單主/多從方式；CAN總線為多主或主/從方式。LIN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)CAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4）LIN總線vsCAN總線主控制器LIN接口車內(nèi)溫度顯示車外溫度顯示功能鍵盤自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)車外溫度檢測(cè)鼓風(fēng)機(jī)前/后擋風(fēng)玻璃除霜除霧暖風(fēng)加熱芯注：LIN總線的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)不能超過16個(gè)，否則，節(jié)點(diǎn)增加將會(huì)減少網(wǎng)絡(luò)阻抗，導(dǎo)致環(huán)境條件孌差。每增一個(gè)節(jié)點(diǎn)，就會(huì)降低3%阻抗。通常一個(gè)LIN網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點(diǎn)數(shù)目小于12。②節(jié)點(diǎn)數(shù)：LIN總線一般不超過16個(gè)，CAN總線最多110個(gè)。③數(shù)據(jù)傳輸線：LIN總線為單線傳輸；CAN總線為雙線傳輸。④工作電壓：LIN總線12V；CAN總線5V。⑤傳輸速率：LIN總線最高為20KBS，屬于低速總線（A類）；CAN總線最高傳輸速率為1MBS，應(yīng)用于汽車的中高速總線（B類及C類）⑥傳輸距離：LIN總線最長(zhǎng)為40m；CAN總線最長(zhǎng)為10Km.⑥⑤二、LIN子總線結(jié)構(gòu)1、主、從節(jié)點(diǎn)LIN總線采用的是單線傳輸形式，應(yīng)用了單主機(jī)多從機(jī)的概念。LIN總線是基于主從模式的通信系統(tǒng)。

在LIN總線上僅允許有一個(gè)主機(jī)，主機(jī)控制總線上所有通信過程，從機(jī)只有在主機(jī)許可下才能向總線上發(fā)送消息。主機(jī)通過向總線上發(fā)送請(qǐng)求（幀頭，F(xiàn)rameHeader），相關(guān)的從機(jī)或主機(jī)本身據(jù)此幀頭發(fā)送應(yīng)答（Response），請(qǐng)求和應(yīng)答構(gòu)成LIN總線的幀（Frame），主機(jī)節(jié)點(diǎn)：主控單元從機(jī)節(jié)點(diǎn)：從控單元LIN主控制單元連接在CAN數(shù)據(jù)總線上例如：一個(gè)主節(jié)點(diǎn)：主節(jié)點(diǎn)可以執(zhí)行主任務(wù)（引起LIN網(wǎng)絡(luò)通信），也可以執(zhí)行從任務(wù)多個(gè)從節(jié)點(diǎn)：從機(jī)節(jié)點(diǎn)只能執(zhí)行從任務(wù)總線上的信息由主機(jī)節(jié)點(diǎn)控制傳送。主節(jié)點(diǎn)連接在CAN總線上2、電氣連接LIN物理連接示例LIN總線系統(tǒng)的突出特點(diǎn)是——LIN總線是單線式總線，僅靠一根導(dǎo)線傳輸數(shù)據(jù)。導(dǎo)線顏色有基本色（紫色）和識(shí)別色。導(dǎo)線截面積為0.35m㎡.不需要進(jìn)行屏蔽。傳輸線的顏色：LIN總線主色為紫色。LIN總線主機(jī)節(jié)點(diǎn)與從機(jī)節(jié)點(diǎn)3、LIN主、從機(jī)節(jié)點(diǎn)的功能（1）監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸過程和數(shù)據(jù)傳輸速率，發(fā)送信息標(biāo)題。（2）LIN主控制單元的軟件內(nèi)已經(jīng)設(shè)定了一個(gè)周期，該周期用于決定何時(shí)將哪些信息發(fā)送到LIN數(shù)據(jù)總線上多少次。①主機(jī)節(jié)點(diǎn)功能（3）LIN主控單元在LIN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的LIN控制單元與CAN總線之間起“翻譯”溝通作用，是LIN總線系統(tǒng)中唯一與CAN數(shù)據(jù)總線相連的控制單元。（4）通過LIN主控制單元進(jìn)行與之相連的LIN從控制單元的自診斷。LIN主控制單元實(shí)現(xiàn)LIN總線與CAN總線之間的連接②LIN從機(jī)節(jié)點(diǎn)功能空調(diào)出風(fēng)口風(fēng)門伺服電機(jī)的控制LIN從控制單元等待LIN主控制單元的指令，僅根據(jù)需要與主控制單元進(jìn)行通信。

為結(jié)束休眠模式，LIN從控制單元可自行發(fā)送喚醒信號(hào)。LIN從控制單元安裝在LIN總線系統(tǒng)設(shè)備上（如空調(diào)出風(fēng)口風(fēng)門伺服電機(jī)等）。（2）可以通過一個(gè)“叫醒”信號(hào)，喚醒主節(jié)點(diǎn)。（1）接收、傳遞或忽略與從主節(jié)點(diǎn)接收到的主任務(wù)（起始報(bào)文/信息標(biāo)題）相關(guān)的數(shù)據(jù)；BMWE60電動(dòng)遮陽卷簾的控制1—駕駛員側(cè)開關(guān)組；2—駕駛員側(cè)車門模塊TMFA；3—安全和網(wǎng)關(guān)模塊SGM；4—便捷進(jìn)入及起動(dòng)系統(tǒng)CAS；5—中柱開關(guān)控制中心SZM；6—遮陽卷簾（3）檢查所接收數(shù)據(jù)總量和所發(fā)送數(shù)據(jù)的總量。（4）與主節(jié)點(diǎn)的同步字節(jié)保持一致。（5）只能按照主節(jié)點(diǎn)的要求同其他從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換大眾邁騰轎車舒適CAN總線系統(tǒng)請(qǐng)描述圖中LIN子總線中各元件與其控制單元之間的關(guān)系。三、LIN子總線數(shù)據(jù)傳輸1、幀和信號(hào)幀結(jié)構(gòu)

2、幀信號(hào)波形隱性顯性3、信號(hào)公差為了在有干擾的情況下，仍能收到有效信號(hào)，接收的允許電壓值要稍高一些。預(yù)設(shè)公差為：發(fā)送信號(hào)電壓必須滿足顯性電平小于電源電壓的20%；發(fā)送信號(hào)電壓必須滿足隱性電平大于電源電壓的80%。接收信號(hào)電壓必須滿足顯性電平小于電源電壓的40%；接收信號(hào)電壓必須滿足隱性電平大于電源電壓的60%。4、睡眠喚醒在一個(gè)處于睡眠狀態(tài)的LIN網(wǎng)絡(luò)中，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以發(fā)送喚醒信號(hào)，表明希望從睡眠模式切換至正常模式。喚醒信號(hào)是一個(gè)250us到5ms的顯性電平。當(dāng)從機(jī)發(fā)出喚醒信號(hào)之后150ms，主機(jī)仍未發(fā)送報(bào)頭時(shí)，從機(jī)可以再次發(fā)送喚醒信號(hào)。當(dāng)連續(xù)發(fā)送了3次喚醒信號(hào)之后如果主機(jī)仍未發(fā)送報(bào)頭，從機(jī)要等待1.5秒以后才可以再次發(fā)送喚醒信號(hào)。LIN子總線信息傳輸過程LIN總線是一種單線通信方式，采用單主機(jī)多從機(jī)的概念。主機(jī)發(fā)送信息，從機(jī)根據(jù)信息幀中的地址判斷是否響應(yīng)。帶有主機(jī)反饋的空調(diào)裝置LIN信息