基于車載CAN總線的倒車雷達單元設計
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2 倒車雷達單元硬件設計
2．1 倒車雷達單元的整體設計
倒車雷達單元的整體結構如圖2所示，本設計中倒車雷達以PIC18F258單片機為控制核心，控制超聲波發(fā)射接收電路、溫度修正電路工作。PIC18F258單片機本身帶有CAN總線，這樣可以減小電路的復雜性。超聲波發(fā)射電路發(fā)出40 kHz的超聲波，經(jīng)障礙物反射后探頭接收到反射波，單片機根據(jù)發(fā)射和接收時間差計算出障礙物與車的距離，并通過CAN總線以報文形式發(fā)送到儀表單元并顯示，也可送到音響單元進行語音報警，當距離小于一定值時，相應的制動單元自動剎車。溫度補償電路采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20，利用聲速和溫度之間的關系對聲速進行校正，從而消除溫度變化對聲音的影響。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/197143.htm
PIC18F258單片機有著先進的精簡指令集構架、增強型內核，32級堆棧和多種內部、外部中斷源，內部帶有CAN總線控制器，并采用了程序和數(shù)據(jù)空間完全分開的“哈佛”結構，這種結構大大降低了總體成本，同時提高了運行效率和可靠性。
2．2 倒車雷達單元接口電路設計
CAN單元的硬件構成一般有兩種形式。一種形式是內部集成CAN控制器的微控制器加上收發(fā)器；另外一種形式是通用微控制器加上獨立CAN控制器再加上收發(fā)器。本設計采用前一種形式，不占用微控制器的端口資源，可以簡化接口電路的設計。考慮到汽車是在非常特殊的環(huán)境下工作，所以選擇了滿足汽車溫度變化范圍且性價比較高的Mierochip公司的PIC18F258單片機，該芯片內部集成了CAN控制器，可以簡化系統(tǒng)的硬件設計、提高系統(tǒng)的可靠性。倒車雷達單元與CAN總線接口硬件電路如圖3所示，主要由PIC18F258單片機，6N137高速光電耦合器，PCA82 C250總線收發(fā)器三部分組成。
為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力和傳輸信號的能力，采用6N137高速光電耦合電路可以很好地實現(xiàn)總線上單元之間的電氣隔離。高速光電耦合器的兩個電源Vcc和V'cc必須采用電源隔離電路進行完全隔離。
3 CAN總線通信軟件設計
CAN總線上通信軟件設計主要包括CAN單元初始化，報文發(fā)送和報文接收三部分。CAN接口的初始化程序設計非常重要，如果設計的不好，系統(tǒng)將不能正常工作其初始化首先要在配置模式下將控制寄存器、狀態(tài)寄存器、波特率寄存器、I／O控制寄存器、接收掩碼寄存器和幾個濾波寄存器按照系統(tǒng)要求設置好，以保證CAN總線的暢通。
CAN總線通信主程序和中斷服務程序框圖如圖4所示。
4 結語
本文應用PIC18F258單片機設計一種基于車載CAN總線倒車雷達單元，使其成為車載CAN網(wǎng)絡的一個電氣單元。給出了倒車雷達單元的總體結構，CAN總線接口電路及軟件設計。倒車雷達單元主控芯片PIC18F258通過CAN總線能夠向其他單元發(fā)送報文數(shù)據(jù)，其他控制器經(jīng)過判別而實現(xiàn)相關的報警、顯示、自動剎車等功能，提高了汽車的安全性。
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