基于LIN通讯技术的多功能汽车方向盘设计

摘 要

现代汽车中，中高端的汽车都有方向盘多功能按键，以便于司机操作，提高行车安全。多功能方向盘往往有很多按键，往往不能解决减少线束的问题，而过多的线束影响了方向盘的转向和按键的安装以及维修的困难。事实上，在现代汽车中，采用总线的意义已远远超出节省电线的范围，它已成为车内各零部件实施信息交互的标准接口。LIN总线是一种低成本的串行通信网络，目标应用主要在低端系统。利用LIN总线设计多功能方向盘的方案，可以在不改变原来方向盘的机械设计上增加多功能按键功能，减少研发成本，减少线束，还为提高司机行车的安全性及便利性，具有即插即拔的特性，对以后设备的维护和升级提供有利的条件。

关键词 多功能方向盘按键，LIN总线

目 录

摘 要 II

Abstract III

1 绪 论 1

1.1 汽车总线技术的发展 1

1.2 汽车总线技术的应用意义 2

1.3 LIN总线的优点 3

2 LIN总线技术综述 4

2.1 LIN的特性 4

2.2 LIN节点的通信模型 5

2.2.1 符合OSI的基本分层结构 6

2.2.2 L1N2.0中的节点模型 6

2.3 LIN通讯机制 7

2.3.1 主机和从机 7

2.3.2 报文帧组成 7

2.3.3 报文帧时隙 10

2.3.4 报文帧调度表 11

2.4 LIN网络管理 11

2.4.1 唤醒 11

2.4.2 进入睡眠 12

2.4.3 功率管理 12

2.5 LIN物理层规范 12

3 CAN/LIN网关建立 14

4 硬件设计 16

4.1模块简介与芯片选择 16

4.2 主模块介绍 17

4.2.1 CAN/LIN网关电路（主模块） 17

4.2.2 电源电路 18

4.2.3 LIN/CAN总线接口电路 18

4.3  方向盘的多功能按键模块介绍 20

4.3.1 按键模块控制芯片电路 20

4.3.2 按键、背光以及空调状态显示电路 22

5 软件设计 24

5.1  主模块软件设计 24

5.1.1 主程序 24

5.1.2 中断服务程序 24

5.1.3 LIN通讯 25

5.1.4 CAN报文处理 26

5.2 按键/显示模块软件设计 27

5.2.1 主程序 27

5.2.2 从节点LIN通讯 28

6 机械/布线设计 33

6.1转向机构介绍 33

6.1.1 汽车转向系机械结构介绍 33

6.1.2 汽车转向操纵机构介绍 33

6.2汽车转向器机构介绍 34

6.3汽车转向器布线方式 35

7 结束语 39

致谢 40

参考文献 41