采用CAN总线的轿车车窗智能控制系统实现原理

4．3 主控程序

在各车窗节点单元中，左前节点单元功能最复杂，具有最高控制优先权。这里以左前节点单元为例，详细介绍其主控程序设计。首先初始化系统，包括P8xC591控制器的CAN模块初始化、中断、I／0端口、定时模块、看门狗模块、A／D转换器模块和设置全局变量，还要将电机堵转时的最大电流和车窗到顶(底)时传感器的电压阈值写入EPROM。P8xC591将实测电流与EPROM中的标定值比较，实现防夹功能，比较电压阈值与测得的传感器电路电压值判断车窗到达极限位置。初始化完成后，读取组合按键信息，根据按键动作实施具体操作，同时发送CAN报文，完成各节点单元间的CAN通信和智能化控制。图5为左前节点单元主控程序流程。

5 系统主要技术参数和功能

电动车窗控制系统除了具有车窗自动上升、下降和手动暂停、恢复功能外，还有以下功能：

(1)防夹功能 初始化后，手动和自动上升时都具有防夹功能，防夹次数不受限制；从车窗上极限下沿40mm往下，车窗上极限上沿40 mm往上的区间为防夹区间：在室温(22±5)℃、80 mΩ的线间电阻、15 V的工作电压，以10 N／mm的测量仪测量时，玻璃上升的防夹力小于100 N。

(2)省电模式 在输入信号消失120 ms后。且电动机温度接近室温25℃时，系统自动进入省电模式．静态电流小于300μA。当电动机控制单元一旦得到输入指令就被唤醒。

(3)软停止功能 上升软停止点为上极限位置约2 mm处，下降软停止点为下极限位置上约12 mm处。

(4)电动机保护功能对电动机采取保护措施，提高电动机和电动车窗系统的使用寿命。在电动机堵转的250 ms内，控制单元切断电动机电源，电动机停止工作。在控制单元接通电源后，如果没有初始化，则电动机的初始温度定为80℃；如果初始化，则电动机初始温度定为160~C。正常情况下，如果电动机温度达到170℃，则输入的指令无效，一旦电动机温度降低后就恢复功能；如果电动机温度到190℃，则立即停止电动机的工作，一旦电动机温度降低后就恢复功能。

(5)自诊断保护功能 为保证系统的可靠性，同时提高系统的平均无故障时间，采用自诊断保护措施：如果电源电压超过16 V±0．5 V，关闭自动上升功能。

(6)系统抗干扰设计技术软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、成本低等优势得到广泛应用。该系统的软件设计嵌入看门狗，进一步提高系统的可靠性。

6 结语

设计了基于CAN总线的轿车车窗智能控制系统，节点单元以P8xC591单片机为核心，将车窗电机和电子控制元件接入系统。采用CAN总线传输、共享和查询数据，实现分布式控制。与传统汽车电器手动操作和点对点式互联方式相比．采用CAN总线技术，布线明显减少，车身系统结构简单，系统可靠性高，更易于维护。同时，系统通过监测车窗电机的电流实现电动车窗的防夹功能，并针对人身安全隐患设计了强制车窗“动作”功能，使整车的智能化、人性化和安全性得到进一步提高。目前，该系统设计已在国内某轿车上安装试行．反映效果良好。所提出的方案具有较强的可移植性和可扩展性，同样也适用于汽车电气系统的智能化升级，开发其他功能更为强大的CAN总线智能产品。