主ECU T0 定時(shí)1. 5 ms 中斷，產(chǎn)生周期為3 ms 的方波信號(hào)控制汽車(chē)?yán)取＠肨0 中斷，軟計(jì)數(shù)250 次，以產(chǎn)生使轉(zhuǎn)向燈每分鐘閃爍80 次的周期方波信號(hào)。

　　當(dāng)輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)變化，或者定時(shí)時(shí)間到，或者軟計(jì)數(shù)次數(shù)到，則置位第1 個(gè)控制字的相應(yīng)位，或?qū)υ撐磺蠓?。主ECU 定時(shí)1. 5ms 比較這兩個(gè)控制字，當(dāng)這兩個(gè)控制字不同時(shí)，主ECU 通過(guò)串口發(fā)出更新信號(hào)，并用第1 個(gè)控制字更新第2 個(gè)控制字。

　　前（后） ECU 收到主ECU 傳來(lái)的控制信號(hào)后，立即與現(xiàn)有控制信號(hào)進(jìn)行比較。若不同，則更新輸出控制信號(hào)。[!--empirenews.page--]

　　1. 4  自診斷

　　前（后） ECU 的P1. 7、P3. 2~P3. 5、P3. 7 為故障監(jiān)測(cè)端口，分別輸入前后照明、信號(hào)器具的自診斷信號(hào)。

　　前（后） ECU 每發(fā)出一個(gè)控制信號(hào)，在其故障監(jiān)測(cè)端口就會(huì)收到一個(gè)相應(yīng)的反饋信號(hào)。比較這兩個(gè)信號(hào)，如果不相同，則說(shuō)明相應(yīng)端口的照明、信號(hào)器具發(fā)生故障，前（后） ECU 則立即向主ECU 發(fā)送故障代碼。主ECU 收到故障代碼后，報(bào)警，并顯示故障代碼。

　　2  系統(tǒng)軟件

　　系統(tǒng)軟件由各ECU 的初始化程序，各ECU 控制子程序，自診斷子程序，以及通訊子程序等組成。

　　主ECU 與前（后） ECU 的通信利用單片機(jī)內(nèi)置的串口，通過(guò)光纖傳輸控制信號(hào)。主ECU、前（后） ECU 分別采用查詢、中斷的通信方式。系統(tǒng)通過(guò)對(duì)SCON（串口控制寄存器） 的TB8 賦予1 或0 來(lái)區(qū)分發(fā)送的是地址幀還是數(shù)據(jù)幀。主ECU 首先發(fā)出地址幀，被尋ECU返回本機(jī)地址。在判斷地址相符后，主ECU 發(fā)出控制命令，被尋ECU 向主ECU 返回自己的狀態(tài)。若被尋ECU 狀態(tài)正常，主ECU 開(kāi)始發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。主ECU與前（后） ECU 的通信子程序流程如圖3 所示。

圖3  通信子程序流程

　　3  結(jié)束語(yǔ)

　　該系統(tǒng)的新穎之處在于采用3 片單片機(jī)，通過(guò)光纖傳輸編碼控制信號(hào)，具備自診斷功能。采用光纖取代傳統(tǒng)線束，成本低，抗干擾能力強(qiáng)，控制效果好。

摘 要：傳統(tǒng)汽車(chē)照明、信號(hào)控制系統(tǒng)的控制信號(hào)通過(guò)專用線束傳輸，不具備自診斷功能。當(dāng)重要控制信號(hào)出現(xiàn)故障時(shí)，駕駛員難以察覺(jué)，容易造成車(chē)禍。針對(duì)上述問(wèn)題，提出了一種基于光纖通信的新型汽車(chē)照明、信號(hào)控制系統(tǒng)，介紹了控制功能、自診斷功能，以及硬件設(shè)計(jì)與軟件開(kāi)發(fā)。

　　汽車(chē)照明、信號(hào)控制系統(tǒng)承擔(dān)著汽車(chē)的照明、信號(hào)燈，以及電喇叭、倒車(chē)和剎車(chē)蜂鳴器等控制任務(wù)。傳統(tǒng)的汽車(chē)照明、信號(hào)控制系統(tǒng)采用開(kāi)關(guān)、繼電器和專用電子振蕩器等進(jìn)行控制，其控制信號(hào)通過(guò)專用線束傳輸，不具備自診斷功能。汽車(chē)行駛過(guò)程中，當(dāng)轉(zhuǎn)向燈等重要控制信號(hào)出現(xiàn)故障時(shí)，駕駛員難以察覺(jué)，容易造成車(chē)禍[1 ] .

　　1  系統(tǒng)硬件平臺(tái)與工作原理

　　系統(tǒng)由3 片單片機(jī)構(gòu)成的多機(jī)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)照明、信號(hào)的控制。系統(tǒng)主電子控制單元ECU （ Elec2tronic Control Unit） 將所有輸入控制信號(hào)集中編碼，通過(guò)光纖以串行的方式發(fā)送到前ECU（安裝在汽車(chē)前部） 和后ECU（安裝在汽車(chē)尾部） .前（后） ECU 的并行輸出口通過(guò)光電隔離器輸出控制信號(hào)，分別對(duì)汽車(chē)前部（尾部） 各照明、信號(hào)器具進(jìn)行控制，對(duì)汽車(chē)前部（尾部） 車(chē)燈、信號(hào)器具進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。一旦出現(xiàn)故障，前（后）ECU 立即將故障代碼傳回主ECU ,主ECU 報(bào)警并顯示故障代碼。系統(tǒng)硬件平臺(tái)，如圖1 所示。

圖1  系統(tǒng)硬件平臺(tái)

　　1. 1  ECU

　　系統(tǒng)主ECU 采用AT89C51 ,前ECU、后ECU 采用AT89C2051.AT89C51 內(nèi)置4KB 可編程Flash E2PROM,128字節(jié)RAM,2 個(gè)16 位定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器，1 個(gè)串行通訊口，6個(gè)中斷源，32 條I/ O 引線，3 級(jí)程序存儲(chǔ)器保密，靜態(tài)工作頻率為24 MHz.AT89C2051 內(nèi)置2KB 可編程Flash E2PROM,128 字節(jié)RAM,2 個(gè)16 位定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器，1 個(gè)片內(nèi)模擬比較器，1 個(gè)串行通訊口，6 個(gè)中斷源，15條I/ O 引線，兩級(jí)程序存儲(chǔ)器保密，靜態(tài)工作頻率為24 MHz.

　　1. 2  光纖發(fā)射/ 接收器

　　光纖發(fā)射/ 接收器采用HFBR21414/ 2416.HFBR21414/ 2416發(fā)射光波長(zhǎng)820 nm ,最高數(shù)據(jù)傳輸速率155MBd ,最長(zhǎng)傳輸距離4 km,工作溫度范圍為- 40 ℃~ +85 ℃，可適用50/ 125μm ,62. 5/ 125μm ,200μmHCS 光纖及ST、SC、SMA 和FC 4 種連接頭。HFBR21414光纖發(fā)射器內(nèi)含一個(gè)高效光功率激勵(lì)的鋁砷化 光發(fā)射器，該光發(fā)射器在60 mA 直流電流激勵(lì)下能向光纖饋入光波長(zhǎng)為820 nm 的光功率（12 dBm） .HFBR22416 光纖接收器由一個(gè)高效HN 光電二極管和一個(gè)低噪聲跨阻前置放大器電路組成，光信號(hào)經(jīng)光電二極管轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)，放大后由射極輸出器緩沖輸出，最大動(dòng)態(tài)范圍達(dá)23 dB ,頻率響應(yīng)從直流到125 MHz.

　　1. 3  工作原理

　　主ECU 利用兩個(gè)控制字對(duì)所有輸入控制信號(hào)進(jìn)行編碼存儲(chǔ)，這兩個(gè)控制字的存儲(chǔ)格式相同，如圖2 所示。

圖2  控制信號(hào)存儲(chǔ)格式