Предмети:
- LIN автобус общ
- Рецесивен и доминиращ
- Рамки за данни
- Рамка за предаване и рамка за отговор
- LIN bus комуникация на бутона за отопление на седалката
- LIN шина за комуникация на двигателя на чистачките
- Грешка в комуникацията с двигателя на чистачките
- Смущения, дължащи се на преходно съпротивление в проводника на LIN шината
LIN шина общо:
Шината LIN (това е съкращение от Local Interconnect Network) не работи като CAN шина с два проводника, а с един проводник между два или повече контролни блока. Шината LIN има главен и подчинен; главният изпраща съобщение и подчиненият го получава. Капитанът е в контакт с една от другите мрежи, като например МОСТ автобус или CAN-шина.
Майсторът може а контролно устройство или да бъде обикновен превключвател и роб а сензор, задвижващ механизъм или управляващо устройство. Това може да бъде например при управление на компресор на климатик или при работа с двигател на прозореца. Превключвателят е главен, а двигателят на прозореца е подчинен.
Някои приложения, при които LIN шината се използва за управление, включват:
- Плъзгащ се/накланящ се покрив
- Регулиране на огледалото
- Мотори за прозорци
- Брави за врати
- Електрическо регулиране на седалката
Изображението вдясно показва как LIN шината може да се използва във врата. Главният е свързан към шлюза чрез CAN шина (оранжев и зелен проводник). Четирима роби са свързани с господаря; горната за регулиране на огледалото, под тази за електрониката на дръжката на вратата и под тази отляво за ключалката и отдясно за мотора на прозореца.
В сравнение с CAN шината, LIN шината е проста и бавна. Скоростта на LIN шината е приблизително 1 до максимум 20 Kbit/s (в сравнение с CAN шината с максимална скорост от 20 Mb/s). Това прави много по-евтино разработването и производството на частите. Тъй като не е важно горните системи да се управляват чрез много бърза мрежа като CAN шина, бавна мрежа като LIN шина е достатъчна. Освен това максималната дължина на окабеляването е 40 метра и могат да бъдат свързани максимум 16 управляващи устройства (т.е. до 16 подчинени устройства).
Шината LIN е свързана към врата. Шлюзът позволява комуникация с други видове мрежи, като CAN или MOST bus.
Рецесивен и доминиращ:
Господарят изпраща съобщение до роба. Тази информация се предава с помощта на напрежение от 0 волта или 12 волта. Сигналът на LIN шината може да бъде измерен с осцилоскопа.
В точка 1 на шината има напрежение от 13 волта. В точка 2 главният започва да изпраща съобщение. Главният превключва шината на маса (точка 3). В рамките на 0,1 милисекунда линията отново се повишава до 13 волта. През времето, през което шината е свързана със земята, се извършва трансфер на информация.
Когато напрежението на шината е равно на напрежението на батерията, то се нарича рецесивно. По време на рецесивното напрежение не се предава информация. Рецесивният бит е „0“.
Само когато шината е съединена на късо със земята, ще се формира „1“. Това се нарича доминиращ бит. В сигнала шината става доминираща и след това няколко пъти рецесивна. Времето, през което автобусът е доминиращ или рецесивен, също се различава (едната хоризонтална линия е по-широка от другата). Това променливо напрежение създава сигнал с единици и нули.
Количеството единици и нули образуват сигнал, който се разпознава от подчинено устройство. Комбинацията 01101100010100 може да означава: двигател на прозореца вдигнат. Съответният двигател на прозореца ще повдигне прозореца с тази команда. Когато прозорецът достигне най-високата позиция, двигателят на прозореца (подчинен) ще изпрати сигнал до главния, че спира да управлява. В този случай LIN шината не става напълно рецесивна, но байтовете данни в сигнала се променят.
Шината LIN никога не става напълно рецесивна по време на използване на автомобил; има комуникация между господаря и робите през цялото време. Ако подчиненото устройство не комуникира, защото кабелът на LIN шината е прекъснат или ако подчиненото устройство има проблем със захранването или заземяването и не може да бъде включено, главният ще се увери, че кодът за грешка е съхранен в управляващото устройство.
Рамки за дати:
Сигналът на LIN шина се състои от рамка, съставена от различни полета. Сигналът по-долу показва как се конструира рамка с данни.
- Поле за прекъсване (Break): Полето за прекъсване се използва за активиране на всички свързани подчинени устройства за слушане на следващите части от рамката. Пробивното поле се състои от начален бит и най-малко 13 доминантни бита (в доминантната част напрежението е 0 волта), последвано от рецесивен бит. Следователно полето Break служи като съобщение за начало на рамката за всички подчинени устройства в шината.
- Поле за синхронизация (Synch): поради липсващите кристали в подчинените, времето за предаване трябва да се определя отново за всяко съобщение. Чрез измерване на времето между определените нарастващи и спадащи фронтове, главният часовник се синхронизира и по този начин се определя скоростта на предаване. Вътрешната скорост на предаване се преизчислява за всяко съобщение.
- Идентификатор (ID): идентификаторът показва дали съобщението е рамка за предаване или рамка за отговор. Рамките за предаване и отговор са описани в следващия раздел.
- Полета с данни (Данни 1 и 2): съдържат байтовете данни и съдържат информацията, която трябва да бъде изпратена (например действителната команда от главния към подчинения или информация от сензора от подчинения към главния).
- Контролна сума (Проверка): Контролната сума е контролно поле, което проверява дали всички данни са получени. Данните в полето за контролна сума се използват за извършване на изчисление, което трябва да съответства на данните, получени в полетата с данни. Ако резултатът е положителен, съобщението се приема. В случай на отрицателен резултат се извършва обработка на грешки. Първоначално ще се опита отново.
- Интерфрейм пространство (IFS): LIN шината се прави рецесивна за определен брой битове, преди да бъде изпратено ново съобщение. След IFS главният може да изпрати ново съобщение.
Шината е рецесивна за определено време между различните полета. Това време се записва в протокола. Това е последвано от полето Break на следващото изпратено съобщение.
Рамка за предаване и рамка за отговор:
Идентификаторът в съобщението показва дали е рамка за предаване или рамка за отговор. Предавателният кадър се изпраща от главния (това се нарича TX-ID), а отговорният кадър се изпраща от подчинения (RX-ID). И двете съобщения съдържат полетата за прекъсване, синхронизиране и ID на съобщението, генерирани от главния. В зависимост от това дали е Tx или Rx рамка, съобщението се завършва от главния или подчинения. Кадрите Tx и Rx се изпращат последователно.
LIN bus комуникация на бутона за отопление на седалката:
Този раздел дава пример за управление на отоплението на седалката чрез LIN шина. Таблото за управление на климатика съдържа бутон за отопление на седалките. Под бутона има три светодиода, които показват в коя позиция е отоплението на седалката. Натискането на бутона няколко пъти ще промени настройката за отопление на седалката (позиция 1 е най-ниската, а позиция 3 е най-високата позиция). На изображението по-долу три светодиода светят, за да покажат най-високата настройка на отоплението на седалката. Този раздел използва диаграма, за да обясни как да комуникирате чрез LIN шината, за да управлявате светодиодите, когато превключвателят е задействан.
По-долу електрическа схема е от отоплението на седалките. Контролният панел на климатика е също и контролният блок на G600. В контролния панел се виждат превключвателите и светодиодите на отоплението на седалките отляво и отдясно. Стрелките до блоковете за управление показват, че блокът за управление е по-голям от показания на диаграмата; блокът за управление продължава в други схеми.
Когато се натисне бутон за отопление на седалката на контролния панел, той изпраща сигнал през LIN шината към блока за управление на комфортната електроника (G100).
Блокът за управление G100 ще включи отоплението на седалката чрез подаване на захранване към щифт 21 или 55 на конектор T45. Напрежението се регулира спрямо позицията на превключвателя (ниско напрежение в позиция 1, максимално напрежение в позиция 3). До нагревателния елемент е показан символ на термосензор. Това е NTC сензор, който изпраща температурата към контролния блок и по този начин предпазва нагревателните елементи на седалката от прегряване.
Когато работи с превключвателя, подчиненото устройство ще преобразува тази физическа позиция на превключвателя в битова стойност. След като главният изпрати кадър за отговор, подчиненият ще постави тази битова стойност в байтовете данни (вижте промяната в кадъра Данни 1 на изображение 2). Тази битова стойност се препраща, докато превключвателят бъде освободен. Когато бутонът се върне в позиция на покой, сигналът ще се промени обратно към оригиналния сигнал (изображение 1).
Изображение 1: сигнал с бутона в позиция на покой в рамката за отговор:
Изображение 2: сигнал с натиснат бутон в рамката за отговор:
След като главният е получил битовите стойности от натиснатия превключвател, той управлява светодиода в превключвателя, като поставя битова стойност в байтовете данни на предавателния кадър. В този случай също изображението на напрежението се променя на Данни 1 или Данни 2, както в примера по-горе. Светодиодът остава включен, докато главният изпрати команда, че светодиодът трябва да бъде изключен.
LIN шина за комуникация на двигателя на чистачките:
Моторът на чистачките на предното стъкло все повече се управлява чрез LIN шина. Работата и предимствата в сравнение с конвенционалната система са описани на страницата двигател за чистачки на предното стъкло. На тази страница се изследват сигналите и се показват изображения на обхвата за неизправности, които могат да възникнат.
Както беше описано по-рано, LIN шината се състои от главен и един или повече подчинени. В горната диаграма ECU (централен блок за управление на електрониката) е главен, а RLS (сензор за дъжд/светлина) и RWM (двигател на чистачките) са подчинени. Изображението на обхвата по-долу показва три сигнала, поставени един след друг на LIN шината.
Полетата Break и Synch са ясно видими във всеки сигнал. В последващите сигнали не може да се установи от какво са и какво точно се изпраща. Това, което знаем е, че главният посочва в полето за идентификация за кой подчинен е предназначено съобщението. Полето ID също така показва дали подчиненото устройство трябва да получи съобщението (кадър за предаване) или дали подчиненото устройство трябва да изпрати обратно съобщение, т.е. да отговори (кадър за отговор). Рамка за предаване може да изисква подчиненото устройство да управлява задвижващия механизъм, като например включване или изключване на двигателя на чистачките. С рамка Response, капитанът може да поиска текущата стойност на влагата на предното стъкло от сензора за дъжд. Тази стойност позволява на главния (ECU) да определи на каква скорост трябва да се управлява моторът на чистачките. Действителните данни, които трябва да бъдат изпратени, се поставят в полетата за данни. Това може да бъде например скоростта, с която трябва да се управлява моторът на чистачките на предното стъкло. Може да са възможни множество полета с данни.
Изображението на обхвата е с изключен двигател на чистачката на предното стъкло и в ситуация, в която не се регистрира влага на предното стъкло. Въпреки това се осъществява непрекъсната комуникация между господаря и робите.
ECU в двигателя на чистачките на предното стъкло разпознава промяна в един или повече бита в този сигнал, че трябва да се включи.
Грешка в комуникацията с двигателя на чистачките:
Когато двигателят на чистачките е изключен, главният се опитва да достигне подчинения. Това може да се случи, когато двигателят има проблем със захранването или когато кабелът на LIN шината е прекъснат. Главният изпраща полетата Break, Sync и ID с бит за отговор, но моторът на чистачките не отговаря. В този случай главният ще съхрани DTC код за грешка, свързан с комуникационния проблем. Такъв код за грешка се обозначава с U (Потребителска мрежа). Освен това непрекъснато ще се опитва да се свърже с подчинения, за да възобнови комуникацията.
За да разрешите тази неизправност, трябва да се провери проводникът на LIN bus на двигателя на чистачките. Влагата може да е навлязла в щепсела, причинявайки корозия, причинявайки прекъсване на връзката между проводника и двигателя на чистачките. Друга възможност е проводникът на LIN шината да е прекъснат някъде в кабелния сноп.
Смущения, дължащи се на преходно съпротивление в проводника на LIN шината
Повреда на проводник, тъй като е бил заседнал, търкал се е в нещо или когато някой е пронизал проводника с измервателна сонда, в крайна сметка може да доведе до преходно съпротивление, водещо до загуба на напрежение. Загуба на напрежение в захранващ проводник на консуматор гарантира, че консуматорът има по-малко напрежение, за да функционира правилно. В този случай местоположението на преходното съпротивление може да бъде открито с V4 измерване.
Преходен резистор в проводник на LIN шина не причинява спад на рецесивното напрежение. Въпреки това, той има голямо влияние върху сигнала. Твърде голямото преходно съпротивление може да гарантира, че сигналът все още се вижда на осцилоскопа, но качеството е твърде лошо за добра комуникация. В този случай подчинените на съответната LIN шина вече няма да изпълняват нищо.
Изображението на обхвата служи като пример за следните два сигнала, при които има преходно съпротивление.
Второто изображение на обхвата е на сигнал, при който преходно съпротивление е причинило промяна в сигнала. Издигащите се и падащи хълбоци на изображението са по-наклонени и имат заострена форма в горната и долната част, вместо да са сплеснати.
От сигнала от третата снимка на телескопа не е останало почти нищо. Това включва още по-висока устойчивост на преход. Полето за прекъсване, полето за синхронизация и редица широки рецесивни части в сигнала могат да бъдат разпознати, но са неизползваеми.
Ако сигналът на обхвата има зъб на трион, може да има преходно съпротивление, въпреки че рецесивното ниво на напрежение е равно на напрежението на батерията. Имайте предвид, че хълбоците никога не са точно вертикални, а винаги леко наклонени. Разликата в сигналите обаче показва явно отклонение. За да се намери местоположението на повредения проводник, в много случаи ще трябва да се провери кабелният сноп между главния и множеството подчинени. Където кабелният сноп е разположен до шевове на каросерията или остри части на арматурното табло, или места, където могат да бъдат открити следи от разглобяване/сглобяване на други части, заслужават първо внимание. Поправка на част от проводника, където повредата често е достатъчна. Можете също така да изберете да изключите стария проводник на LIN шина във всички краища на главния и подчинените устройства и да инсталирате изцяло нов проводник на LIN шина.
Свързана страница:
