Subyek:
- LIN bus umum
- Resesif dan dominan
- Bingkai data
- Bingkai transmisi dan bingkai Respons
- Komunikasi bus LIN dari tombol pemanas kursi
- Komunikasi bus LIN dari motor wiper
- Kesalahan dalam komunikasi dengan motor wiper
- Gangguan karena hambatan transisi pada kabel bus LIN
LIN bus umum:
Bus LIN (ini singkatan dari Local Interconnect Network) tidak bekerja seperti bus CAN dengan dua kabel, tetapi dengan satu kabel antara dua atau lebih unit kontrol. Bus LIN memiliki master dan slave; master mengirimkan pesan dan budak menerimanya. Master berhubungan dengan salah satu jaringan lain, seperti PALING bis atau BISA bis.
Tuan dapat a perangkat kontrol atau menjadi saklar sederhana dan budak a Sensor, aktuator atau perangkat kontrol. Hal ini dapat terjadi misalnya saat mengendalikan kompresor AC atau saat mengoperasikan motor jendela. Sakelar adalah masternya dan motor jendela adalah budaknya.
Beberapa aplikasi dimana bus LIN digunakan untuk kontrol meliputi:
- Atap geser/miring
- Penyesuaian cermin
- Motor jendela
- Kunci pintu
- Penyesuaian kursi listrik
Gambar di sebelah kanan menunjukkan bagaimana bus LIN dapat digunakan di sebuah pintu. Master terhubung ke gateway melalui bus CAN (kabel oranye dan hijau). Empat budak terhubung dengan tuannya; yang atas untuk penyetelan kaca spion, bawah untuk elektronik gagang pintu dan bawah kiri untuk kunci dan kanan untuk motor jendela.
Dibandingkan dengan bus CAN, bus LIN sederhana dan lambat. Kecepatan bus LIN kurang lebih 1 hingga maksimum 20 Kbit/s (dibandingkan dengan bus CAN dengan kecepatan maksimum 20 Mb/s). Hal ini membuat pengembangan dan produksi komponen menjadi jauh lebih murah. Karena sistem di atas tidak penting untuk dikontrol melalui jaringan yang sangat cepat seperti bus CAN, jaringan yang lambat seperti bus LIN sudah cukup. Selain itu, panjang maksimum kabel adalah 40 meter dan maksimum 16 perangkat kontrol (yaitu hingga 16 budak) dapat dihubungkan.
Bus LIN terhubung ke pintu gerbang. Gateway memungkinkan komunikasi dengan jenis jaringan lain, seperti bus CAN atau MOST.
Resesif dan dominan:
Master mengirimkan pesan kepada slave. Informasi ini ditransmisikan menggunakan tegangan 0 volt atau 12 volt. Sinyal bus LIN dapat diukur dengan osiloskop.
Pada titik 1 terdapat tegangan pada bus sebesar 13 volt. Pada titik 2 master mulai mengirim pesan. Master mengalihkan bus ke ground (titik 3). Dalam 0,1 milidetik saluran naik lagi menjadi 13 volt. Selama bus terhubung ke tanah, transfer informasi terjadi.
Bila tegangan pada bus sama dengan tegangan baterai maka disebut resesif. Selama ketegangan resesif, tidak ada informasi yang dikirimkan. Bit resesifnya adalah “0”.
Hanya ketika bus dihubung pendek ke ground barulah terbentuk angka “1”. Ini disebut bit dominan. Dalam sinyal tersebut bus menjadi dominan dan kemudian resesif beberapa kali. Waktu dominan atau resesifnya bus juga berbeda-beda (garis horizontal yang satu lebih lebar dari garis horizontal yang lain). Tegangan yang bervariasi ini menciptakan sinyal dengan satu dan nol.
Jumlah satu dan nol membentuk sinyal yang dikenali oleh budak. Kombinasi 01101100010100 dapat berarti: motor jendela naik. Motor jendela yang relevan akan menaikkan jendela dengan perintah ini. Ketika window sudah mencapai posisi tertinggi, motor window (slave) akan mengirimkan sinyal kepada master agar berhenti mengendalikan. Dalam hal ini, bus LIN tidak menjadi resesif sepenuhnya, namun byte data dalam sinyal berubah.
Bus LIN tidak pernah menjadi resesif sepenuhnya selama penggunaan mobil; ada komunikasi antara tuan dan budak sepanjang waktu. Jika slave tidak berkomunikasi karena kabel bus LIN terputus, atau jika slave mempunyai masalah listrik atau ground dan tidak dapat dihidupkan, master akan memastikan bahwa kode kesalahan disimpan di unit kontrol.
Bingkai tanggal:
Sinyal bus LIN terdiri dari bingkai yang terdiri dari berbagai bidang. Sinyal di bawah ini menunjukkan bagaimana kerangka data dibuat.
- Bidang Istirahat (Istirahat): Bidang Istirahat digunakan untuk mengaktifkan semua budak yang terhubung untuk mendengarkan bagian frame selanjutnya. Breakfield terdiri dari bit awal dan setidaknya 13 bit dominan (pada bagian dominan tegangannya 0 volt), diikuti oleh bit resesif. Oleh karena itu, field Break berfungsi sebagai pesan awal frame untuk semua slave di bus.
- Bidang sinkronisasi (Sinkronisasi): karena hilangnya kristal di budak, waktu transmisi harus ditentukan lagi untuk setiap pesan. Dengan mengukur waktu antara tepi naik dan turun yang ditentukan, jam master disinkronkan dan dengan demikian kecepatan transmisi ditentukan. Baud rate internal dihitung ulang untuk setiap pesan.
- Identifier (ID): pengidentifikasi menunjukkan apakah pesan tersebut merupakan frame transmisi atau frame respon. Kerangka transmisi dan respons dijelaskan di bagian berikutnya.
- Bidang data (Data 1 & 2): berisi byte data dan berisi informasi yang perlu dikirim (misalnya perintah sebenarnya dari master ke slave, atau informasi sensor dari slave ke master).
- Checksum (Periksa): Checksum adalah bidang kontrol yang memeriksa apakah semua data telah diterima. Data pada field checksum digunakan untuk melakukan perhitungan yang harus sesuai dengan data yang diterima pada field data. Jika hasilnya positif, pesan diterima. Jika terjadi hasil negatif, penanganan kesalahan dilakukan. Ini akan dicoba lagi pada awalnya.
- Interframe Space (IFS): bus LIN dibuat resesif selama beberapa bit sebelum pesan baru dikirim. Setelah IFS, master dapat mengirim pesan baru.
Bus bersifat resesif selama waktu tertentu antar bidang yang berbeda. Kali ini dicatat dalam protokol. Ini diikuti oleh kolom Break pada pesan terkirim berikutnya.
Bingkai transmisi dan bingkai Respons:
Pengidentifikasi dalam pesan menunjukkan apakah itu merupakan frame transmisi atau frame respon. Frame transmisi dikirim oleh master (disebut TX-ID) dan frame respon dikirim oleh slave (RX-ID). Kedua pesan berisi bidang breakfield, sinkronisasi, dan ID pesan yang dihasilkan oleh master. Tergantung pada frame Tx atau Rx, pesan diselesaikan oleh master atau slave. Frame Tx dan Rx dikirim secara bergantian.
Komunikasi bus LIN dari tombol pemanas kursi:
Bagian ini memberikan contoh pengendalian pemanasan kursi melalui bus LIN. Panel kontrol AC berisi tombol untuk pemanas kursi. Terdapat tiga LED di bawah tombol yang menunjukkan di posisi mana pemanas kursi berada. Menekan tombol beberapa kali akan mengubah pengaturan pemanas kursi (posisi 1 terendah dan posisi 3 adalah posisi tertinggi). Pada gambar di bawah, tiga LED menyala untuk menunjukkan pengaturan pemanas kursi tertinggi. Bagian ini menggunakan diagram untuk menjelaskan cara berkomunikasi melalui bus LIN untuk mengontrol LED saat sakelar dioperasikan.
Di bawah Diagram listrik berasal dari pemanas kursi. Panel kontrol AC juga merupakan unit kontrol G600. Sakelar dan LED pemanas kursi di kiri dan kanan terlihat di panel kontrol. Panah di sebelah unit kendali menunjukkan bahwa unit kendali lebih besar dari yang ditunjukkan pada diagram; unit kontrol berlanjut di skema lain.
Saat tombol pemanas kursi di panel kontrol ditekan, tombol tersebut mengirimkan sinyal melalui bus LIN ke unit kontrol elektronik kenyamanan (G100).
Unit kontrol G100 akan menyalakan pemanas kursi dengan menyuplai daya ke pin 21 atau 55 pada konektor T45. Tegangannya disesuaikan dengan posisi saklar (tegangan rendah di posisi 1, tegangan maksimum di posisi 3). Simbol sensor termo ditampilkan di sebelah elemen pemanas. Ini adalah sensor NTC yang mengirimkan suhu ke unit kontrol dan dengan demikian melindungi elemen pemanas kursi dari panas berlebih.
Saat mengoperasikan saklar, budak akan mengubah posisi fisik saklar menjadi nilai bit. Setelah master mengirimkan frame respon, slave akan menempatkan nilai bit ini dalam byte data (lihat perubahan frame Data 1 pada gambar 2). Nilai bit ini diteruskan hingga saklar dilepas. Ketika tombol dikembalikan ke posisi istirahatnya, sinyal akan berubah kembali ke sinyal semula (gambar 1).
Gambar 1: sinyal dengan tombol pada posisi istirahat di bingkai respons:
Gambar 2: sinyal dengan tombol ditekan di bingkai respons:
Setelah master menerima nilai bit dari sakelar yang ditekan, ia mengontrol LED di sakelar dengan menempatkan nilai bit dalam byte data dari bingkai transmisi. Dalam hal itu pula gambar tegangannya berubah menjadi Data 1 atau Data 2 seperti contoh di atas. LED tetap menyala sampai master mengirimkan perintah bahwa LED harus dimatikan.
Komunikasi bus LIN dari motor wiper:
Motor wiper kaca depan semakin dikendalikan melalui bus LIN. Pengoperasian dan keunggulan dibandingkan sistem konvensional dijelaskan di halaman motor wiper kaca depan. Pada halaman ini sinyal diperiksa dan gambar lingkup malfungsi yang mungkin terjadi ditampilkan.
Seperti dijelaskan sebelumnya, bus LIN terdiri dari seorang master dan satu atau lebih budak. Pada diagram di atas, ECU (central Electronics Control Unit) sebagai master, dan RLS (sensor hujan/cahaya) dan RWM (motor wiper) sebagai slave. Gambar lingkup di bawah menunjukkan tiga sinyal yang ditempatkan satu demi satu pada bus LIN.
Bidang Break dan Synch terlihat jelas di setiap sinyal. Dalam sinyal-sinyal berikutnya, tidak mungkin untuk menentukan dari mana sinyal itu berasal atau apa sebenarnya yang dikirim. Apa yang kita ketahui adalah bahwa master menunjukkan di bidang Identifikasi budak mana yang menjadi tujuan pesan tersebut. Bidang ID juga menunjukkan apakah budak harus menerima pesan (bingkai Transmisi) atau apakah budak harus mengirim pesan kembali, misalnya membalas (bingkai Respons). Bingkai Transmisi mungkin memerlukan budak untuk mengontrol aktuator, seperti menghidupkan atau mematikan motor penghapus. Dengan bingkai Respon, master dapat meminta nilai kelembapan saat ini di kaca depan dari sensor hujan. Nilai ini memungkinkan master (ECU) untuk menentukan pada kecepatan berapa motor wiper harus dikontrol. Data sebenarnya yang akan dikirim ditempatkan di kolom Data. Misalnya, kecepatan motor wiper kaca depan harus dikontrol. Beberapa bidang data dimungkinkan.
Gambar lingkupnya adalah ketika motor wiper kaca depan dimatikan dan dalam situasi di mana tidak ada uap air yang terlihat di kaca depan. Meski demikian, komunikasi terus menerus terjadi antara tuan dan budak.
ECU pada motor wiper kaca depan mengenali perubahan pada satu atau lebih bit sinyal yang perlu dihidupkan.
Kesalahan komunikasi dengan motor wiper:
Ketika motor wiper dicabut, master mencoba menjangkau slave. Hal ini dapat terjadi ketika motor mengalami masalah pasokan listrik, atau ketika kabel bus LIN terputus. Master mengirimkan field Break, Sync dan ID dengan bit Response, namun motor wiper tidak merespon. Dalam hal ini, master akan menyimpan kode kesalahan DTC yang terkait dengan masalah komunikasi. Kode kesalahan seperti itu ditunjukkan oleh U (Jaringan Pengguna). Ia juga akan terus mencoba menghubungi budak tersebut untuk melanjutkan komunikasi.
Untuk mengatasi kesalahan ini, kabel bus LIN motor wiper harus diperiksa. Kelembaban mungkin masuk ke dalam busi, menyebabkan korosi, menyebabkan sambungan antara kabel dan motor wiper terputus. Kemungkinan lain adalah kabel bus LIN terputus di suatu tempat di rangkaian kabel.
Gangguan karena hambatan transisi pada kabel bus LIN
Kerusakan pada kawat karena tersangkut, bergesekan dengan sesuatu, atau ketika seseorang menusuk kawat dengan alat pengukur, pada akhirnya dapat menyebabkan hambatan transisi, yang mengakibatkan hilangnya tegangan. Hilangnya tegangan pada kabel catu daya konsumen memastikan bahwa konsumen memiliki tegangan yang lebih kecil untuk berfungsi dengan baik. Dalam hal ini, lokasi resistansi transisi dapat dideteksi dengan pengukuran V4.
Resistor transisi pada kabel bus LIN tidak menyebabkan tegangan resesif turun. Namun hal ini mempunyai pengaruh yang besar terhadap sinyal. Resistansi transisi yang terlalu besar dapat memastikan bahwa sinyal masih terlihat pada osiloskop, namun kualitasnya terlalu buruk untuk komunikasi yang baik. Dalam hal ini, budak pada bus LIN yang relevan tidak akan melakukan apa pun lagi.
Gambar lingkup berfungsi sebagai contoh untuk dua sinyal berikut di mana terdapat resistensi transisi.
Gambar lingkup kedua adalah sinyal dimana resistansi transisi telah menyebabkan perubahan pada sinyal. Sisi naik dan turun pada gambar lebih miring dan memiliki bentuk runcing di bagian atas dan bawah, bukannya rata.
Hampir tidak ada lagi sinyal yang tersisa dari gambar lingkup ketiga. Hal ini melibatkan resistensi transisi yang lebih tinggi. Bidang pemutusan, bidang sinkronisasi, dan sejumlah bagian resesif yang luas dalam sinyal dapat dikenali, namun tidak dapat digunakan.
Jika sinyal lingkup memiliki formasi gigi gergaji, mungkin terdapat resistansi transisi, meskipun level tegangan resesif sama dengan tegangan baterai. Perlu diingat bahwa sisi-sisinya tidak pernah benar-benar vertikal, namun selalu sedikit miring. Namun perbedaan sinyal tersebut menunjukkan penyimpangan yang jelas. Untuk menemukan lokasi kabel yang rusak, dalam banyak kasus rangkaian kabel antara master dan beberapa budak harus diperiksa. Jika rangkaian kabel terletak di sebelah jahitan bodywork atau bagian dasbor yang tajam, atau tempat di mana ditemukan bekas pekerjaan pembongkaran/perakitan bagian lain, perlu mendapat perhatian pertama. Memperbaiki bagian kawat yang kerusakannya sering kali sudah cukup. Anda juga dapat memilih untuk melepaskan kabel bus LIN lama di semua ujung master dan slave dan memasang kabel bus LIN yang benar-benar baru.
Halaman terkait:
