Предмети:
- Шина LIN заг
- Рецесивний і домінантний
- Кадри даних
- Кадр передачі та кадр відповіді
- Комунікація кнопки обігріву сидінь по шині LIN
- Комунікація по шині LIN двигуна склоочисника
- Помилка зв'язку з двигуном склоочисника
- Перешкоди через перехідний опір у проводі шини LIN
Шина LIN загальна:
Шина LIN (це абревіатура від Local Interconnect Network) працює не як шина CAN із двома проводами, а з одним проводом між двома чи більше блоками керування. Шина LIN має головний і ведений; головний надсилає повідомлення, а підлеглий отримує його. Майстер контактує з однією з інших мереж, наприклад Автобус МОСТ або CAN-шина.
Майстер може а пристрій керування або бути простим комутатором і підлеглим a датчик, виконавчий механізм або пристрій керування. Це може бути, наприклад, під час керування компресором кондиціонера або під час роботи двигуна вікна. Перемикач є головним, а двигун склопідйомника – підлеглим.
Деякі програми, де для керування використовується шина LIN, включають:
- Розсувний/похилий дах
- Регулювання дзеркал
- Мотори вікон
- Дверні замки
- Електрорегулювання сидінь
На зображенні праворуч показано, як можна використовувати шину LIN у дверях. Майстер підключається до шлюзу через шину CAN (помаранчевий і зелений дроти). Чотири раби пов'язані з господарем; верхній для регулювання дзеркал, нижче для електроніки дверних ручок і внизу ліворуч для замка та праворуч для віконного двигуна.
У порівнянні з шиною CAN, шина LIN є простою та повільною. Швидкість шини LIN становить приблизно від 1 до максимум 20 Кбіт/с (порівняно з шиною CAN з максимальною швидкістю 20 Мбіт/с). Це значно здешевлює розробку та виробництво деталей. Оскільки для наведених вище систем не важливо, щоб вони керувалися через дуже швидку мережу, таку як шина CAN, достатньо повільної мережі, такої як шина LIN. Крім того, максимальна довжина кабелю становить 40 метрів, і можна підключити максимум 16 пристроїв керування (тобто до 16 підлеглих).
Шина LIN підключена до шлюз. Шлюз дозволяє зв'язуватися з іншими типами мереж, такими як шина CAN або MOST.
Рецесивні і домінантні:
Господар посилає повідомлення підлеглому. Ця інформація передається за допомогою напруги 0 або 12 вольт. Сигнал шини LIN можна виміряти за допомогою осцилографа.
У точці 1 на шині напруга 13 вольт. У пункті 2 майстер починає надсилати повідомлення. Ведучий перемикає шину на землю (точка 3). Протягом 0,1 мілісекунди лінія знову піднімається до 13 вольт. Протягом часу, коли шина підключена до землі, відбувається передача інформації.
Коли напруга на шині дорівнює напрузі батареї, це називається рецесивним. Під час рецесивного напруження інформація не передається. Рецесивний біт – «0».
Лише при короткому замиканні шини на землю формується «1». Це називається домінуючим бітом. У сигналі шина стає домінантною, а потім кілька разів рецесивною. Час, коли шина є домінантною або рецесивною, також відрізняється (одна горизонтальна лінія ширша за іншу). Ця змінна напруга створює сигнал з одиницями та нулями.
Кількість одиниць і нулів формує сигнал, який розпізнається підлеглим. Комбінація 01101100010100 може означати: склопідйомник піднятий. Відповідний віконний двигун підніме вікно за цією командою. Коли вікно досягне найвищого положення, віконний двигун (підпорядкований) надішле сигнал головному, що він припиняє керування. У цьому випадку шина LIN не стає повністю рецесивною, але байти даних у сигналі змінюються.
Шина LIN ніколи не стає повністю рецесивною під час використання автомобіля; між господарем і підлеглими постійно існує зв’язок. Якщо підлеглий пристрій не підтримує зв’язок, оскільки дріт шини LIN перервано, або якщо підлеглий пристрій має проблеми з живленням або заземленням і його не можна ввімкнути, головний пристрій переконається, що код помилки збережено в блоці керування.
Рамки дати:
Сигнал шини LIN складається з кадру, що складається з різних полів. Сигнал нижче показує, як будується кадр даних.
- Поле розриву (Break): поле Break використовується для активації всіх підключених підлеглих пристроїв для прослуховування наступних частин кадру. Поле розриву складається з початкового біта та щонайменше 13 домінантних бітів (у домінантній частині напруга 0 вольт), за якими йде рецесивний біт. Тому поле Break служить повідомленням початку кадру для всіх підлеглих пристроїв на шині.
- Поле синхронізації (Synch): через відсутність кристалів у підлеглих, час передачі повинен визначатися знову для кожного повідомлення. Вимірюючи час між визначеними наростаючим і спадаючим фронтами, головний годинник синхронізується і таким чином визначається швидкість передачі. Внутрішня швидкість передачі даних перераховується для кожного повідомлення.
- Ідентифікатор (ID): ідентифікатор вказує, чи є повідомлення кадром передачі чи кадром відповіді. Кадри передачі та відповіді описані в наступному розділі.
- Поля даних (Дані 1 і 2): містять байти даних і містять інформацію, яку потрібно надіслати (наприклад, фактичну команду від головного до підлеглого або інформацію датчика від підлеглого до головного).
- Контрольна сума (перевірка): Контрольна сума – це контрольне поле, яке перевіряє, чи всі дані отримано. Дані в полі контрольної суми використовуються для виконання розрахунку, який повинен відповідати даним, отриманим у полях даних. Якщо результат позитивний, повідомлення приймається. У разі негативного результату виконується обробка помилок. Спочатку його спробують знову.
- Міжкадровий простір (IFS): шина LIN робиться рецесивною на певну кількість бітів перед відправленням нового повідомлення. Після IFS майстер може надіслати нове повідомлення.
Автобус є рецесивним протягом певного часу між різними полями. Цей час заноситься до протоколу. Після цього з’являється поле Розрив наступного надісланого повідомлення.
Кадр передачі та кадр відповіді:
Ідентифікатор у повідомленні вказує, чи це кадр передачі чи кадр відповіді. Кадр передачі надсилається головним (це називається TX-ID), а кадр відповіді надсилається підлеглим (RX-ID). Обидва повідомлення містять поля розриву, поля синхронізації та ідентифікатора повідомлення, згенеровані головним. Залежно від того, чи це кадр Tx чи Rx, повідомлення завершується головним або підлеглим. Кадри Tx і Rx надсилаються по черзі.
Комунікація кнопки обігріву сидінь по шині LIN:
У цьому розділі наведено приклад керування підігрівом сидінь через шину LIN. Панель управління кондиціонером містить кнопку підігріву сидінь. Під кнопкою є три світлодіоди, які вказують, в якому положенні знаходиться обігрів сидінь. Кілька разів натиснувши кнопку, ви зміните положення підігріву сидінь (положення 1 – найнижче, положення 3 – найвище). На зображенні нижче три світлодіоди світяться, щоб вказати найвищий рівень підігріву сидінь. У цьому розділі використовується схема, щоб пояснити, як спілкуватися через шину LIN для керування світлодіодами під час роботи перемикача.
Нижче електрична схема це від підігріву сидінь. Панель управління кондиціонером також є блоком управління G600. На панелі керування видно перемикачі та світлодіоди підігріву сидінь зліва та справа. Стрілки біля блоків керування вказують на те, що блок керування більший, ніж показано на схемі; блок управління продовжує роботу в інших схемах.
При натисканні кнопки обігріву сидінь на панелі керування вона надсилає сигнал через шину LIN до блоку керування комфортною електронікою (G100).
Блок управління G100 увімкне підігрів сидінь, подавши живлення на контакт 21 або 55 роз'єму T45. Напруга регулюється відповідно до положення перемикача (низька напруга в положенні 1, максимальна напруга в положенні 3). Поряд з нагрівальним елементом показано символ термодатчика. Це датчик NTC, який передає температуру на блок керування і таким чином захищає елементи обігріву сидінь від перегріву.
Під час роботи перемикача підлеглий пристрій перетворює це фізичне положення перемикача в бітове значення. Після того, як головний пристрій надішле кадр відповіді, підлеглий пристрій розмістить це бітове значення в байтах даних (див. зміну у кадрі Data 1 на зображенні 2). Це значення біта передається, доки перемикач не буде відпущено. Коли кнопку повернути в вихідне положення, сигнал повернеться до вихідного (зображення 1).
Зображення 1: сигнал з кнопкою в положенні спокою в кадрі відповіді:
Малюнок 2: сигнал із натиснутою кнопкою у кадрі відповіді:
Після того, як головний пристрій отримав бітові значення від натиснутого перемикача, він керує світлодіодом у перемикачі, розміщуючи бітове значення в байтах даних кадру передачі. У цьому випадку також зображення напруги змінюється на Дані 1 або Дані 2, як у прикладі вище. Світлодіод горить, поки головний не надішле команду, що світлодіод потрібно вимкнути.
Зв'язок по шині LIN двигуна склоочисника:
Двигун склоочисника все більше контролюється через шину LIN. Робота та переваги порівняно зі звичайною системою описані на сторінці двигун склоочисника. На цій сторінці перевіряються сигнали та показані зображення несправностей, які можуть виникнути.
Як описано раніше, шина LIN складається з головного та одного або кількох підлеглих пристроїв. На наведеній вище схемі ECU (центральний електронний блок керування) є головним, а RLS (датчик дощу/світла) і RWM (двигун склоочисника) є підлеглими. На зображенні нижче показані три сигнали, розміщені один за одним на шині LIN.
Поля Break і Synch чітко видно в кожному сигналі. У наступних сигналах неможливо визначити, від чого вони і що саме надсилається. Що ми знаємо, так це те, що головний указує в полі ідентифікації, для якого підлеглого призначене повідомлення. Поле ідентифікатора також вказує, чи підлеглий пристрій має отримати повідомлення (кадр передачі), чи підлеглий пристрій має надіслати повідомлення у відповідь, тобто відповісти (кадр відповіді). Рамка передачі може вимагати від підпорядкованого пристрою керування приводом, наприклад увімкнення або вимкнення двигуна склоочисника. За допомогою відповідної рамки майстер може запитати у датчика дощу поточне значення вологості лобового скла. Це значення дозволяє головному (ECU) визначити, на якій швидкості слід керувати двигуном склоочисника. Фактичні дані, які потрібно надіслати, розміщуються в полях даних. Це може бути, наприклад, швидкість, з якою слід керувати двигуном склоочисника. Можливо кілька полів даних.
Зображення прицілу з вимкненим двигуном склоочисника та в ситуації, коли на лобовому склі не зареєстровано вологи. Тим не менш, між господарем і підлеглими відбувається безперервне спілкування.
ЕБУ двигуна склоочисника розпізнає зміну одного або кількох бітів у цьому сигналі, що його потрібно ввімкнути.
Помилка зв'язку з двигуном склоочисника:
Коли двигун склоочисника відключений, головний намагається зв'язатися з веденим. Це може статися, коли двигун має проблеми з живленням або коли переривається провід шини LIN. Ведучий надсилає поля Break, Sync та ID з бітом відповіді, але двигун склоочисника не відповідає. У такому випадку майстер збереже код помилки DTC, пов’язаний із проблемою зв’язку. Такий код помилки позначається U (Мережа користувача). Він також постійно намагатиметься зв’язатися з підлеглим, щоб відновити зв’язок.
Щоб усунути цю несправність, необхідно перевірити провід шини LIN двигуна склоочисника. Можливо, у вилку потрапила волога, що спричинило корозію, що призвело до розриву з’єднання між проводом і двигуном склоочисника. Інша можливість полягає в тому, що провід шини LIN перерваний десь у джгуті проводів.
Перешкоди через перехідний опір у проводі шини LIN
Пошкодження дроту через те, що він застряг, потерся об щось або коли хтось ткнув дріт вимірювальним щупом, може призвести до перехідного опору, що призведе до втрати напруги. Втрата напруги в дроті живлення споживача гарантує, що споживач має меншу напругу для належної роботи. У цьому випадку розташування опору переходу можна визначити за допомогою вимірювання V4.
Перехідний резистор у дроті шини LIN не викликає падіння рецесивної напруги. Однак він має великий вплив на сигнал. Занадто великий перехідний опір може забезпечити видимість сигналу на осцилографі, але якість надто низька для гарного зв’язку. У цьому випадку підлеглі пристрої на відповідній шині LIN більше нічого не виконуватимуть.
Зображення осциллографа служить прикладом для наступних двох сигналів, де є перехідний опір.
На другому зображенні осциллографа зображено сигнал, де перехідний опір спричинив зміну сигналу. Підйомні та спадаючі боки на зображенні більш скошені та мають загострену форму вгорі та внизу замість того, щоб бути сплощеними.
Від сигналу третього зображення прицілу майже нічого не залишилося. Це передбачає ще більший опір переходу. Поле розриву, поле синхронізації та ряд широких рецесивних частин у сигналі можна розпізнати, але вони непридатні для використання.
Якщо сигнал осциллографа має пилкоподібну форму, може бути перехідний опір, навіть якщо рецесивний рівень напруги дорівнює напрузі батареї. Майте на увазі, що фланги ніколи не бувають абсолютно вертикальними, а завжди трохи скошеними. Однак різниця в сигналах показує явне відхилення. Щоб знайти місце розташування пошкодженого дроту, у багатьох випадках потрібно перевірити джгут проводів між головним і кількома підлеглими. Першочергової уваги заслуговують місця розташування джгута проводів біля швів кузова або гострих деталей панелі приладів, а також місця, де можна виявити сліди розбирання/складання інших деталей. Ремонт частини дроту, де пошкодження часто буває достатнім. Ви також можете від'єднати старий провід шини LIN на всіх кінцях на головному та підлеглому пристрої та встановити повністю новий провід шини LIN.
Пов'язана сторінка:
