Sistemul multiplex companie de cabluri auto motorola

Aici vine o modalitate mai bună de a firului pana auto, Nr.29, pp.67-69.

Descrie un sistem tipic multiplex fascicul de cabluri auto, care crește flexibilitatea și eficiența controlului electric și permite reducerea greutății și volumului comparativ cu cablajul electric convențional.

Sistemele tradiționale de cablare auto astăzi sunt depășite, ca urmare, sistemele de control digital, dispozitive semiconductoare de reducere a prețurilor au devenit viabile economic pentru utilizare în mașinile obișnuite. Separarea produselor semiconductoare companie Motorola Inc. El crede că cel mai probabil să înlocuiască sârmă tradiționale provin sisteme multiplex bazat pe microcalculatoare cu un singur chip. A dezvoltat deja un astfel de dispozitiv în care, situat în fața conducătorului de vehicul controlează microcontroler conectat la linia de comunicații optice centrale, precum și de la microcontroler la obiecte globale de autobuz de control de la distanță stabilite pe o pereche de fire răsucite.

Aproape fiecare masina se deplasează pe drumurile din lume, utilizează un sistem complex multi-punct de cabluri, în care firele de mare curent se întind în jurul vehiculului de la baterie la scutul și comutatoarele de control pe coloana de direcție și prin intermediul cutiei de siguranțe de la sarcini - dispozitive de lumină, ștergătoare de parbriz, etc. . În sistemul Motorola, aceste fire de curent-contabile sunt înlocuite cu un management de rețea de joasă tensiune, și o cablare puternic merge direct de la baterie la sarcină. Acest lucru oferă o serie de avantaje fundamentale: reduce greutatea firelor și a face cu ei volum, simplifică includerea construcției unui echipament electric suplimentar al mașinii și mai ușor de depanare. În plus, componentele de fibre optice conectate ne permit să construiască un sistem electric fiabil cu lățime de bandă largă și imunitate la interferențele electromagnetice.

Motorola solicită produsul său „un sistem tipic multiplex“, deoarece nu este axat pe un anumit tip de vehicul și de auto au folosit termenul de „multiplex“, în legătură cu o astfel de cabluri sisteme. Intr-adevar, unele companii de automobile au implementat deja în produsele lor principiile acestui sistem standard de multiplex (a se vedea secțiunea „Mesaje“ articol „date de autobuz multiplex. - o piață potențială majoră pentru producătorii de electronice auto“.).

Dispozitivul de Motorola (Figura 1) este format din trei subsisteme majore: comutatoare panou șoferului, care, aparent, va fi amplasat pe butucul volanului, unitatea de comandă central și unitățile de control a sarcinii „inteligente“ de la distanță. Din switch-uri panou pentru gestionarea nod central a pus linia optică de comunicare într-o direcție, și autobuzul multiplex pe o pereche de fire răsucite de fire conectează unitatea centrală cu site-uri de la distanță. Într-un astfel de sistem unitatea centrala de control ar trebui să cuprindă un microcontroler. Richard J .. Valentine Motorola spune ca „inteligenta“ din fiecare dintre site-urile de la distanță pot fi puse în aplicare pe baza mai puternic microcontroler sau hardware logica.

Fig.1. Tipic companie de autobuze multiplex Motorola efectuate pe baza link-ul de fibră optică între switch-uri și unitatea centrală de comandă clapă și un autobuz comun pe o pereche de fire răsucite conectează unitățile centrale și control de la distanță.

Multiplex Bus oferă perspectiva unei creșteri semnificative de fiabilitate și de a îmbunătăți performanța asociate cu asamblarea, instalarea și întreținerea. Baza pentru aceste îmbunătățiri sunt o simplificare considerabilă a circuitelor de proiectare și a cablurilor electrice și de diagnosticare încorporate. „Proprietarul vehiculului cu un cablaj multiplex sistem electric mai fiabil, deoarece acest sistem este mai puțin de cabluri, - spune Valentin, sisteme de proiectare inginer în departamentul de produse semiconductoare (Phoenix, sht.Arizona), angajate în dezvoltarea de sisteme electronice auto avansate. - Un filtru de mașină primește un sistem mai simplu de asamblare și instalare echipate cu diagnosticare avansate integrate“.

Un nivel de diagnosticare a sistemului este proiectat pentru șofer și furnizează informații cartografice, indicând o defecțiune a senzorului de înregistrare specific pentru a monitoriza funcționarea circuitului specific. Al doilea nivel de diagnostic este pentru mecanica.

„În sistemul de cabluri de astăzi pentru a identifica defectele de obicei necesită rupe firul de la ambele capete, iar în acest caz, este posibil ca un fir de defect se întinde pe întregul vehicul“, - spune Valentin. Deoarece principiul cablarea multiplex prevede cablare directă a sarcinilor electrice, defectul poate fi întotdeauna localizate într-un anumit cadran al mașinii. „Dacă există suficiente“ inteligență „în unitățile de comandă a sarcinii sau în unitatea de comandă centrală poate fi prevăzută doar o procedură de diagnosticare simplă pentru întreținere profesionale“, - spune Valentin.

Pentru a face sistemul disponibil economic, Motorola este utilizat pentru a pune în aplicare o (general) autobuz torsadat la nivel mondial de fire, cu toate acestea, Valentin a spus, în sistemele de viitor, este posibilă utilizarea unui autobuz optic cu repartitoare fascicul pasive sau T-piesă cu un transmițător optic bi-direcțională și receptor. Rețeaua de comunicații optice de acest tip oferă performanțe adecvate în ceea ce privește lățimea de bandă, cum ar fi transmisia semnalelor audio digitale pentru dispozitive de recunoaștere a vorbirii sau transmiterea de viteză redusă de informații - informații de la senzorii sistemului de control al motorului.

Jurisdicția unității centrale de control conține majoritatea sistemului electric al vehiculului (figura 2). Datele transmise de switch-uri panou, accepta sau prin votare periodice, sau de fiecare dată când comutatorul. cererile de Microcontroller aceste informații și trimite un autobuz comenzi corespunzătoare de viteză redusă pe perechea de fire răsucite. Site-uri de la distanță acceptă aceste comenzi și de a efectua acțiuni prescrise de acestea.

Fig.2. Unitatea de microprocesor în nodul sistem central de control trimite comenzi corespunzătoare cu transmisie redusă de date frecvență în sistemul de autobuz partajat pe o pereche de fire răsucite. Pentru acest autobuz echipa se încadrează în nodurile de rețea la distanță echipate cu anumite „inteligență“.

De exemplu, în cazul în care conducătorul auto se aprinde farurile, pe liniile de comunicații optice la unitatea centrală de control primește un mesaj imediat. Microcontrolerul verificărilor nodul care comutatorul farurilor este pornit la starea PORNIT, precum și reținerile alte echipe de switch-uri interconectate, astfel de cereri starea comutatorului faza lungă. În acest caz, toate site-urile de la distanță, cu frecvență redusă de date este trimis astfel de mesaje ca „aprinde luminile“ și „opri faza de drum.“

autobuz comun de sistem poate fi pus în aplicare cu absența completă a conflictului cu autobuzul de date, dar o astfel de lucru este mult mai lent, deoarece ansamblul de unitate centrală de comandă trebuie să interogheze secvențial fiecare nod la distanță pentru a continua la următoarea. Prin urmare, într-un sistem multiplex, Motorola a folosit un mod programatic de a rezolva conflictele de pe autobuz.

De exemplu, în cazul în care unitatea centrala de control trimite o cerere de diagnostic pentru toate nodurile de la distanță, fiecare dintre care răspunde în varianta de realizare minim, un mesaj de octet. Dar din primul nod atunci când detectează că mai multe defecte pot veni și un mesaj mai lung, astfel încât celelalte noduri trebuie să aștepte rândul lor, pentru a accesa autobuz. Detector de stat inactiv în autobuz continuu sale luminează stroboscopic la fiecare 6-24 ms în funcție de frecvența oscilatorului maestru al microcontrolerului. Dacă nivelul detectat de zero (autobuz ocupat), detectorul este resetat automat pentru următorul interval de somn 4-10 ms. Conflictul în autobuz poate apărea atunci când unele site-ul de la distanță este doar la început pentru a transmite mesajul de răspuns de diagnostic la unitatea de control centrală, iar ultima în acest moment este doar faptul că cererile de utilizator de proces pentru a schimba starea unuia dintre switch-uri.

Pentru a reduce EMI, Motorola utilizează autobuz pe o pereche de fire răsucite sau emițătoare de semnal diferențial și receptoare. Interfață serială de comunicație SCI (interfață de comunicații seriale) al unității de comandă centrală, situată în „conexiunea linie la o pereche de fire răsucite“ bloc din Figura 2, este utilizat pentru a reduce rata de eroare de biți individuali în metoda îmbunătățită de detectare a erorilor.

Protocol de date inerente într-o anumită legătură, în funcție de mărimea echipamentelor electrice și numărul total de componente gestionate în acesta. Deoarece acest sistem este tipic de Motorola, cele două tipuri de protocoale prevăzute pentru ea.

Un protocol este un format de date seriale cu program de procesare minimal, în care SCI programul înregistrează toate datele de intrare în celule RAM succesive (figura 3a). În funcție de interfața de rata de date SCI (32-120 kHz) utilizate și cuvântul bit de date (10 sau 11 biți) Acest protocol transmite 16 bytes de timp de la 1,3 până la 5 ms sau mai mult. Acest protocol este potrivit pentru sisteme relativ simple, cu mesaje simple.

Figura 3. Top (prezentat) protocolul de comunicare (a) determină costuri minime de software, dar ia autobuzul suficient de lung. Formatul de date de Jos (b) necesită o cantitate mai mare de prelucrare a software-ului, dar într-o măsură mai mică încarcă magistrala serială.

Ca microcontroler central la unitatea de control a sistemului a selectat compania Motorola MC68HC805C4 dispozitiv care include capacitatea de PROM care poate fi ștearsă electric de 4K. „În sistemul nostru, EEPROM formează zona de memorie pentru stocarea informațiilor de diagnosticare chiar și cu bateria deconectată, - spune Valentin. - EEPROM este foarte convenabil, de asemenea, pentru a face modificări și completări la condițiile de funcționare ". În cazul în care vânzătorul stabilește masina pe elemente suplimentare de autoturisme de echipamente electrice, atunci el poate face cu ușurință modificările la comenzile sistemului de bibliotecă.

În sistemul său tipic, Motorola echipează fiecare unitate de microcontroler MC68HC04 la distanță. Ca microcontrolere centrale, aceste cristale au magistrală de date de 8 biți, dar cantitatea de memorie de program ROM capacitate limitată 1K. O altă componentă importantă a sistemului este un comutator de sarcină semiconductoare. Fiecare nod la distanță de gestionare a sarcinii trebuie să fie un anumit număr de astfel de switch-uri - unul pentru fiecare sarcină. , Motorola și alți producători de dispozitive semiconductoare au dezvoltat componente puternice pentru sarcini de comutare auto cu protecție încorporată. De exemplu, Motorola MPC1500 IC oferă o sarcină de comutare inclusă în rețeaua de bord, precum și protecția împotriva scurtcircuitelor și, în plus, are o linie de stare de diagnosticare. IC este comutat între baterie și sarcina și pot fi folosite pentru comutarea sarcinilor, cum ar fi lămpile cu filament de tungsten, care necesită curenți mari de impuls. În acest caz, nu numai că nu trebuie să fie furnizate la panoul de control întrerupătoare de sârmă capacitate de a transporta, dar, de asemenea, nu este nevoie să treacă apoi le prin cutia de siguranțe.

Un dispozitiv similar cu tipurile descrise de sistem multiplex poate fi pus în aplicare în prezent. Adoptarea sa pe scara larga ca echipament standard de automobile va fi posibilă atunci când vor fi mai puțin costisitoare componente optice sunt conectate și va crea o nouă generație de dispozitive semiconductoare multi-funcționale și puternice, cu mijloace îmbunătățite de auto-testare.

Aici vine o modalitate mai bună de a firului pana auto, Nr.29, pp.67-69.

Titlu: METODE, CIRCUITE, ECHIPAMENTE