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基于光纤通信的汽车照明及信号控制系统

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来源: 作者: 2018-10-29 10:10:08

基于光纤通信的汽车照明及信号控制系统

导读:

传统汽车照明、信号控制系统的控制信号通过专用线束传输,不具备自诊断功能。当重要控制信号出现故障时,驾驶员难以察觉,容易造成车祸。针对上述问题,提出了一种基于光纤通信的新型汽车照明、信号控制系统,介绍了控制功能、自诊断功能,以及硬件设计与软件开发。

摘 要:传统汽车照明、信号控制系统的控制信号通过专用线束传输,不具备自诊断功能。当重要控制信号出现故障时,驾驶员难以察觉,容易造成车祸。针对上述问题,提出了一种基于光纤通信的新型汽车照明、信号控制系统,介绍了控制功能、自诊断功能,以及硬件设计与软件开发。  汽车照明、信号控制系统承担着汽车的照明、信号灯,以及电喇叭、倒车和刹车蜂鸣器等控制任务。传统的汽车照明、信号控制系统采用开关、继电器和专用电子振荡器等进行控制,其控制信号通过专用线束传输,不具备自诊断功能。汽车行驶过程中,当转向灯等重要控制信号出现故障时,驾驶员难以察觉,容易造成车祸。  1 系统硬件平台与工作原理  系统由3 片单片机构成的多机系统来实现汽车照明、信号的控制。系统主电子控制单元ECU ( Elec2trONic Control Unit) 将所有输入控制信号集中编码,通过光纤以串行的方式发送到前ECU(安装在汽车前部)和后ECU(安装在汽车尾部)。前(后) ECU 的并行输出口通过光电隔离器输出控制信号,分别对汽车前部(尾部) 各照明、信号器具进行控制,对汽车前部(尾部) 车灯、信号器具进行实时监控。一旦出现故障,前(后)ECU 立即将故障代码传回主ECU ,主ECU 报警并显示故障代码。系统硬件平台,如图1 所示。    图1 系统硬件平台  1. 1 ECU  系统主ECU 采用AT89C51 ,前ECU、后ECU 采用89C51 内置4KB 可编程FlashE2PROM,128字节RAM,2 个16 位定时/ 计数器,1 个串行通讯口,6个中断源,32 条I/ O 引线,3 级程序存储器保密,静态工作频率为24 89C2051 内置2KB 可编程Flash E2PROM,128 字节RAM,2 个16 位定时/ 计数器,1 个片内模拟比较器,1 个串行通讯口,6 个中断源,15条I/ O 引线,两级程序存储器保密,静态工作频率为24 MHz.  1. 2 光纤发射/ 接收器  光纤发射/ 接收器采用HFBR21414/ BR21414/ 2416发射光波长820 nm ,最高数据传输速率155MBd ,最长传输距离4 km,工作温度范围为- 40 ℃~ +85 ℃,可适用50/ 125m ,62. 5/ 125m ,200mHCS 光纤及ST、SC、SMA 和FC 4 种连接头。HFBR21414光纤发射器内含一个高效光功率激励的铝砷化 光发射器,该光发射器在60 mA 直流电流激励下能向光纤馈入光波长为820 nm 的光功率(12 dBm) .HFBR22416 光纤接收器由一个高效HN 光电二极管和一个低噪声跨阻前置放大器电路组成,光信号经光电二极管转换成模拟电信号,放大后由射极输出器缓冲输出,最大动态范围达23 dB ,频率响应从直流到125 MHz.

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