LIN及其在發動機風扇控制中的應用

一、車內網絡方案比較

　　新技術為車輛帶來的眾多改變之一就是電子零部件的不斷增加，同時，帶有多種傳感器、執行器、電子控制器的高級控制系統也對車用通訊技術提出了巨大需求。顯而易見，這些需求只能通過使用網絡解決方案來滿足。

　　目前，能夠滿足成本、安全性和通訊速度需求的主要通訊標準有三種∶FlexRay、CAN（控制器局域網絡）、LIN（本地互聯網絡）。這三種通訊標準在通訊速度和每個節點的成本方面的比較見圖1。

圖1∶主要汽車通訊協議

　　1、FlexRay

　　高速度（每通道高達10Mbps）、雙通道、時間觸發、強大的容錯協議，設計用作骨干網。一般的目標應用是所謂的X-by-wire（線控）概念。其目的是通過電子信號傳輸來替代傳統的制動踏板和制動器或方向盤和車輪之間的機械傳動。

　　2、CAN

　　中等速度（最高1Mbps）、單通道、雙線容錯協議，目前不僅在汽車業，還在許多工業應用中廣泛使用。CAN協議的目標應用可以包括電機控制、懸架控制和車內資訊娛樂功能。

　　3、LIN

　　低速（最高20kbps）、單線低成本協議，可用於終端節點應用。LIN的概念注定這種協議用於傳感器/執行器中，一般用於低速通訊，即速度不是關鍵因素的應用中。

　　圖2是面向總線的汽車設計理念的一個例子。這種設計顯示三種通訊協議的共存。

二、LIN

　　如上所述，LIN是一種低成本的單線串列通訊介面。它基於通用的UART/SCI介面，可以20kbps的串列傳輸速率保證數據的可靠傳輸。LIN總線一般應用於集成裝置，比如門、方向盤、座椅、溫度控制和發動機冷卻風扇等。在這些裝置中，LIN網絡對成本敏感的特性使其采用了一系列先進的機械電子裝置，如智能傳感器/執行器。此外，通過用數字編碼代替模擬編碼，機械電子裝置可以輕松連接到車輛網絡系統，并易於進行各種診斷和維修，包括系統的重新編程和更新。

　　LIN協議的另一個主要特徵是從節點中可以自動完成同步而無需晶振或陶瓷振蕩器。這一特性和基於SCI的通訊的簡便性是任何LIN實施提供經濟高效性的主要因素。

　　1、操作基礎

　　LIN的操作概念基於一主多從的拓撲結構。在這種情況下，LIN集群（LIN2.0版中LIN網絡的同義詞）包含一個主節點和幾個（多達15個）從節點。

　　如圖3所示，LIN節點實際上可以分成兩個獨立的部分∶主任務（Mastertask），負責決定何時傳輸哪個幀;從任務（Slavetask），提供將通過LIN總線傳輸的數據，并允許通過節點從低功耗模式中喚醒LIN集群。

　　典型的主節點包含主任務和從任務，而從節點只包含從任務。