基于LIN总线的汽车空调控制系统
基于LIN总线的汽车温控舒适系统的研制
Ａｌ ｔａ ｔ Ｉ ｕ ｔ ｔｄ ｂ ｓｃ ｓ ｕ ｔｒ ｆ ｅ ｅａｕ ｅ ｃ ｎｒｌ ｎ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｎ Ｌ Ｎ ｂ ｓ ｉ ｅ ｉｌ ． ￥ｅ ｏ ｅ ｏ Ｉ ｉ ｄ ｓｇ ｅ ｍ ｒ ｃ ：ｌ ｓｒ ｅ ａ ｉ ｔ ｃｕｅ ｏ ｍｐ ｒｔｒ ｏ ｔ ｌ ｇ ｓ ｓ ｌ ａ ｒ ｔ ｏｉ ｅ ｂ ｓ ｄ ｏ Ｉ ｕ ｖ ｈｃｅ ｎａ ｔｒｎ ｄ ｆＬ Ｎ ｅ ｉｎ ｄ ｎ ｓ
陈祖爵， 王丰华
（ 江苏大学计算机科 学与通信 工程学 院 ， 江苏镇江 ２２ １） １０３
摘要 ： 绍 了汽车上利用 ＬＮ总线的温控舒适 系统 的基本 结构 ， Ｉ 介 Ｉ ＬＮ总线的主 节点 利用 Ｉ ｃ ｌ９和 ｔ ／ Ｓ—Ｉ Ｊ ２ｌ Ｐ Ｌ Ｏ Ｃ Ｉ实现 一
个多任 务运行 环境 ， 并分另 编写 了主 、 节点的 ＬＮ驱动 函数 。试验 证 明， 系统工作 正常 、 ｑ 从 Ｉ 该 性能 可靠 ， 并具有低 成本 、 低
主控制器较远 ， 需要接入 Ｌ Ｉ Ｎ网络 ， 由于节点不超过 ｌ 个 ， 以 ０ 所 采用单 ＬＮ网络 即可 。 Ｉ
处理多种无序或 以非规律频率 出现的消息标示符 （ ｅｓ ｅｉ ｒ ． ｍ ｓ ｇ ｅ ｉ ａ ｄ ａ ｉ ）主要代表是 ＬＮ总线 。由于需要处 理的信息 类型 的不 同 ， ｔｒ ， ｅ Ｉ
功耗 、 易于维护等特点 。
关键 宇 ： Ｉ ｔ ／ Ｓ １￣ ＬＮ；Ｃ Ｏ —Ｉ； ｔ １９ 温 控 １；
中图分类号 ：Ｐ １ ．２ Ｔ ２２ １
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ：０２—１４ （０７ ０ 一Ｏ２ ０ １０ ８１２０ ）１ Ｏ６— ２
Ｏ ｓ ｎ ｅｌ ｉ ｅｉｅａ ｏｔ ｅ ｅａｕｅ Ｃ ｍ ｏ ｒ ｙｔｎＢ ｓｄ０ ． Ｂ ｓ ｅ￣ｎａｄｌ ａｍｔ ｎｉ Ｖ ｈｄ ｂｕ ｍｐｒｔｒ ｏ ｍ ｇ Ｓｓ ａｅ ｎＩＮ ｕ ｌ ｉ ｏ ｎ Ｔ ａ Ｉ
汽车电器维修：认知汽车CAN总线、LIN总线、MOST总线的应用及其性能特点
汽车电器基础
CAN总线的特点： ①使用双绞线、同轴电缆以及光纤作为网线，适用 于大数据量短距离通信或者长距离小数据量。
②高速串行数据接口功能：CAN总线支持从几百到 1Mbit/s的数据传输速率，反应速度快，发送时不需 等待令，对请求反应迅速。 ③数据帧短，短数据帧有利于减小延时，提高实时 性，但降低了有效数据传输速率。 ④具有独立性，每个子系统都可以独立工作，某个子系 统出现故障时并不影响其他系统的正常工作。
②单线传输：LIN网络中使用的是非屏蔽的单根导线 联接主、从模块，总线不与诊断仪连接。
③低速传输：LIN网络控制的大多数是舒适系统，对 数据传输速度要求不高，它的传输速率在10Kbit/s 左右，属于A类总线。 ④LIN总线无需仲裁。
汽车电器基础
⑤与CAN总线的橙色不同，
LIN总线主色为紫色。
5
⑥在LIN系统中，加入新节点，不需要 其他从节点作任何软件或硬件的改动。 6
汽车电器基础
学习目标2：认知汽车CAN总线、 LIN总线、MOST总线的应用及其性
能特点
汽车电器基础
8.1.2 总线的应用及其性能特点
1．CAN总线 （1）CAN总线的应用 电子控制器局域网络CAN是德国BOSCH公司提出并推广应用的，它是 专门为车辆系设计的，来为汽车的控制器之间提供数据交换。
CAN-BUS系统
⑦整个网络的配置信息只包含在主节点中， 从节点可以自由地接入或脱离网络而不影 7 响网络中的通信LIN的网络结构。
⑧基于通用UART接口。几乎所有微控制
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器都具备LIN必需的硬件，价格低廉、结
构简单。
汽车电器基础
3．MOST总线 （1）MOST总线的应用 MOST是一种用于多媒体数据传送的网络系统，专门针对汽车而开发的， 采用光纤（不受电磁辐射干扰与搭铁环的影响）作为物理层的传输介质，将 视听设备、通信设备以及信息服务设备相互连接起来。
《汽车网络控制系统检修》模块三 LIN总线系统
3．LIN总线信息的顺序
LIN主控制单元的软件内已经设定了一个顺序，UN主控制单元就按这个顺 序将信息标题发送至LIN总线上（若是主信息，则发送的是回应）。常用的信 息会多次传递。LIN主控制单元的环境条件可能会改变信息的顺序。环境条件 举例如下：
① 点火开关接通／关闭。 ② 自诊断已激活／未激活。 ③ 停车灯接通／关闭。
1．利用故障检测仪VAS5051进行故障诊断
LIN总线系统出现故障时，可利用故障检测仪VAS5051对LIN总线系统进行故障 诊断和检测，如图3-18所示。
对LIN总线系统进行自诊断时，需使用LIN主控制单元的地址码。自诊断数据经 LIN总线由LIN从控制单元传至LIN主控制单元。在LIN从控制单元上可以完成所有的 自诊断功能（见下表3-1）。
三、故障诊断分析
1．奥迪A6L轿车LIN总线
（1）奥迪A6L轿车LIN总线的结构
一汽大众奥迪A6L配备了大量领先技术，其电器网络由最多81个控制单元、18个 总线系统组成，其自诊断通过CAN总线进行。其中LIN总线最多达到6条，分别为安全 气囊LIN、轮胎压力控制LIN、空调LIN、防盗报警LIN、刮水器LIN和多功能转向盘 LIN。其网络结构如下图所示。
2．故障分析
（1） LIN总线短路 无论是LIN总线对电源正极短路还是对电源负极短路，LIN总线都会关闭， 无法正常工作。
（2） LIN总线断路
LIN总线发生断路故障时，其功能丧失情况视发生断路故障的具体位置而定。如 图3-19所示，当LIN总线在位置A处断路时，其下游的所有从控制单元（图中为从控 制单元l和从控制单元2）均不能正常工作；当LIN总线在位置B处断路时，从控制单元 l将不能正常工作；当LIN总线在位置C处断路时，从控制单元2将不能正常工作。根据 LIN总线发生故障时其功能的丧失情况，结合LIN总线控制关系并参阅电路图，就可 以判断出发生断路故障的大致位置。
基于单片机的汽车空调控制系统的设计与实现-任务书
[5]郑震璇.基于PIC单片机的汽车空调控制器设计[J].机电技术, 2009,(2):37-40
六、备注
指导教师签字：
年 月 日
教研室主任签字：
年 月 日
四、设计（论文）进度安排
2011.3.1——2011.3.11查阅文献、撰写开题报告
2011.3.12——2011.3.27系统总体设计
2011.3.28——2011.4.13系统硬件设计
2011.4.14——2011.5.1系统软件设计
2011.5.2——2011.5.10系统测试
2011.5.11——2011.5.31撰写系统设计说明书
五、主要参考资料
[1]周翼翔.基于P87C522单片机的汽车空调控制系统[J].制造业自动化,2010,31(8): 151-153
[2]郭丽红,吴海涛.基于Atmega16的汽车空调系统设计与实现[J].长春理工大学学报,2007,30(3):77-80
[3]管劲浩.汽车空调参数自调整模糊控制的研究[J].汽车维修,2010,(10):21-23
毕业设计（论文）任务书
学生姓名
系部
汽车与交通工程学院
专业、班级
指导教师姓名
职称
副教授
从事
专业
计算机应用
是否外聘
□是■否
题目名称
基于单片机的汽车空调控制系统的设计与实现
一、设计（论文）目的、意义
汽车空调作为一种舒适性空调，不仅是人民生活水平提高的标志，也是提高汽车市场竞争能力的重要手段。随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，人们对空调车室的温度提出了更高的要求，这就使轿车空调的控制又面临着新的挑战。
汽车lin线的作用与原理
汽车lin线的作用与原理汽车lin线是指汽车中的一种电气线路，其作用是将车辆的各个电子设备连接起来，以实现数据传输和控制功能。
lin线的原理是利用局域网通信协议，在车辆内部建立一个简单的总线网络，实现车载电子设备之间的通信。
汽车lin线的作用主要体现在以下几个方面：1. 实现车内电子设备之间的通信：车辆中的各个电子设备，如仪表盘、音响系统、导航系统等，需要相互通信以完成各自的功能。
lin 线提供了一个简单而有效的通信方式，使得这些设备能够互相发送和接收数据，实现功能的协调和配合。
2. 控制车辆的各个系统：lin线不仅能够实现设备之间的通信，还可以用于控制车辆的各个系统。
比如，当驾驶员按下车内的空调开关时，lin线可以将开关信号传递给空调控制模块，从而启动空调系统。
这样一来，lin线不仅实现了设备之间的通信，还实现了对车辆系统的控制。
3. 提高车辆的安全性和可靠性：汽车lin线采用了一系列的通信和控制机制，可以实现对车辆系统的监测和故障诊断。
比如，当车辆的某个系统出现故障时，lin线可以将故障信息传递给车辆的中央控制器，从而提醒驾驶员及时处理。
这样一来，lin线可以提高车辆的安全性和可靠性，使驾驶员能够及时发现并解决潜在的问题。
4. 降低车辆的能耗和成本：lin线采用了一种低速通信的方式，能够在保证通信质量的前提下，降低通信的能耗。
与传统的高速通信方式相比，lin线的能耗更低，能够节约车辆的电力资源，提高车辆的能效。
此外，lin线的成本也相对较低，能够降低车辆的制造成本。
汽车lin线的原理主要包括以下几个方面：1. 总线拓扑结构：lin线采用了一种总线拓扑结构，即所有的设备都连接在同一条线路上。
这样一来，lin线能够实现简单而直接的设备之间的通信，减少了通信的复杂性和成本。
2. 通信协议：lin线采用了一种特定的通信协议，即lin协议。
lin协议定义了数据传输的格式和规则，包括数据帧的结构、数据的传输速率、错误检测和纠正等。
LIN总线系统简析
物联网领域：随着物联 网技术的不断发展， LIN总线系统在智能家 居、智能城市等领域的 应用也将得到拓展。
工业自动化：LIN总 线系统在工业自动化 领域的应用也将进一 步深化，助力实现工 业自动化和智能化。
新能源领域：随着新 能源技术的不断发展 ，LIN总线系统在新 能源领域的应用也将 得到更多的关注和应 用。
LIN总线系统在 汽车空调控制系 统中实现了多路 复用通信，提高 了通信效率。
LIN总线系统通 过分布式控制方 式，实现了汽车 空调的智能控制， 提高了控制精度Байду номын сангаас和响应速度。
LIN总线系统在 汽车空调控制系 统中应用，减少 了线束的使用， 降低了汽车的成 本和重量。
LIN总线系统在汽 车空调控制系统 中应用，提高了 系统的可靠性和 稳定性，减少了 故障发生的概率。
智能家居领域：LIN总线系统也可用于智能 家居控制系统，实现家电设备间的通信和控 制
工业自动化领域：在工业自动化领域，LIN 总线系统可用于各种自动化设备和传感器之 间的通信，提高生产效率和设备可靠性
物联网领域：随着物联网技术的发展，LIN 总线系统在物联网领域的应用也越来越广泛， 如智能城市、智能农业等领域的设备通信和 控制
LIN总线电缆
定义：LIN总线电缆是用于LIN总线系统的线缆，用于连接LIN总线上的各个节点。
特点：LIN总线电缆采用单线传输方式，结构简单，成本低，适用于对实时性要求不高的场 合。
传输距离：LIN总线电缆的传输距离一般在几十米以内，适用于汽车内部传感器和执行器的 通信。
连接方式：LIN总线电缆采用差分信号传输方式，需要使用专门的LIN总线连接器和插座进 行连接。
LIN总线诊断工具
诊断工具种类： 示波器、万用表、 解码器等
LIN技术规范及在汽车中应用
第一节 简介 第二节 基本概念 第三节 报文传输 第四节 报文滤波及确认 第五节 错误和异常处理 第六节 故障界定
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第十章 LIN 技术规范及在汽车中的 应用
第七节 振荡器容差 第八节 位定时要求和同步过程 第九节 总线驱动器/接收器 第十节 应用举例
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第二节 基本概念
12.应答 正确接收报文后的应答过程在LIN协议中没有定义。主机控 制单元检查由主机任务初始化的报文和由它自己的从机任务 接收的报文的一致性。如果不一致，主机任务可以改变报文 的进度表。 如果从机检测到不一致，从机控制器将保持这个信息并将它 用诊断信息的形式向主机控制单元请求。诊断信息可按普通 报文帧的形式进行发送。 13.命令帧和扩展帧 4个8字节响应的标识符被保留用作特殊的报文帧：两个命令 帧和两个扩展帧。
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第二节 基本概念
9.单通道 总线有一个传送位的单通道。从这里数据可以获得数据的重 新同步信息。 10.物理层 物理层是一条单线，每个节点通过上拉电阻线于总线，电源 从汽车电源网获得（VBAT），和上拉电阻串联的二极管可以 防止电子控制单元（ECU）在本地电池掉电的情况下通过总 线上电（图10-4）。 信号的波形由EMI和时钟同步的要求定义。 11.总线值 总线有两个互补的逻辑值：“显性”或“隐形”。相应的位 值和电压值如表10-2所示。
振荡器（参看表10-3）。主机节点的时钟由石英或陶瓷谐
振器发生，而且是“频率中心点”。
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第三节 报文传输
LIN总线技术在新能源汽车空调中的应用
LIN总线技术在新能源汽车空调中的应用摘要：近几年，LIN总线技术得到了快速发展和广泛应用，研究其在新能源汽车空调系统中的应用有着重要意义。
本文首先对LIN 总线技术相关内容做了概述，并结合实际案例，从LIN总线网络架构、空调系统原理以及调度表三方面，对LIN总线技术在新能源汽车空调系统中的应用进行了分析。
关键字：汽车空调、LIN总线、调度表1.前言随着汽车技术和网络通信技术的发展，汽车信息通信的网络化是必然趋势。
LIN（Local Interconnect Network局部互联网）是面向汽车低端分布式应用的低成本、低速率、串行通信总线。
它主要用作现有汽车CAN网络的辅助网络或子网络，为不需要用到CAN的装置提供较为完善的网络功能，包括空调控制、后视镜、车门模块、座椅控制、照明灯控制等。
在带宽要求不高、功能简单、实时性要求低的场合，使用LIN总线可有效地简化网络线束、降低成本、提高通讯效率和可靠性。
图1.1为特斯拉Medel S7控制器局域网络框图。
图1.1 特斯拉Medel S7控制器局域网络框图2.LIN总线技术概述做为车载网络中最常用的总线，LIN总线和CAN总线的区别如表1所示。
LIN 提供了一套可以节约成本而且非常有效的总线通信，该通信系统不需要带宽和CAN的多功能性。
表1 LIN总线与CAN总线的区别通过LIN 总线传输的实体为帧，一个报文帧结构如图2.1所示，它包含：帧头（Header ）和响应（Response ）。
帧头包含：间隔域（Break field ），同步域（Sync field ）和受保护的标识符域（Protected indentifier field ）。
响应包含：数据域（Data1~N ），校验和（Checksum ）。
图2.1 LIN 总线报文帧结构LIN总线协议的核心特性是使用进度表(schedule table)。
进度表有助于保证总线不出现过载的情况，他们同样是保证信号定期传输的核心组件。
第二章(lin总线)常用车载网络信息传输系统
2.2.3 LIN的结构与协议
5．进入传输介质
LIN电控单元进入传输介质有随机方式和异步方式两种，这表 明这种进入可以根据需要和执行本地命令而随时进行。LIN节 点不可能根据本地命令进入LIN网络。为了能够达成连接，它 们必须事先获得LIN主节点的邀请，而这是需要通过一个中介 的。
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2.2.2 LIN的应用
例：车门模块—方案二
控制信号包括：门锁开关控制(控制四个车门门锁)，玻璃升 降锁止控制(控制四个车窗玻璃的升降是否被允许)，玻璃升 降控制(控制四个车窗玻璃的升降)，后视镜控制(控制左右后 视镜的左右和上下旋转运动)。 信号类型为：开关信号和测量信号。
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2.2.2 LIN的应用
例：车门模块—方案二
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2.2.2 LIN的应用
例：车门模块—方案二
左前门节点——控制左前门车门门锁、车窗玻璃升降器、电动后 视镜的动作，同时也可控制其它三个车门的门锁、车窗玻璃升降 器和右前门电动后视镜的动作，同时监测车门门锁的状态。主机 节点位于左前门内侧，各从机节点位于相应器件附近。
各节点LIN协议标识符表
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2.2.3 LIN的结构与协议
3．帧结构——举例：某车CAN-LIN车身网络协议制定
车灯节点（LIN） 数据场
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2.2.3 LIN的结构与协议
4．传输模式
在LIN bus 总线上发送的信息，有长度可选的固定格式。每 个报文帧都包含2、4或8字节的数据（数据场）以及3字节的 控制和安全信息（同步场、ID场、校验场）。LIN bus 总线 的通讯由单主机控制。每个报文帧都以一个间隔信号（同步间 隔）开始，接着是一个同步场和一个标识符场（ID 场）这些 都由主机任务发送。从机的任务则是发回数据场和校验场。见 下页图。 通过主机控制单元中的从机任务，数据可以被主机控制单元发 送到任何从机控制单元。主机通过相应的报文ID可以触发从 机—从机通信。
项目五 汽车车载总线系统( LIN 、MOST )检修( 任务一 LIN车载总线检修)
5.1.5 LIN总线系统的物理结构 LIN总线系统的物理结构如图5-19所示，4个信号收发两用 机的任何一个都可以接通所属的晶体管，由此将LIN总线电线 与负极连接，在这种情况下，会由一个发送器传输一个主导位。 如果晶体管都不导通，在LIN总线电路上为高电压。
图5-19 LIN总线系统的物理结构
④ 确认区：确认区的长度为8位，前6位是回应 信息识别码和信息长度。回应数据区的个数在0—8 之间，后两位是校验位，用于检查数据传递是否有 错误。当出现识别码传递错误时，校验可防止与错 误的信息适配。
图5.17信息标题格式
2)信息内容的格式（如图5.18所示） 在信息内容中，确认领域中确定的数据领域个数会被传输，每 个数据领域都以一个主导初始符开始，紧跟着要传输的数据字节， 并以一个从属终止符结束，这样，每个数据领域的长度为10位， 同样也适用于检查总量，检查总量用于识别传输的错误。
②线路接口 线路接口负责将LIN总线的信号翻译成无干扰的RX信号传入 LIN协议控制器，以及相反地将协议控制器的RX信号进行翻 译传入LIN总线。在线路上的逻辑电平如图5.4所示，在示 波器上看到的LIN网络线路电压记录如图5.5所示。
图5.4 LIN网逻辑0/1的电平
图5.5 示波器上的LIN网络线路电压记录
车头：传感器、小电动机、方向盘、方向控制开关、雨刮器、 方向灯、无线电、空调、座椅、座椅控制电动机、转速传器等。
（2） LIN总线在汽车上的应用实例
实例一：LIN总线在雨刮器上的应用如图5.20所示 雨刮器信号控制原理如下
1）驾驶员将雨刮器杆放于雨刮器间歇位置； 2）转向柱电子设备J257读取雨刮器杆的实际位置； 3）J257经由舒适性CAN向车载控制单元发送此信息； 4）车载控制单元J519通过LIN向雨刮器J400发出指令， 运行间歇位置模式。
基于LIN总线的车用无刷直流电机控制器设计
束， 降低成本 ， 便于各个电机控制单元和车内其它 电 控单元一起形成一个综合协调的控制系统 ， 提高各 控制单元的运行可靠性 ， 减少冗余的传感器及相应 的软硬件配置 ， 实现信息交换 和资源共享 。 目前常 用 的汽 车 总线包 括 Ｃ Ｎ、Ｉ Ａ ＬＮ等 ， 中 ＬＮ面 向低 速 其 Ｉ 场合 的应 用 。作 者设 计 基 于 ＬＮ总 线 的无 刷 直 流 电 Ｉ
ａ ｄ ｔ ｅ ｉ ｌｍｅ ｔ ｔ ｎ ｏ ａ ｄ ａ ｅ ａ ｄ ｓ ｆ ａ ｅ ｄ ｓ ｒ ｅ ｅａ ｌ ｈ ｅ ｔｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ａ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒｉ ｔ － ｎ ｈ ｍｐ ｅ ｎ ａｉ ｆｈ ｒ ｗ ｒ ｎ ｏｔ ｒ ｅ ｃ ｉ ｄ ｉ ｄ ｔｉ ｏ ｗ ｂ ｎ ．Ｔ ｅ ｔ ｓ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｔ ｔ ｏ ｔｏｌ ｓ ｓ ｈ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ
ｂ ｅ，ｒ ｌａ ｌ ｌ ｅ ｉｂ ｅ，ｍｅ ｔｎ ｅ ｄ ｓｇ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ ． ｅｉ ｇ ｔ ｅ ｉｎ ｒ ｑ ｉｅ ｎ ｓ ｈ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ：ＬＩ ｂ ｓ Ｎ ｕ ，Ｂｒ ｓ － ｓ ｕ ｈ ｌ ｓＤＣ ｏ ｒ ｅ ｍ ｏ ，Ｃｏ ｔｏ ｅ ｎｒＨ ｒ
了较 好 的控制性 能 。
随着 汽车 部件 的 电动 化 、 自动 化 程 度 不 断 提 高
和对汽车电机的噪声 、 电磁兼容 、 效率的高要求 ， 永 磁无刷直 流电机正在 逐步替代有 刷的永磁 直流 电 机 。永磁 无刷 电机具 有体 积小 、 寿命 长 、 率 效
高 、 构 简单 、 靠 性 好等 优 点 ， 用 它 作 为 汽 车 部 结 可 利
原稿 收到 日期为 ２０ ０ ５年 ５月 ８日， 修改稿收到 日期为 ２０ ０ ５年 ７月 ２ ９１ ３。
汽车电子系统中的LIN总线控制技术研究
汽车电子系统中的LIN总线控制技术研究第一章：绪论随着汽车电子化的快速发展，车内电子系统的数量和功能不断提升。
汽车电子系统主要由电动、电子控制单元(ECU)、传感器、执行器等组成。
而这些组件之间需要高效、可靠、经济的通讯作为接口。
为此，发展起了多种通讯协议。
其中，LIN总线作为一种低速串行通讯协议，在汽车电子系统中得到了广泛的应用。
本文将重点介绍LIN总线控制技术在汽车电子系统中的应用。
第二章：LIN总线协议的概述1. LIN总线的简介LIN总线是一种用于汽车电子系统内部的串行通讯协议。
它是一种低速、低成本、低功耗的通信协议，适用于控制较简单的执行器、传感器等组件。
2. LIN总线的特点（1）低成本：LIN总线总线芯片价格便宜，线路成本低。
（2）低速率：通讯速率最高可以达到19.2Kbps，适合传输数据量较小的信息。
（3）低功耗。
（4）适用于控制较简单的执行器、传感器等组件。
第三章：LIN总线的网络构建LIN总线的典型网络结构如下图所示：LIN总线一般由主节点和从节点组成，主节点是控制整个网络的控制器，从节点承担执行器、传感器等实现任务的功能。
第四章：LIN总线的通信协议1. LIN总线通信帧LIN通信帧由同步域、标识域、长度域、数据域、校验和和帧间隔组成。
其中，同步域和帧间隔域用于同步且确定LIN通信帧的开始和结束。
标识域用于标识所传输的信息类型，长度域用于指明信息长度，数据域完成了信息传输的主要任务。
2. LIN总线的数据传输方式LIN总线采用的是主从模式的通讯方式，主节点向从节点发送命令，从节点则根据命令执行相应的操作。
其中，命令分为两种类型：一种是未确认命令（Unconfirmed Service），待从节点执行结束后，只进行校验和确认；另一种是确认命令（Confirmed Service），待从节点执行后，进行确认应答。
第五章：LIN总线的控制技术1. LIN总线的帧同步技术由于LIN总线时钟不稳定，帧同步技术可以保证时间上的同步。
LIN bus
LIN总线 - Local Interconnect NetworkLIN总线是针对汽车分布式电子系统而定义的一种低成本的串行通讯网络，是对控制器区域网络(CAN)等其它汽车多路网络的一种补充，适用于对网络的带宽、性能或容错功能没有过高要求的应用。
LIN总线是基于SCI(UART)数据格式，采用单主控制器/多从设备的模式，是UART中的一种特殊情况。
中文名局域互联网络涉及领域汽车通讯网络应用低要求的网络带宽、性能LIN总线概况LIN是一种低成本的串行通讯网络，用于实现汽车中的分布式电子系统控制。
LIN 的目标是为现有汽车网络(例如CAN 总线)提供辅助功能，因此LIN总线是一种辅助的总线网络。
在不需要CAN 总线的带宽和多功能的场合，比如智能传感器和制动装置之间的通讯使用LIN 总线可大大节省成本。
LIN 技术规范中除定义了基本协议和物理层外还定义了开发工具和应用软件接口。
LIN 通讯是基于SCI(UART)数据格式，采用单主控制器/多从设备的模式。
仅使用一根12V 信号总线和一个无固定时间基准的节点同步时钟线。
这种低成本的串行通讯模式和相应的开发环境已经由LIN 协会制定成标准。
LIN 的标准化将为汽车制造商以及供应商在研发应用操作系统降低成本。
LIN总线发展LIN总线LIN简史1998 的十月，在德国Baden Baden召开的汽车电子会议上LIN 总线的设想首次被提出1999 LIN 联盟成立（最初的成员有奥迪, 宝马, 克莱斯勒, 摩托罗拉, 博世, 大众和沃尔沃）2000 LIN 联盟开始接收第一批成员2001 第一辆使用 LIN 总线汽车下线2002 LIN 规范V.1.3版本发布2003 LIN 规范V.2.0 版本发布2004 LIN 总线一致性测试规范发布2006 LIN 标准规范 V.2.1版发布2010 LIN 规范包Specification Package Revision 2.2A 发布LIN总线LIN联盟LIN联盟最初由奥迪、宝马、克莱斯勒、摩托罗拉、博世、大众和沃尔沃等整车厂及芯片制造商创立，目的是推动LIN总线的发展，并且发布和管理LIN总线规范，制定一致性测试标准和认证一致性测试机构。
基于LIN总线的汽车空调控制系统
２ ＬＩＮ总 线 技 术
的请求信号，控制它们的Байду номын сангаас关，同时从车身 ＬＩＮ
ＬＩＮ总线 是一种 低成 本 的串行通 信 网络，由一 总线 接 收压缩 机开 关状 态信 息 ，后 除霜 开关 状 态
个主 机节 点和 多个 从机 ： 点构 成 ，是基 于通刚 信息 ，按 键和 液 晶显示 屏 背光 灯亮 度信 息 。 系统
报文 头包 括 间隔场 、同步场 和标志 符场 。间 隔 场 由至少 １３个 位时 的持续 显性 电平 （０）组成 ，
ＬＣＤ显示屏 ｌ ＝二 ＬＣＤ、按键 Ｉ，
背光 ｌ 一
内 循环 ｆ一 风 ｆ３ ｌ
央
控
制 单
一
兀
标 志着 一 次数据 通信 过程报 文 帧的开始 。同步场
一 步 要发送 或 接收 数据 的波特 率 设定值 ，从而 实 中央控制单元 的微处理器 。该款单片机具有 增强型
现 从 机节 点与 主机节 点 时钟 的 同步 。标 志符场 是 通用同步／异步收发器 ，能够完成 自动波特率 的检 测
定义 了信 息 的 内容 和长 度 。报 文 响应是 由主机 节 和校准，同步间隔字符自动唤醒等功能，易于实现
为 了实现 与 车身 ＬＩＮ总线 系统 的 高速通 信 ，并 且具备很好 的电磁兼容性 ，ＬＩＮ接 口的设计采Ｈｊ了 波 特 率 高达 ２０ Ｋｂｉｔｓ／ Ｓ的芯 片ＴＪＡ１０２０，接 口 电 路 如 图３所 示 。ＴＪＡ１０２０的ＲＸＤ脚连 接 到微 处理 器 的 串行数 据接 收 脚 ，ＴＸＤ脚 连接 到微 处 理器 的 串行 数 据 发 送 脚 ，ＮＳＬＰ接 到 微 处 理 器 的普 通 Ｉ／ｏ口。 当 ＴＪＡ１０２０接 收 ￣ＩＪＴＸＤ输 入 的数据 后 ，转 换 成ＬＩＮ总 线 信 号传 ￣ＵＬＩＮ总 线 上 ，总线 接 收 到信 号 后义 转 换 为 ＴＴＬ信 号通 过ＲＸＤ管脚传 给 微处 理器 。
LIN总线系统简析
3.LIN总线的信号
（1）信号波形
隐性电 平—12V
显性电平— 接近于0V
注意：收发器的型号 不同，显性平有差异
隐性电平：如果无信息发送到LIN数据总线上（总线空闲）或者发送到LIN数据总线上 的是一个隐性位
显性电平：当传输显性位时，发送控制单元内的收发器将LIN数据总线接地。
（2）信号传递的安全性
4.LIN总线的信息格式
报文帧——起始报文（信息标题）和应答（回应/信息内容）两部分构成。
起始报文（信息标题应）答—（—回由应L/I信N主息节内点容（）主——由LIN主节点（主 控制单元）发送，L控IN制总单线元的）通或信从由节此点引（起从控制单元）发送
（1）起始报文（信息标题）——由LIN主控制单元按周期发送，由同步暂停 区、同步分界区、同步区、识别区构成
LIN总线的数据传递流程
一个LIN总线的子系统总是由主系统发送相应的信息标题要求时，它才向 LIN总线发送数据。所发送的数据可供每个LIN数据总线控制单元接收。
LIN-信息1表示主系统要求子系统1提供数据； LIN-信息2表示主系统要求子系统2提供数据；
5.LIN总线的数据传输过程
奥迪A6轿车空调系统的LIN系统框图
一、LIN总线概述
1.LIN总线的含义
LIN（Local Interconnect Network）即局部连接网络，也被称 为“局域网子系统”，即LIN总线是CAN总线网络下的子系统，车 上各个LIN总线系统之间的数据交换是由控制单元通过CAN数据 总线实现的
LIN总线是一种辅助的串行通信总线网络，多用于不需要CAN总 线的带宽和多功能的场合，LIN的目标是为现有汽车网络（例 如CAN总线）提供辅助功能
未输出DTC（未出现LIN通信故障）
基于LIN总线的汽车车身电控系统的软硬件设计
容） 特性。主要用于汽车外 围设备的网络连接 ， 应用 最多的是灯光照明、 车窗座椅 、 电动天窗等 的控制传
轻 型汽 车技 术
２ ０ （ １ １ 总 ２ １２ ２ Ｏ ８ １ ／２） ３ ／３
技 术 纵横
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网络 系统 硬件 的设 计方 案 ， 写左 车 门主 机节 点 、 编 左
用在车载各电子控制装置 Ｅ ｕ之间交换信息 ， ｃ 形成 汽车电子控制网络。比如 ： 发动机管理系统 、 变速箱
控制器 、 仪表装 备 、 电子 主干 系统 中 ， 均嵌 入 Ｃ Ｎ控 Ａ 制装置 。ｕＮ（ ｃｌＩｔ ｃｎｅｔＮ ｔ０ｋ， 国际上 Ｉ ａ ｎｅ ｏｎｃ ｅ ｒ）由 ｒ ｗ 著名 的五 大 汽 车 厂 商 （Ｍｗ、 ０ ｓａｅ、 ｕ ｉＶ ｌ Ｂ Ｖ ｌ ｗ ｇｎＡ ｄ、 ｏ ｋ —
本 文 研 究 １ 左 车 门主机 节 点 和 １ 左 车 窗从 机 个 个 节 点之 间的数据通 讯 。 在 此基 础 上 ， 计 了基 于 ｕＮ总线 的车 身 电控 设 系统 的 网络 拓 扑结构 ， 据 网络 连接确 定 了 ＬＮ总 根 Ｉ 线 的接口件 。根据车身系统的功能需求分析 ， 提出
机节 点 、 右车 门主机节 点 、 前外 车灯 主机 节点 、 外 后 车灯 主机 节 点 、 内车灯 主机 节点 等 ５个 ＬＮ主机 节 Ｉ 点 （ ｃ Ｎ节 点） 仪 表节 点 、 即 Ａ 和 中央控 制 节 点 、 断 诊 节 点等 ３ ｃ Ｎ节点 ， 个 Ａ 这样 的 目的是 为 了减 少各节
４
技 术纵横
轻型 汽车技 术
Hale Waihona Puke ２０ （ １１ ） ２ １２２ ０ ８ １／ ２ 总 ３ ／ ３
基于 Ｌ Ｎ总线的汽车车身电控系统的软硬件设计 Ｉ
新能源汽车热泵空调控制系统设计实现
新能源汽车热泵空调控制系统设计实现作者：杨少柏李尾钟昌廖星东张扬清来源：《汽车科技》2020年第04期摘要：新能源汽车是未来发展趋势，随着新能源汽车的发展，空调系统也发生了很大改变。
本文介绍新能源热泵控制系统中空调运行控制的实现，详细描述了系统中基于飞思卡尔单片机设计的热泵控制器控制原理和方案，此系统在改装车辆上成功运行，且经过一系列验证。
关键词：热泵空調;飞思卡尔单片机;控制系统中图分类号：U463.85 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2020）04-0062-07杨少柏毕业于华中师范大学，硕士学历。
现就职于东风马勒热系统有限公司，任产品设计工程师，主要从事控制器硬件设计及软件开发工作。
随着汽车技术水平的不断提升，一些新型的空调系统也应运而生。
但是能够实现节能高效的制热和制冷的空调系统不多，其中热泵空调系统有很多优点，它在制热方面具有PTC电加热无法比拟的高效特性。
新能源汽车空调系统和传统燃油汽车空调系统工作原理相同，只是空调压缩机的驱动方式及暖风产生方式有所不同。
新能源汽车空调系统电动压缩机通过高压电驱动，电动空调压缩机通过压缩来自蒸发器的低压低温蒸汽，将其加压到冷凝器，使制冷剂环绕系统循环。
国外热泵技术具备一定的产业化应用基础，电动汽车量产车型，如宝马和日产均配置了热泵空调系统。
国内研发电动汽车热泵型空调系统仍在起步阶段。
1热泵空调温控原理其实热泵空调的原理并不复杂，无论在制冷还是制热的情况下都只能对热量进行转移。
车内制冷时，电动压缩机将高温低压的冷媒压缩成高温高压的液体，通过阀的控制使液体流向车外换热器，由于车外温度相比而言较低，冷媒降温成为低温高压的液体，经过膨胀阀后，冷媒膨胀为低温低压的液珠流入车内换热器，使车内气体温度下降。
然后冷媒转化为高温低压的气体，再流向电动压缩机。
如此循环，达到车内制冷效果。
车内制热时，电动压缩机将高温低压的冷媒压缩成高温高压的液体，通过阀切换冷媒流向，流向车内热交换器，这时车内温度因此升高，同时冷媒降温成为低温高压的液体，流经电子膨胀阀后，冷媒膨胀为低温低压的液珠流向车外换热器内;而冷媒比车外温度低，冷媒吸收车外气体的热量，转化为高温低压的气体，再流向电动压缩机。
试析汽车LIN总线控制系统故障诊断
试析汽车LIN总线控制系统故障诊断LIN总线所控制的控制单元一般都分布在距离较近的空间，目前在汽车上的应用领域主要有防盗系统、自适应大灯、疝气前照灯、驾驶员侧开关组件、外后视镜、中控门锁、电动车窗、空调系统的鼓风机、加热器控制等。
对于汽车LIN 总线控制系统的维修，应根据LIN总线控制系统的控制单元及数据传输等分析来排除故障。
1 LIN总线的特点及传输原理LIN总线所控制的控制单元一般都分布在距离较近的空间，传输数据是单线，数据线最长可以达到40m。
在主节点内配置1kΩ电阻端接12V供电，从节点内配置30kΩ电阻端接12V供电。
各节点通过电池正极端接电阻向总线供电，每个节点都可以通过内部发送器拉低总线电压。
2 LIN总线系统的控制单元LIN总线系统主要由LIN主控制单元、LIN从属控制单元、单根导线三部分组成。
2.1 LIN主控制单元2.1.1 LIN主控制单元的功能。
LIN主控制单元连接在CAN数据总线上，监控数据传输过程和数据传输速率，发送信息标题，决定何时将哪些信息发送到LIN数据总线上多少次，在LIN数据总线系统的LIN控制单元与CAN总线直接起“翻译”作用，能够进行LIN主控制单元及与之相连的LIN从属控制单元的自诊断。
2.1.2 LIN主控制单元的信息结构。
LIN主控制单元控制总线导线上的每条信息的开始处都通过LIN总线主控单元发送一个信息标题，它由一个同步相位构成，后面部分是标识符字节，可以传输2、4、8个字节的数据。
标识符用于确定主控单元是否会将数据传输给从属控制单元。
信息段包含发送到从属控制单元的信息。
校验区可为数据传输提供良好的安全性。
校验区由主控制单元通过数据字节构成，位于信息结束部分。
LIN总线主控制单元以循环形式传输当前信息。
2.2 LIN从属控制单元在LIN数据总线系统内，LIN从属控制单元的通信受到LIN主控制单元的完全控制，只有在LIN主控制单元发出命令的情况下，LIN从属控制单元才能通过LIN总线进行数据传输。
LIN总线系统的故障案例分析
压缩机电流，规定值（无显示） 0.555A
制冷剂压力（无显示）
12.6bar
鼓风机状态（无显示）
激活
感 谢 聆听
（3）故障维修
技师经过检测排查后，更换新的高压压力传感器G805，再次使用 诊断仪读取数据流，如表所示，故障码已清除。打开空调后，压缩机及 鼓风机正常工作，表明故障已解决。
表
高尔夫A7空调控制单元正常状态下的数据流
检测项目
测量值
压缩机关闭条件
压缩机启用，不存在关闭条件
压缩机电路，实际值（无显示） 0.560A
制冷剂压力（无显示） 鼓风机状态（无显示）
故障 测量值不存在
之后，技师依次断开鼓风机控制单元J126、高压压力传感器G805插脚 当断开高压压力传感器G805时，示波器显示的波形恢复正常。
然后检测空调控制单元J301与高压压力传感器G805之间连接的LIN总线 未发现意外搭铁的线路故障
至此，技师基本上锁定高压压力传感器G805内部存在对地短路的故障
（2）故障诊断 电动车窗升降器的工作方式主要分为两大类
开关或模块直接控制
由车载网路传输信号和电控 单元控制
现代汽车偏向于智能化电子控制，其中电动车窗采用车载网络技术，这 种控制方式涉及多个电控单元，工作的电路既有连接保险、开关、继电器、 电机的普通线束，又有CAN总线和LIN总线，线路布局比较复杂。
由ECM激活散热器电风扇
技师根据车主所描述的故障现象分析出可能存在的问题：
①高压压力传感器 G805存在故障；
④空调控制单元J301存 在故障。
③舒适CAN总线或空调 LIN总线线路本身故障。
②鼓风机控制单元J126 存在故障；
技师通过诊断仪连接车辆的诊断插座，读取数据流，如表所示，
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基于LIN总线的汽车空调控制系统
随着汽车工业的快速发展，车内三大件（发动机、变速器、空调）也在不断升级。
对于车主来说，在夏季开车，空调是必不可少的。
随着现代科技的发展，车内空调的智能化、便捷化正在逐步实现。
本文将介绍基于LIN总线的汽车空调控制系统。
一、LIN总线简介
LIN（Local Interconnect Network，局部互联网）总线是一种低速和低成本的串行通信总线，旨在为汽车电子控制模块（ECU）提供基础通信模块，以实现各种汽车设备的控制。
它不像其他总线一样专门用于高速数据传输，而是专为嵌入式应用设计，从而提高了系统的弹性。
二、LIN总线在汽车空调控制系统中的应用
LIN总线是在车辆内部进行控制的一种有效方式，它可以控制
许多重要部分。
汽车空调控制系统中同样需要控制许多不同的部分，例如：温度、风速、湿度等等。
先进的汽车空调控制系统可以通过使用LIN总线进行精确的控制来为车主提供更舒
适的驾驶体验。
在汽车空调控制系统中，LIN总线通过专门的控制器和传感器
实现。
控制器通过接收驾驶员设置的控制信号，与传感器交互，最终将空调控制信号发送到各个设备。
在这个过程中，LIN总
线承担了信息传输的任务，提供了高效的控制方式。
三、基于LIN总线的汽车空调控制系统
1. 空调控制器与传感器
汽车空调控制器是控制系统的核心，它可以通过LIN总线与整个系统的传感器交互。
传感器能够测量温度、湿度和空气质量等参数，根据这些参数，控制器可以发送指令到相应的执行器。
同时，控制器也可以接受来自传感器的反馈信息，以进行进一步的控制。
2. 空调执行器
空调系统的执行器包括风扇、控制阀和压缩机等。
通过LIN 总线，控制器可以准确地控制这些执行器。
例如，控制器可以指示压缩机启动，来降低车内的温度。
控制器还可以调整风扇的速度，以实现人们对空气流动的需求。
3. 用户界面
用户界面是控制汽车空调的主要方式。
通过控制器，驾驶员可以调节空调工作的方式和参数。
在基于LIN总线的空调控制系统中，用户界面可以是集成到汽车自己的嵌入式系统中，也可以是特殊的空调控制面板。
四、总结
这篇文章介绍了基于LIN总线的汽车空调控制系统。
随着汽车工业的迅速发展，这种控制系统正在成为一种普及类型。
通
过LIN总线，控制器和传感器之间可以实现更快、更准确的信息交换。
通过这种方式，汽车空调可以实现更快、更准确的控制，来满足不同车主的需求。
此外，基于LIN总线的汽车空调控制系统还具有以下优点：
1. 稳定性高：基于LIN总线的空调控制系统能够实现高效的信息交换和可靠的控制，从而可以保证整个系统的稳定性和可靠性。
2. 节省成本：相对于其他高速总线中的控制系统，基于LIN 总线的空调控制系统成本更低。
由于LIN总线不需要大量的带宽和高速数据传输，因此可以减少硬件成本，并降低系统的功耗。
3. 易于维护：在汽车空调控制系统中，由于所有传感器和执行器都通过LIN总线进行连接，因此，如果出现问题，只需要检查总线连接即可，极大地方便了系统的维护。
除此之外，基于LIN总线的汽车空调控制系统还具有更加灵活和可定制的特点。
由于系统内部的各个模块可以独立设计和更新，因此，整个系统可以比较容易地改变和扩展。
这种灵活性也使得汽车制造商可以更好地将空调控制系统集成到汽车的嵌入式系统中，同时也提高了用户的舒适体验。
总之，基于LIN总线的汽车空调控制系统已经成为现代汽车的必需品之一。
它可以提供更加精确和高效的控制功能，使得驾驶员可以更好地掌控驾驶环境，增强驾驶体验。
随着LIN
总线技术的不断发展，我们相信未来的汽车空调控制系统将会更加智能、更加便捷，为驾驶员提供更加完美的驾驶体验。
除了以上提到的优点，基于LIN总线的汽车空调控制系统还有
以下亮点：
一、智能化控制
在过去的汽车空调系统中，驾驶员只能手动调节温度、风速等参数。
借助LIN总线技术，现代汽车的空调控制系统可以实
现智能化控制，根据车内外温度、湿度、阳光照射等因素，自动调节空调参数，以实现舒适的驾驶体验。
此外，还可以根据驾驶习惯和车内人数等因素，进行精细调节，提升空调控制的智能化水平。
二、快速响应
LIN总线的通讯速度很快，因此基于LIN总线的汽车空调控制系统可以快速响应驾驶员的操作和环境的变化，从而实现快速的调节和控制。
这样可以大大缩短空调响应时间，提高系统的实时性和响应速度，为驾驶员提供更好的驾驶体验。
三、安全性能强
对于汽车空调控制系统来说，安全性总是一个非常重要的因素。
采用基于LIN总线的空调控制系统，通过对整个系统关键模
块进行安全设计和控制，能够有效保障整个系统的安全性能。
同时，LIN总线还可以实现错误检测和纠正，防止因数据错误
等问题导致的系统失灵。
四、可应用范围广
基于LIN总线的汽车空调控制系统不仅可以应用于传统燃油
车型，也可以用于纯电动汽车及混合动力汽车。
这主要是因为LIN总线可以实现多种类型的系统连接和控制，更加灵活多变。
而且随着新能源汽车的发展，LIN总线技术在未来的汽车电子
系统中将会得到更加广泛的应用。
综上所述，基于LIN总线的汽车空调控制系统是一种高效、
精确、稳定、安全、智能化的汽车电子控制系统。
不仅可以为驾驶员提供更好的驾驶体验，也可以提高整个汽车的舒适性和安全性。
未来，随着互联网和智能化技术的不断发展，我们相信基于LIN总线的汽车空调控制系统将会变得更加智能、更
加便捷、更加安全，成为汽车大数据和智能驾驶时代的重要组成部分。