基于TLE7810的车门控制系统设计

2011-03-08 18:52:11来源: 互联网
  汽车技术发展至今,电子控制单元(ECU)已经应用到在汽车内部的各个环节,技术也日趋成熟。作为车身电子的重要组成部分,车门电子自动控制技术的发展也十分迅速。但在实际应用中,凡是电动车窗或车门设备都有潜在的卡死可能,由此便可引发伤人的危险。因此,在门控系统中,车窗防夹设计占有极其重要的位置。

  大多数已有的具有防夹功能的电动车门控制产品有一个共性,就是在硬件设计中以MCU为核心,辅之以功率器件、控制电路和相关的通信模块(CAN或LIN),由这些组件配合共同实现驱动电机、升降车窗、故障识别与诊断等一系列控制功能。但是,这样的设计往往会遭遇一些技术瓶颈,比如在原理图设计中,MCU外围电路的搭建,功率器件的选取,电子元件之间的配合与连线;在PCB板设计中则要考虑众多器件的布置和安放,烦琐复杂的走线,以及由此而引发的较差的EMC。这些虽然对系统的总体功能不会产生很大的影响,但会使电路可靠性不高,严重者更是故障频频;除此以外,大量的电子器件还无形中增加了产品的重量和成本。

  针对这方面问题,我们提出了电动车窗设计的另一种解决方案——以英飞凌公司推出的TLE7810芯片为核心,外围辅之以简单功能模块,优化设计的同时也探究了TLE7810功率芯片在电机控制中的作用。

总体设计与方法求解

  1 TLE7810芯片特性及其优点

  由于此车门控制系统针对非司机侧电动车窗设计,因此与司机侧电动车窗相比,生产成本尽可能低;而且,非司机侧门控系统不要求对后视镜方向调节、刮雨器、外部车灯进行控制,功能大大简化。因此,选用TLE7810便可满足所有要求。

  TLE7810是一款具有高集成度的低成本智能功率芯片,它集成了一个支持片上调试功能的可以与8051兼容的8位单片机和一个 SBC(System-Basis-Chip)。8位单片机有16K的flash、I/O口、霍尔传感器接口、10位模数转换器、带有传感器的供电输出和开关,集成了LIN总线收发器、低电压校正器LDO、两个低边开关(Relay驱动),可以进行片上调试,具备过流保护、看门狗、电压监视、温度监视和对 MCU的监视和保护功能。TLE7810有两种低压唤醒模式:LIN总线唤醒和Wake-up引脚唤醒。

TLE7810内部结构

图1 TLE7810内部结构

  图1是它的结构模块。可以看出,对非司机侧车窗的电子控制,TLE7810不仅能够满足各项指标和要求。而且,“一芯两核”的特点简化了原理图设计和PCB的走线,同时还可降低成本。

  2 车窗电机驱动控制设计

  基于TLE7810自身特点,设计的总体框图如图2所示。

硬件结构框图

图2 硬件结构框图

  12V的VBAT电压同时接TLE7810和执行电机以供电,TLE7810中的8位单片机通过LIN总线与主控制器(司机侧)通信,它的两个低边开关与Relay连接以控制开关的接通与关断,进而驱动H桥控制电机。霍尔传感器TLE4966采集电机工作信息作为反馈送回MCU。反馈的内容包括电机位置和转动方向两个信息,以便更加精准地记录的电机工作情况,进而对车窗升降和电机的堵转进行控制和识别,提高工作性能。此外,PWM调压方式作为可选配置也列入设计范围。

TLE7810引脚连接方式

图3 TLE7810引脚连接方式

TLE4966霍尔传感器外围电路与接法

图4 TLE4966霍尔传感器外围电路与接法

 ULINK关引脚输入

图5 ULINK关引脚输入

Relay控制

图6 Relay控制

  图3所示为TLE7810的引脚连接方式。

  TLE7810的输入大体可分为三部分。第一部分为MON1-MON4的按钮采样输入,按钮安装在车门内侧,当乘客对其进行操作时,发出的控制信号通过这四个口送至MCU从而唤醒单片机。第二部分为P2.0、P0.3和SUPPLY对应的 SPEED、DIR和SUPPLY霍尔信号输入,这部分功能是接受霍尔传感器TLE4966(见图4)实时反馈回来的电机工作状态信息。通过这几个引脚,MCU能够及时识别电机工作情况,并据此发出控制指令驱动或停止电机运行,从而应对电机工作的各种突发状况,因此这部分输入非常重要。第三部分是 ULINK相关引脚输入,这部分与JTAG连接(见图5),用于程序下载。

  

[1] [2]

关键字:TLE7810  车门控制系统  ECU  Relay

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/0308/article_3376.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
TLE7810
车门控制系统
ECU
Relay

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved