LIN总线通信的汽车组合开关测试解决方案

2021-12-22虹科车辆网络事业部罗伟光

汽车维护与修理 2021年11期

虹科车辆网络事业部罗伟光

LIN（Local Interconnect Network的英文缩写，含义为局部互联网络）总线是一种低成本的串行通信网络，用于实现汽车上的分布式电子系统控制。LIN总线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，比如车门控制器与车窗身升降电动机之间的通信使用LIN总线可大大节省成本。因此，LIN总线在汽车上主要应用于空调、照明、刮水器等车身系统，尤其是在组合开关上的应用比较广泛。

1 Baby-LIN-RM-Ⅲ功能概述

Baby-LIN-RM-Ⅲ是一款LIN总线节点仿真控制工具，可以扩展CAN FD/CAN总线功能，带有8路数字量输入和6路数字量输出；可以同时仿真多个LIN节点；另外也具有响应速度快的特点，可以满足汽车行业对于测试效率方面的要求。

Baby-LIN-RM-Ⅲ既可以连接电脑使用，也可以脱离电脑直接作为一个LIN节点来使用。这就为系统提供了2种测试可能：在研发阶段，可以通过与电脑连接以查看被测设备的通信情况；在生产阶段，可以配置好之后，直接集成到自动化测试系统中，通过IO和PLC连接，实现全自动化测试。

2 汽车组合开关测试系统的架构

汽车组合开关测试系统的架构如图1所示，具体包括LIN总线组合开关、电源模块、LIN总线仿真测试设备、上位机及PLC系统等。

图1 汽车组合开关测试系统架构

（1）LIN总线组合开关。LIN总线组合开关可以是任何LIN总线通信的开关，由于Baby-LIN-RM-Ⅲ可以扩展CAN总线功能，因此也可以是CAN总线通信的开关。

（2）电源模块。要求其能输出12 V和24 V，如果是全自动化测试，建议使用程控电源。

（3）LIN总线仿真测试设备。LIN总线仿真测试设备优先选择Baby-LIN-RM-Ⅲ，如果有其他类似功能的产品也可以选择，不过通过以往的测试，部分价格便宜的产品性能并不是太稳定，且响应时间比较长。

（4）上位机。上位机是指Windows系统的电脑。

（5）PLC系统。建议直接选带显示屏及可连接打标机的PLC一体机。

根据实际的测试需求，可以配置为半自动化测试系统和全自动化测试系统。

半自动化测试系统主要用于量产之前的调试和测试，可以生成详细的测试报告。其测试过程如下：根据LIN总线组合开关的通信规范配置生成配置文件并下载到LIN总线仿真测试设备Baby-LIN-RM-Ⅲ中；测试时，根据配置将开关的状态等信息反馈到上位机上显示，上位机中将状态与编写好的测试要求进行对比，输出测试结果，实时对比，并可生成测试报告并打印。

全自动化测试系统用于量产之后的出厂前功能检测，检测通过可自动打印条码。其测试过程如下：根据LIN总线组合开关的通信规范配置生成配置文件并下载到LIN总线仿真测试设备Baby-LIN-RM-Ⅲ中；测试时，根据配置将开关的状态等信息通过数字IO反馈到PLC系统，PLC系统反馈的状态与编写好的测试要求进行对比，输出测试结果，成功则打印对应条码。

在该系统中，PLC和上位机软件方面都是比较成熟的技术，所以后文中不再赘述，主要看一些LIN总线通信部分、报文信号定义，以及如何将LIN信号转换为IO信号。

3 LIN通信配置

3.1 LDF文件

测试LIN通信组合开关的一个前提是需要LIN通信规范或LDF（LIN DESCRIPTION FILE）文件，LDF文件里面定义了LIN总线的波特率、LIN总线的主从节点、LIN通信的报文、信号、调度表、信号解码等内容。图2所示为一个LDF文件中关于信号的定义。

图2 LDF文件中的信号定义（截屏）

3.2 配置LIN信号和数字IO

在本测试系统中一个重点就是将LIN信号和数字IO关联起来。通过Baby-LIN-RM-Ⅲ配套的软件LINWorks中的SessionConf来配置，首先是设置需要仿真的节点，接着根据测试要求设置各个信号的初始值，然后在事件中配置LIN通信开关各个状态对应的LIN信号与数字量输出之间的关系。Baby-LIN-RM-Ⅲ具有6路数字量输出通道，最多可以形成26（即64）种组合，具体如图3所示。目前汽车上的组合开关一般不超过20个，完全能够满足测试的要求。

由图3可知，整个配置过程只需要点鼠标即可，不需要经过复杂的编程即可完成配置，非常易于操作。