基于XC164CM的车灯控制系统的设计与实现

3 软件设计

程序主要采用中断控制方式，系统流程主要包括主函数，定时器中断子程序，CAN接收中断子程序3部分。具体系统流程图如图4所示。


3．1 主函数部分

1)初始化部分：设置各端口的输入输出状态，对各个模块进行初始化并开启定时器。

2)开关扫描：选用6路开关控制10路灯的开启和关闭。当开关闭合时输出低电平，此时对应LED灯的开启状态；开关断开时输出高电平，对应LED灯的关闭状态。

3)状态数字量生成：状态数字量为16位数据，状态位(高八位)表示驱动器状态，标志位(低八位)表示驱动器编号。车灯的初始亮度设为6级。

4)使能全局中断，等待定时器中断信号和CAN总线通信中断信号，并在接收到中断信号后进入相应的中断服务程序。

3．2 定时器中断子程序

定时器每20 ms产生一次定时中断信号，进入定时器中断服务程序。在定时器中断服务程序中实现的操作有：

1)开启AD转换，等待AD转换完成，并将对AD采样结果做归一化处理。

2)环境亮度检测：为避免亮度信息的误判断，只有当位于车身前向、侧面和顶部3个方向的光敏电阻器同时检测到亮度值变化时(且同时超过判断门限)，才认为检测结果有效，判断所处环境亮度等级，并将结果送至车灯亮度调整程序。若3个光敏电阻未同时检测到亮度值变化，则认为只是外界干扰造成的亮度差异，而行车环境的亮度未发生变化。

3)在检测环境亮度的同时，对10路LED灯的开关量也进行检测和更新。

4)车灯亮度调整：将检测到的外界环境亮度和前一次检测到的环境亮度进行比较，并根据比较结果对亮度进行相应调整。具体调整策略在2．2节中。

5)过温保护：对采样的温度结果进行比较判断，若温度超过80度，首先产生一个过温提示信息，提示控制系统进入降额应用，将降额标志位置1，驱动器功率减半，随后将降额标志位归零。

6)状态数字量更新：首先，对AD采样结果做归一化处理，将驱动器电压信号的转化结果与测定的工作电压范同比较，超出范围的认定为故障态，生成状态位101，否则使用亮度级寄存器的值作为状态位。其次，将得到的状态位与开关寄存器值相与(开关寄存器取值表：开启为1，关闭为0)得到最终状态位。最后，状态位与驱动器标志位形成状态数字量，并将其放入CAN发送缓冲区。

3．3 CAN接收中断子程序

1)CAN总线接口正确接收信息后，置位中断标志位，进入接收中断服务程序。

2)判断中断是否为远程帧中断，是则将状态量信息写CAN模块发送缓存区，并启动自动发送；否则进一步判断是否为数据帧接收中断。如果是数据帧接收中断，则读CAN接收缓存区的值并将其写入CAN调整量。最后清除相应的标志位，返回到主函数。流程图如图5所示。


4 结论

文中设计了基于XC164CM单片机的高端车用灯光控制模块，该模块不仅完成了对每个车灯的亮度控制，而且可实现对每个车灯的状态检测。汽车灯光控制模块的工作过程是一个不断循环的检测过程，通过对比前后两次的检测结果对亮度信息不断更新，再根据更新的亮度信息来调节车灯亮度，从而实现了灯光的亮度自适应调整。在实验过程中，选用LED5050白灯作为车灯实验灯，并配以车灯罩，制成车灯模拟演示板。在车灯负载和单片机接口之间由自主研发的实验电路连接，并在实验电路上设置6路开关，实现对10路车灯的接通、断开控制。实验结果证明，本系统性能稳定，实现了设计的所有功能，并可以正确返回结果。