来源：电子设计应用 作者：清华大学精密仪器与机械学系 魏冰 刘少鹏

    摘 要：针对汽车hid前照灯对自动调光的需求，本文设计了一套基于lin总线的前照灯自动调光系统。介绍了系统的总体设计方案、硬件组成

    和软件设计基本思想，并给出了软件编程的基本框架。

    关键词：前照灯；自动调光；lin总线；步进电机控制

    引言

    hid是高压气体放电灯(high intensity discharge)的缩写，也可称为重金属灯或者氙气大灯。与传统卤素灯泡相比，hid有亮度高、寿命长、

    省电等优点。

    正是由于hid具有高亮度的特点，如果使用时照射高度调节不当，在会车时将会对迎面来车的司机造成强烈的眩目，产生安全隐患。为了规范

    hid前照灯的市场，联合国欧洲经济委员会(united nations economic commission for europe)在ece-r48条款中明确规定：装备hid前照灯的

    车辆必须配备能够全自动调节其照射高度的系统，也可称之为前照灯水平自动调光系统。该系统工作时，会根据车辆负载的变化自动调整hid前

    灯的投射俯仰角度，确保其投射高度在合适的范围内，既达到良好的照明效果，又不会对迎面车辆的司机造成眩目。

    系统总体方案设计

    如图1所示，系统可分为三个部分，即车身高度传感器、中央控制单元和驱动执行单元。系统运作情况如下：该系统的主mcu(mc68hc908gz60)采

    集车身前后轴高度传感器的信号，经运算后发出控制信号分别给左右前照灯的水平调光步进电机，指示电机转动到指定位置，完成自动调光。

    图1 前照灯自动调光系统方案设计

    系统硬件设计

    车身高度传感器

    该系统的主要原理是利用测定车内两个基准点(约前、后轴位置)到地面的距离差得出车辆的倾斜角度信号，从而进行水平调节。可选择光电编

    码式的车高传感器，把车身高度的变化(悬架变形量的变化)变换成传感器轴的旋转，将检测出的旋转角度信号转变为电压信号输入mcu。实验中

    ，车身高度传感器在车左前轮和左后轮内侧各装一个。

    中央控制单元

    系统中央控制单元采用飞思卡尔(freescale)公司生产的mc68hc908gz60芯片为主mcu，配合其他必要元件组成控制单元电路。该芯片主要特性有

    ：8位hc08型cpu，开发资源丰富，兼容性好；片载60kb flash eeprom，2kb ram；24通道a/d转换模块，10位精度。

    此外，选择飞思卡尔mc33399芯片与核心mcu通过sci口相连，作为lin总线收发器。该芯片最多可以驱动16个节点。

    之所以选择lin总线，是因为它已经是车用总线中较为普及的一种，它的优点是芯片价格低廉，性价比高。lin总线信号传输速率可达19.2kbps

    ，一般用在对汽车安全性要求不高的控制场合，例如电控门窗、车灯开关控制等。

    lin总线主节点电路原理图如图2所示。

    图2 lin总线主节点电路原理图

    驱动执行单元

    驱动执行单元，主要是通过获取lin总线上的信号，来控制步进电机转动，从而带动前照灯反光板沿垂直方向转