Sokan elsőre azt gondolnák, hogy a linbusz az az imbuszkulcs kistestvére, vagy valami furcsa, erotikus álmokat generáló agyi terület, a limbikus rendszer részeként. Nos, nem zárom ki élből, hogy van olyan, aki egyvezetékes, lassú adatátviteli hálózatról fantáziál magányos éjszakákon, de a többségünknek ez „csak” egy adatátviteli megoldás marad.
Adatok az autóban – 2. rész
„A LIN egy olyan soros kommunikációs protokoll, mely hatékonyan támogatja az elosztott autóipari alkalmazások területén alkalmazott mechatronikai egységekből álló csomópontokat.” Ez egy gyönyörű definíció, kár, hogy egy kukkot sem lehet érteni belőle. Fejtsük meg!
Elsőként azt kell tudnunk, hogy az autóban több vezérlőegység van (pl. motorvezérlő, váltóvezérlő, csak hogy a klasszikus esetekkel kezdjem), és ezeknek valahogyan információkat kell egymással cserélniük. Előző cikkünkben már felhomályosodást biztosítottunk arról, hogy mi az a bináris kód, és hogy miért is előnyös ennek alkalmazása a járművekben. Tehát ezt a bizonyos „jelentkezik-lapít” nyelvet továbbítják a kommunikációs hálózatok, amelyekből kezdetben csak egy volt, a CAN, de később kiderült, hogy ha mindent erre az egy hálóra akasztanak rá, akkor az bizony túlterhelt lesz. Ezért elsőként CAN alhálózatokat alakítottak ki, aztán pedig rájöttek, hogy az alhálózatok más-más protokoll szerint is működhetnek, mindegyik úgy, ahogyan az legjobban vagy épp a legolcsóbban szolgálja a rákapcsolt vezérlők és a szenzorok ill. beavatkozók közötti adatcsere céljait, az egyes hálózatok között pedig átjárók, vagy gateway-ek biztosítják a kommunikációt.
Így alakult tehát ki a LIN protokoll, és az azt alkalmazó LIN-bus háló.
Bár későbbi, mint a CAN, mégis indokoltnak tartom ezt bemutatni előbb, mert felépítése egyszerűbb. A két legfontosabb különbség a CAN és a LIN között, hogy míg az előbbi a „multi master” elv alapján épül fel és kétvezetékes, addig az utóbbi a hagyományosabb, „master-slave” elvet alkalmazza és csak egy vezetéken tol át minden infót.
Az autóiparban használt kommunikációs protokollok közül a LIN a legolcsóbb, de egyben a leglassúbb, és a legkevésbé zajtűrő is, ez utóbbi miatt a maximális kábelhossz mindössze 40 méter lehet. A vezetéken általában az akkufeszültség jelenik meg, amit az információt továbbító egység „nullába húz”, azaz testre zár. Könnyen belátható, hogy ha például a mobilunkat a drót mellé tesszük,
akkor azon már nem az akkufeszültség lesz látható, hanem az elektromágneses zavar miatt „kiszőrösödik” a jel, így nem biztos, hogy elsőre átmegy az üzenet. (ábra a zavart jelről)
Egy sosem elég
Mivel egy járműben több különálló LIN háló is lehet, ezért indokolt az egyes önálló hálózatok megkülönböztetése, ezeket klasztereknek nevezik. Egy klaszteren csak egy mester csomópont lehet, és egy, vagy több szolga de úgy, hogy a csomópontok maximális száma nem lehet több, mint 16 darab. Ez ugyebár nem túl sok, így rögtön értelmet nyer az, hogy miért is kell több LIN klaszter egy kocsiba. Egy mester csomópont egyszerre több klaszter tagja is lehet, így ő egyben a mester és a gateway szerepét is ellátja.
OK, de hogy beszélgetnek?
Az egész rend
szer olyan, mint egy osztályterem, egy tanárral, és 15 diákkal: a tanár bármikor beszélhet, a diákok pedig csak akkor, ha a tanerő kérdezi őket, vagy annak előre definiált ideje van, pl. az óra elején jelent a hetes.
Például remek példa az ajtó vezérlőegységhez tartozó gombok megnyomása. Kicsit leegyszerűsítve, úgy néz ki a rendszer, hogy van egy bal oldali ajtómodul, amihez tartozik a négy ablakemelő kapcsoló, a tükörállító, az ablakemelő-, és a tükörállító motorok. A tanár szép sorban (mindig ugyanabban a sorrendben) szólítja fel a diákokat:
- Bal első ablakgomb?
- Jelentem nincs megnyomva.
- Jobb első ablakgomb?
- Jelentem nincs megnyomva.
…és így tovább, szép sorban mindenkit felkérdez. Aztán egyszer csak, az egyik felszólításnál a bal első ablakgomb azt mondja, hogy „Jelentem: megnyomva, lehúzásra!” A tanár, azaz a mester csomópont ezt az üzenetet veszi, és mikor az ablakemelő motorra kerül a sor, akkor neki elismétli. Az ablakemelő motor pedig az üzenet alapján szépen elindítja az ablakot lefelé.
Aztán a gomb, amikor rá kerül a sor, szól, hogy elengedték, a gomb ismét „nincs megnyomva” állapotban van. A mester azonban tudja, hogy a gombot több mint egy másodpercig tartották nyomva, ami azt jelenti, hogy az ablakot teljesen le kell húzni. Ezért nem adja ki az ablakemelő motornak az „állj” parancsot egyelőre. Aztán amikor az ablakmotorra kerül sor, az szól, hogy a forgási sebessége nullára csökkent, és az áramfelvétele megemelkedett. Ebből a mester tudja, hogy az ablak leért. Körbe kérdez mindenkit, és mikor az ablak motorra kerül ismételten a sor, akkor kiadja neki az „állj” parancsot.
1 thought on “LIN buszrendszer: „kici-óccó””