摘 要：传统汽车照明、信号控制系统的控制信号通过专用线束传输，不具备自诊断功能。当重要控制信号出现故障时，驾驶员难以察觉，容易造成车祸。针对上述问题，提出了一种基于光纤通信的新型汽车照明、信号控制系统，介绍了控制功能、自诊断功能，以及硬件设计与软件开发。

　　汽车照明、信号控制系统承担着汽车的照明、信号灯，以及电喇叭、倒车和刹车蜂鸣器等控制任务。传统的汽车照明、信号控制系统采用开关、继电器和专用电子振荡器等进行控制，其控制信号通过专用线束传输，不具备自诊断功能。汽车行驶过程中，当转向灯等重要控制信号出现故障时，驾驶员难以察觉，容易造成车祸[1 ] .

　　1  系统硬件平台与工作原理

　　系统由3 片单片机构成的多机系统来实现汽车照明、信号的控制。系统主电子控制单元ECU （ Elec2trONic Control Unit） 将所有输入控制信号集中编码，通过光纤以串行的方式发送到前ECU（安装在汽车前部） 和后ECU（安装在汽车尾部） .前（后） ECU 的并行输出口通过光电隔离器输出控制信号，分别对汽车前部（尾部） 各照明、信号器具进行控制，对汽车前部（尾部） 车灯、信号器具进行实时监控。一旦出现故障，前（后）ECU 立即将故障代码传回主ECU ,主ECU 报警并显示故障代码。系统硬件平台，如图1 所示。

图1  系统硬件平台

　　1. 1  ECU

　　系统主ECU 采用AT89C51 ,前ECU、后ECU 采用AT89C2051.AT89C51 内置4KB 可编程Flash E2PROM,128字节RAM,2 个16 位定时/ 计数器，1 个串行通讯口，6个中断源，32 条I/ O 引线，3 级程序存储器保密，静态工作频率为24 MHz.AT89C2051 内置2KB 可编程Flash E2PROM,128 字节RAM,2 个16 位定时/ 计数器，1 个片内模拟比较器，1 个串行通讯口，6 个中断源，15条I/ O 引线，两级程序存储器保密，静态工作频率为24 MHz.

　　1. 2  光纤发射/ 接收器

　　光纤发射/ 接收器采用HFBR21414/ 2416.HFBR21414/ 2416发射光波长820 nm ,*高数据传输速率155MBd ,*长传输距离4 km,工作温度范围为- 40 ℃~ +85 ℃，可适用50/ 125μm ,62. 5/ 125μm ,200μmHCS 光纤及ST、SC、SMA 和FC 4 种连接头。HFBR21414光纤发射器内含一个高效光功率激励的铝砷化 光发射器，该光发射器在60 mA 直流电流激励下能向光纤馈入光波长为820 nm 的光功率（12 dBm） .HFBR22416 光纤接收器由一个高效HN 光电二极管和一个低噪声跨阻前置放大器电路组成，光信号经光电二极管转换成模拟电信号，放大后由射极输出器缓冲输出，*大动态范围达23 dB ,频率响应从直流到125 MHz.

　　1. 3  工作原理

　　主ECU 利用两个控制字对所有输入控制信号进行编码存储，这两个控制字的存储格式相同，如图2 所示。

图2  控制信号存储格式