随着汽车电子的快速发展，为了提高驾驶舒适性和方便性，大量的用电设备在汽车中使用。这就需要设计功能强大的控制模块，实现这些功能的控制。该控制模块就是BCM（BODY CONTROL MODULE）。本设计主要采用单片机系统模拟电动汽车BCM功能。整个系统主要包括车灯控制与检测、遥控防盗报警、自动雨刮器、防夹车窗和倒车雷达等功能。主控芯片选择STM32F103，以上功能选取单板集成方案。关键词 BCM，STM32F103，单板集成目 录
1 引言 2
1．1 车身控制系统分类 2
1．2 车身控制系统使用现状 3
1．3 车身控制系统发展趋势 3
1．4 研究目标及内容 4
2 系统总体设计 4
2．1 设计要求 4
2．2 设计原理 5
2．3 方案选择 9
3 系统硬件设计 17
3．1 单片机系统硬件设计 19
3．2 主控板电源硬件设计 25
3．3 车灯控制硬件设计 26
3．4 无线遥控接收硬件设计 28
3．5 自动雨刮器硬件设计 28
3．6 防夹车窗硬件设计 29
3．7 倒车雷达硬件设计 30
4 系统软件设计 32
4．1 车灯控制驱动层软件设计 33
4．2 无线遥控驱动层软件设计 34
4．3 自动雨刮器驱动层软件设计 36
4．4 防夹车窗驱动层软件设计 38
4．5 倒车雷达驱动层软件设计 39
4．6 液晶显示屏驱动层软件设计 41
4．7 系统软件总体结构设计 43
5 系统整体统调 45
5．1 静态调试 47
5．2 动态调试 53
结 论 54
致 谢 55
参 考 文 献 56
1 引言
车身控制器基本原理是通过I/O接口接收车内的一些开关信号和传感器信号，通过总线接口接收子系统的数据信号，然后通过MCU实现
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件总体结构设计 43
5 系统整体统调 45
5．1 静态调试 47
5．2 动态调试 53
结 论 54
致 谢 55
参 考 文 献 56
1 引言
车身控制器基本原理是通过I/O接口接收车内的一些开关信号和传感器信号，通过总线接口接收子系统的数据信号，然后通过MCU实现逻辑控制，MCU外接驱动电路，实现外围负载控制。车身控制器是汽车电子研究的主要内容之一，是汽车控制系统的核心。随着科学技术的发展与各种传感器技术的进步，汽车变得越来越智能化，而由于车上传感器与各种用电设备的增加，车身控制器也越来越复杂化。
1．1 车身控制系统分类
车身控制系统涉及室内灯、前后照明和指示灯、电动车窗、车辆防盗、雨刮器、玻璃除雾、中控锁、遥控、后视镜、喇叭、座椅和天窗等的控制，是实现车上用电设备的舒适化、人性化以及安全控制的系统。
1.1.1 分散式车身控制系统
早期的分散式车身控制系统的特点是车身各个用电设备独立控制，之间没有任何逻辑或者通信的关系。比较典型的有电动车窗控制器、雨刮控制器、防盗控制器、中控锁控制器。这种系统开发相对容易些，而且配置也比较灵活，比如有些控制器，可以在高配车上使用，低配车上不使用。由于控制器间相互独立，不使用控制器也不影响其他的用电设备的使用，故该控制系统成本可高可低，随配置变化。
1.1.2 集中式车身控制系统
集中式车身控制系统现如今在部分的汽车上仍有使用。该系统的特点是车身众多控制子系统由一个控制器集中控制，这个控制器即为车身控制器（Body Control Module，简称BCM）。这种系统使得车身各个用电设备之间可以发生逻辑关系，总线式的控制系统还可以使一些子系统间相互通信。集中式车身控制系统的优点是控制功能相对于分散式车身控制系统更加人性化，舒适性和安全性大大加强，而且有利于实现车身各用电设备的故障检测功能。由于采用集中控制的方式，一些硬件资源的充分利用使得系统的总体成本也有所降低。集中式车身控制系统的缺点一是开发难度相对于分散式车身控制系统大大提高，特别是在软件结构和系统可靠性方面有诸多考虑。二是配置方面没有分散式车身控制系统灵活，对于不同配置的用电设备，其控制方式可能有一定的变化，导致控制系统需要对应调整。如果配置较多，控制系统开发难度将会增加。如果控制系统适用高配的车，进行冗余开发的话，对低配的车可能会造成控制器的资源浪费。三是由于集中控制，且控制器的资源有限，集中式车身控制系统的扩展性会受到影响。
1.1.3 分布式车身控制系统
分布式车身控制系统从形式上看与分散式车身控制系统类似，车身各用电设备通过单独的子系统的控制器进行控制，但是它们最大的区别在于，散式车身控制系统各子系统互相独立，没有任何通信或者逻辑关系，而分布式车身控制系统依靠通信总线使得各子系统间功能交互，控制系统保持了集中式车身控制系统的优点，舒适性、安全性大大加强。在分布式车身控制系统中，通信网络是其核心，所有的控制功能离不开子系统间的通信。分布式车身控制系统的优点一是子系统可以做的复杂，实现更多功能，进一步提升车身控制人性化，舒适性、安全性再次增加。二是子系统间通过总线通信，常用的通信协议有CAN总线、LIN总线，简化了线束结构，降低了线束的成本。三是配置灵活性和扩展性相对于集中式车身控制系统大大提高，降低系统性开发难度。分布式车身控制系统的缺点是系统的整体可靠性开发难度较高，总线通信开发难度大。
1．2 车身控制系统使用现状
目前车身控制系统主要使用以集中式为基础的混合式车身控制系统，该系统有集中式系统具有的车身控制器，且部分子系统采用分布式的控制器，带与车身控制器通信的功能，部分子系统采用分散式的控制器，与车身控制器互相独立，没有逻辑或者通信关系。该系统可对不同的子系统采取适宜的方案，且皆有三类车身控制系统的优点，量体裁衣，在功能、成本等方面具有诸多优势。
1．3 车身控制系统发展趋势
随着电子技术的发展，人们对汽车电子的应用越加深入，为了进一步追求驾驶的方便性和乘坐的舒适性，越来越多的传感器、控制系统在汽车内使用，这使得车身控制系统控制对象逐渐增多，子系统之间的通信也越来越多，集中式车身控制系统难以完成诸多功能，这使得分布式车身控制系统成为发展趋势。目前使用以集中式为基础的混合式车身控制系统可视为车身控制系统向分布式车身控制系统发展的过渡阶段。
1．4 研究目标及内容
本课题主要任务是模拟电动汽车控制器设计。采用单片机系统来模拟电动汽车车身控制器的以下功能：车灯控制、无线遥控、自动雨刮器、防夹车窗和倒车雷达。以上功能拟选用单板集成方案
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