자동차 LIN 버스 신호 측정 및 파형 분석 - 오실로스코프

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자동차 네트워크 통신에서 CAN 통신 방식 외에도, 또 다른 저비용 통신 방식인 LIN 시스템이 있습니다.그 영문명은 “Local Interconnect Network”입니다. LIN 버스는 UART/SCI(범용 비동기식 송수신기/직렬 인터페이스)를 기반으로 하는 직렬 통신 프로토콜이며, 주로 스마트 센서와 액추에이터 간의 직렬 통신에 사용됩니다. 차량 내의 여러 LIN 버스 시스템들 간의 데이터 교환은 제어 유닛이 CAN 데이터 버스를 통해 수행합니다. LIN의 특징은 주변 제어 시스템으로 사용된다는 점입니다. 하나의 주제어 시스템은 최대 16개의 서브시스템을 관리할 수 있으며, 서브시스템들은 오직 주시스템과만 통신할 수 있습니다. 서브시스템들끼리는 서로 통신할 수 없으며, LIN 네트워크 외부의 시스템 모듈과도 통신할 수 없습니다.LIN은 일반적으로 도어 제어 시스템에 사용되며, 포드 몬데오 즈비그니와 크루즈의 도어 전동 유리 제어 시스템도 LIN을 활용합니다. 여기서는 아우디 자동차의 LIN 버스로 제어되는 와이퍼 모터를 예로 들겠습니다. BNC-배너헤드 케이블을 오실로스코프의 1번 채널에 연결하세요.적색 바나나 머리에 바늘을 연결한 다음, 차량의 플러그에 있는 LIN 버스 데이터 신호 단자에 꽂습니다.바나나 헤드의 검은색 커넥터에 크로커 클램프를 연결하여 배터리의 음극 또는 안정적인 차체 접지에 연결합니다. LIN 버스의 경우 일반적으로 최대값이 12V 정도이므로, 오실로스코프의 수직 스케일은 2V/div로 설정할 수 있으며, 타임베이스는 500μs 정도로 설정하면 됩니다.그런 다음 오실로스코프의 디코딩 메뉴를 열어 LIN 버스를 설정하고, 측정할 신호에 맞는 보드레이트를 선택합니다.버스 임계값 레벨을 파형 표시 범위로 조절하면, 디코딩된 데이터를 볼 수 있습니다.트리거 방식을 버스 디코딩 트리거로 변경하고, 적절한 프레임 ID를 설정하여 파형을 안정화시킬 수 있습니다. 아래 그림은 아우디 자동차 와이퍼 모터의 LIN 버스 제어 신호입니다. LIN 버스 파형은 사각파로, 시리얼 데이터 스트림의 이진 상태를 나타냅니다.관찰된 파형에는 뚜렷한 변형이나 노이즈, 이상 징후가 없어야 합니다.데이터 패킷을 디코딩하여, 버스 활동 시의 실시간 데이터 내용을 16진수로 표시합니다.““프레임 ID”는 노란색으로 표시되며, 위 그림에서는 23입니다. “데이터”는 흰색으로 표시되고, “체크섬”은 녹색으로 표시됩니다. 만약 체크섬에 오류가 있으면 빨간색 “E”로 표시됩니다. LIN 데이터 버스로 정보가 전송되지 않는 경우(버스가 비어 있음) 또는 LIN 데이터 버스로 전송된 것이 로우 신호인 경우, LIN 버스 신호의 최대값이 바로 로우 레벨이 됩니다.도미넌트 비트를 전송할 때, 송신 제어 유닛 내의 트랜시버가 LIN 데이터 버스를 접지합니다.LIN 버스 신호의 최솟값, 즉 도미넌트 레벨로 나타납니다. LIN 버스의 정보 형식은 시작 메시지(정보 제목)와 응답(회신/정보 내용)의 두 부분으로 구성됩니다.시작 메시지(정보 제목)는 LIN 주제어 유닛이 주기적으로 전송하며, 동기 중단 구역, 동기 구분 구역, 동기 구역, 식별 구역으로 구성됩니다；응답(회신/메시지 내용)은 LIN 주제어 유닛 또는 종속 제어 유닛에서 전송됩니다.