當 EcuBus-Pro + UTA0401 遇上 NSUC1500

文章目錄

- 1.前言
- 2.EcuBus-Pro簡介
- - 2.1 官方地址
  - 2.2 概覽
- 3.納芯微NSUC1500簡介
- - 3.1 NSUC1500概述
  - 3.2 產品特性
- 4.測試環境
- 5.基礎功能
- - 5.1 數據發送
  - 5.2 數據監控
- 6.自動化功能
- - 6.1 腳本創建
  - 6.2 腳本編輯
  - 6.3 腳本編輯與測試
- 7.音樂律動
- - 7.1 導入例程
  - 7.2 效果展示
- ECB工程

1.前言

最近在和一些氛圍燈客戶交流時發現，現在作為LIN從節點的氛圍燈SOC基本不需要做動效（如音樂律動），只需要按照LDF文件的定義，每隔10ms接收LIN主機（如智能座艙）給過來的顏色坐標，實現對應的亮度即可。

基于以上情況，如果氛圍燈客戶能夠在家里實現LIN主機的功能，模擬實車測試環境；就可以先在家把功能調試OK，再去實車驗證；大大減少出差頻次和溝通成本。

如果要在家模擬實車測試環境，最好的選擇肯定是CANoe，但是費用比較高昂。本文介紹一種性價比極高的方式，使用EcuBUs-Pro + 圖莫斯UTA0401去模擬實車測試環境，借助納芯微最新的氛圍燈芯片NSUC1500整體實現音樂律動效果。

2.EcuBus-Pro簡介

2.1 官方地址

EcuBus-Pro的官方地址如下：

https://app.whyengineer.com/

官方界面如下圖，如果想要詳細了解EcuBus-Pro，可以通過上面地址進行訪問。

2.2 概覽

EcuBus界面

EcuBus-Pro 是一款開源的汽車診斷工具，是商業工具（如CAN-OE）的替代品。它為 ECU 開發和測試提供了一整套解決方案，具有以下特點：

開源免費：完全開源，免費使用。
現代化且直觀的用戶界面：操作簡便，易于上手。
跨平臺支持：支持 Windows 和 Linux 系統。
多硬件支持：
- PEAK：支持 CAN、CAN-FD、LIN。
- KVASER：支持 CAN、CAN-FD。
- ZLG：支持 CAN、CAN-FD。
- Toomoss：支持 CAN、CAN-FD、LIN（新增）。
全面的診斷功能：
- 診斷協議：基于CAN/CAN-FD/LIN的UDS、基于Ethernet的DoIP等。
腳本功能：基于高級 TypeScript 的自動化腳本功能，詳情見鏈接。
測試功能：提供 HIL 測試框架。
數據庫支持：
- LIN LDF：支持編輯和導出。
- CAN DBC：支持查看。
數據可視化：實時信號圖表繪制與分析。
命令行工具：提供功能完備的命令行界面，支持自動化和集成。

3.納芯微NSUC1500簡介

3.1 NSUC1500概述

NSUC1500 是一款基于 ARM Cortex-M3 的 MCU，集成了 4 路 LED 驅動器，用于控制 RGB（或 RGBW）環境光。

3.2 產品特性

摘錄官網的產品特性介紹如下：

ARM Cortex-M3 32 位內核
32KB 閃存（ECC），2KB EEPROM（ECC）
2KB SRAM，512B 數據 RAM，512B NVR（ECC）
32MHz高精度振蕩器
35KHz低功耗低速時鐘
寬頻帶PLL（最高 32MHz）
6V至28V寬電源電壓范圍
1個12位高精度 ADC
4路高精度 LED 驅動器，最大電流 64mA
LIN PHY 和 LIN UART 控制器支持 LIN 2.x 和 SAE J2602
4路增強型 PWM（16 位）輸出，用于 LED
2個16位通用定時器
1個數字看門狗和1個窗口看門狗
1個SPI（主機）和1個SSI（從機），支持 4 線或 3 線通信
頻率擴展譜（內部時鐘）
完整的保護和診斷功能：
LIN 接口故障
RGB 故障
電壓供應故障
熱關斷

支持 ROM 中的 UDS 啟動加載程序
封裝：QFN-20 / SOP8 / HSOP8
符合 AEC-Q100 Grade 1 可靠性標準
符合 ROHS 和 Reach 標準

4.測試環境

整個測試環境如下圖所示：

EcuBuc-Pro上位機借助圖莫斯UTA0401模擬LIN主機，用于給NSUC1500發生顏色控制命令；
導光條兩端各放一個NSUC1500，并且兩個NSUC1500通過LIN總線連接，可以同步接收相同信號。

測試環境

5.基礎功能

在介紹功能之前，需要確定當前EcuBUs-Pro的版本為0.8.26及以上。如果版本較低，打開軟件，setting會有綠點提示軟件有更新，更新流程如下圖。

EcuBus-Pro更新

更新完成之后，確認下版本是0.8.26版本或以上：

EcuBus-Pro版本

5.1 數據發送

打開EcuBUs-Pro，創建新工程，如下圖所示。

新建空白工程

接著導入LDF文件，創建數據庫，如下圖所示。

創建數據庫

接著保存數據庫。如果需要對LDF文件進行修改，可以通過EcuBus-Pro自帶的上位機進行修改，然后再保存數據庫。如果需要將修改后的LDF導出，可以點擊LDF File菜單，將文件內容進行復制，粘貼到需要保存的地方。

LDF文件處理

將圖莫斯的UTA0401連接到上位機，并在EcuBus-Pro增加該設備，操作流程如下圖。

增加設備

新建一個交互界面，并連接到設備UTA0401，操作方法如下圖。

增加交互界面

連接設備之后，交互界面就會顯示設備關聯的數據庫，如下圖所示。可以通過該界面開啟需要的調度表。

為了方便修改主機寫命令中的信號變量值，需要再創建一個主機節點，操作如下圖。

**注意：**在編輯節點的參數時，需要先通過Connected界面連接到對應的器件，獲取數據庫信息。

創建主機節點

創建之后可以發現，主機發布的信號都顯示出來，并且可以修改，如下圖所示。

**注意：**有的時候總線上缺少從機節點時，也可以通過增加從機節點，并設置回復的數據，用于防止超時。

主機發布的信號

保存下當前配置的工程，操作方法如下圖所示。

保存工程

測試下數據發送功能，看能否正確讓燈點亮，操作流程如下圖。

測試數據發送功能

5.2 數據監控

如果需要實時監控LIN總線上的數據，可以打開Trace界面，操作如下圖。

創建Trace界面

如果想要查看子節點回復的信號值（如電壓、溫度信息），可以暫停Trace界面，點一下幀的下拉按鈕，能夠看到原始值，以及編碼后的值，如下圖所示。

Trace界面信息

3.如果有些信號的物理值希望能夠實時查看，或者查看變化趨勢，可以使用Graph功能，如下圖所示。

創建Graph界面

4.如果想顯示信號的邏輯值對應的文本，使用Graph里的Gauge新增信號變量即可。

注意：Gauge新增變量會自動識別是信號編碼使用物理值還是邏輯值，物理值就用儀表顯示，邏輯值就用文本框顯示。

邏輯值顯示

6.自動化功能

EcuBus-Pro支持通過TypeScript腳本實現自動化功能，下面介紹具體的使用方法。

6.1 腳本創建

首先在ECB工程所在文件夾創建一個空的TypeScript腳本，如下圖所示。

新建TS腳本

然后在之前的工程導入改腳本，操作方式如下圖。

導入TS腳本

點擊Edit按鈕會自動創建所需要的文件夾和文件以及VS Code工程，并自動打開VS Code工程。

注意：如果要用TS腳本實現自動化，用戶需要提前安裝VS Code。

EcuBus-Pro已經提供了一些API函數，點擊Script Api按鈕就可以跳轉進行查閱。

Script Api

6.2 腳本編輯

接下來基于腳本實現一個帶伽馬校準的R、G、B三色循環呼吸的燈光效果。

導入模塊和定義接口

import { setSignal } from "ECB";interface Color {r: number;g: number;b: number;
}

import { setSignal } from "ECB";：從ECB模塊中導入setSignal函數，用于設置信號。
interface Color：定義一個Color接口，包含r、g、b三個屬性，分別代表紅色、綠色和藍色的顏色值。

定義LightController類

class LightController {private currentColor: Color;private intervalId: NodeJS.Timeout | null = null;constructor() {this.currentColor = { r: 0, g: 0, b: 0 };}private setColor(r: number, g: number, b: number): void {this.currentColor = { r, g, b };setSignal('EcuBus-Pro_NSUC1500.s_R', r);setSignal('EcuBus-Pro_NSUC1500.s_G', g);setSignal('EcuBus-Pro_NSUC1500.s_B', b);}private gammaCorrection(value: number, gamma: number = 2.2): number {return Math.round(255 * Math.pow(value / 255, gamma));}startBreathingEffect(step: number = 5, delay: number = 50): void {let currentChannel: keyof Color = 'r';let increasing = true;let rawValue = 0;this.intervalId = setInterval(() => {if (increasing) {rawValue += step;if (rawValue >= 255) {rawValue = 255;increasing = false;}} else {rawValue -= step;if (rawValue <= 0) {rawValue = 0;increasing = true;if (currentChannel === 'r') {currentChannel = 'g';} else if (currentChannel === 'g') {currentChannel = 'b';} else {currentChannel = 'r';}}}const correctedValue = this.gammaCorrection(rawValue);const color = { ...this.currentColor };color[currentChannel] = correctedValue;this.setColor(color.r, color.g, color.b);}, delay);}stopBreathingEffect(): void {if (this.intervalId) {clearInterval(this.intervalId);this.intervalId = null;}}
}

私有屬性：
- currentColor：存儲當前燈光的顏色。
- intervalId：存儲 setInterval 返回的定時器 ID，用于停止呼吸效果。
構造函數：初始化currentColor為黑色（RGB 值均為 0）。
私有方法：
- setColor：設置當前燈光的顏色，并調用 setSignal 函數更新信號。
- gammaCorrection：對顏色值進行伽馬校正，以提高顏色的視覺效果。
公有方法：
- startBreathingEffect：啟動燈光的呼吸效果，通過 setInterval 定時更新顏色值。
- stopBreathingEffect：停止燈光的呼吸效果，清除定時器。

主函數和初始化

function main() {const lightController = new LightController();lightController.startBreathingEffect();
}Util.Init(() => {main();
});Util.End(() => {console.log('end');return new Promise((resolve) => {resolve();});
});