MCU+LED驱动的汽车尾灯解决方案
eetrendMcu 2023-11-27

随着汽车智能化的不断发展,人们开始追求更好的驾驶体验,并对全面的汽车安全性能,提出了更高的要求,其中包括具有重要提示功能的汽车尾灯系统。

通常,汽车尾部的灯组是车辆灯光系统中非常重要的一部分,由刹车灯、倒车灯、转向灯、雾灯组成。尾灯的主要功能是提醒后方车辆,向其传达前车的行驶状态。

为了提高尾灯的显示效果和稳定性,其解决方案通常采用MCU+LED驱动芯片的组合。鉴于需要符合车辆的规格要求,所以需要满足AEC-Q100的可靠性认证,以提高系统的稳定性。

芯海科技CS32F116Q是一款基于ARM® Cortex®-M3内核的通用车规MCU,满足AEC-Q100认证的要求,可广泛应用于车灯控制、车用电机控制、车窗控制、汽车传感器检测等场景。

01、CS32F116Q产品优势

▌高性能处理器:ARM® Cortex®-M3内核,72MHz工作频率,支持单周期乘法和硬件除法。

▌丰富的时钟源:具有8MHz的内部RC高速振荡器和40kHz的内部RC低速振荡器,同时支持4到16MHz的外部晶体振荡器,支持锁相环(PLL)倍频。

▌大容量存储:集成128KBytes的Flash存储器和20KBytes的SRAM,提供足够存储空间。

▌先进的定时器和PWM控制器:具有3个16位定时器,每个定时器有四个独立通道用于输入捕获/输出比较/PWM生成/单脉冲模式,同时支持增量编码器输入和霍尔传感器输入;1个16位带有死区控制和紧急刹车的PWM高级控制定时器。

▌高精度ADC:提供两路12-Bit高精度ADC,采样率高达1Msps,16个输入通道。

▌强大的通信接口:3个USART接口,通信速率可达4.5Mb/s;2个I2C接口,支持标准模式和快速模式;2个SPI接口;1个CAN 2.0B接口;1个USB 2.0接口。USART/I2C/SPI可通过7通道DMA实现数据的直接传输。

▌身份认证和安全特性:支持CRC和96-bit UID,提供身份认证功能。

▌丰富的GPIO:LQFP48:37个,LQFP64:51个,LQFP100: 80个,可实现多种外设连接。

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CS32F116Q系统框图

02、CS32F116Q的尾灯应用方案

该方案采用CS32F116Q作为主控芯片,搭配两颗9通道RGB LED驱动芯片和一颗36通道RGB LED驱动芯片,具有一流的应用特性。

首先,9V~16V的宽电压供电及防反接设计,确保足够电力支持的同时增强供电安全性。

其次,所有灯珠都可呈现出明暗交替的呼吸灯效果,营造出迷人的视觉效果,引领行车灯效的新潮流。灯控还可实现依次点亮、依次熄灭,演绎流水灯效果,炫酷且富有创意。

最后,该方案通过CAN/LIN接口与BCM通信,实现多样化的显示控制,满足不同用户针对汽车尾灯系统的个性化创新及稳定可靠的应用需求。

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CS32F116Q尾灯方案系统框图

CS32F116Q具备2个I2C总线接口(I2C0, I2C1),能够工作于多主模式或从模式,支持标准模式和快速模式以提供多样化的选项。I2C0总线上能同时挂载2颗9通道RGB LED驱动芯片,透过不同的设备地址完成数据的精准传输,进一步控制2组LED,控制18颗灯珠的光芒。而I2C1则与36通道RGB LED驱动芯片通信,控制36个LED,打造醒目的转向指示。

本解决方案中,采用400K的快速模式,与外部设备进行及时通信。

此外,CS32F116Q具备3个高效的USART接口,其中USART 1接口通信速率可达4.5Mb/s,其他接口(USART2,USART3)的通信速率可达2.25Mb/s,快速且稳定。USART接口具有硬件CTS和RTS信号管理、支持IrDA SIR ENDEC传输编解码、兼容ISO7816的智能卡并提供LIN主/从功能。所有USART接口都能使用DMA操作,极大地提升效率。

此解决方案使用USART的LIN从功能,与外部的单线LIN进行精准信息通信。

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CS32F116Q尾灯方案实物图反面

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CS32F116Q尾灯方案实物图正面

从以上实物图中可以看到,该解决方案采用子母板接插方式,母板为LED驱动板,子板为CS32F116Q最小系统板,采用8-PIN的SWD接口实现程序烧录。

产品选型表

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