基于芯海科技CS32F116Q的汽車智能尾燈應(yīng)用案例

隨著汽車智能化的不斷發(fā)展，人們開始追求更好的駕駛體驗(yàn)，并對全面的汽車安全性能，提出了更高的要求，其中包括具有重要提示功能的汽車尾燈系統(tǒng)。

通常，汽車尾部的燈組是車輛燈光系統(tǒng)中非常重要的一部分，由剎車燈、倒車燈、轉(zhuǎn)向燈、霧燈組成。尾燈的主要功能是提醒后方車輛，向其傳達(dá)前車的行駛狀態(tài)。

為了提高尾燈的顯示效果和穩(wěn)定性，其解決方案通常采用MCU+LED驅(qū)動芯片的組合。鑒于需要符合車輛的規(guī)格要求，所以需要滿足AEC-Q100的可靠性認(rèn)證，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

芯?？萍?/u>CS32F116Q是一款基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的通用車規(guī)MCU，滿足AEC-Q100認(rèn)證的要求，可廣泛應(yīng)用于車燈控制、車用電機(jī)控制、車窗控制、汽車傳感器檢測等場景。

01

CS32F116Q產(chǎn)品優(yōu)勢

▌高性能處理器：ARM Cortex-M3內(nèi)核，72MHz工作頻率，支持單周期乘法和硬件除法。

▌豐富的時(shí)鐘源：具有8MHz的內(nèi)部RC高速振蕩器和40kHz的內(nèi)部RC低速振蕩器，同時(shí)支持4到16MHz的外部晶體振蕩器，支持鎖相環(huán)（PLL）倍頻。

▌大容量存儲：集成128KBytes的Flash存儲器和20KBytes的SRAM，提供足夠存儲空間。

▌先進(jìn)的定時(shí)器和PWM控制器：具有3個(gè)16位定時(shí)器，每個(gè)定時(shí)器有四個(gè)獨(dú)立通道用于輸入捕獲/輸出比較/PWM生成/單脈沖模式，同時(shí)支持增量編碼器輸入和霍爾傳感器輸入；1個(gè)16位帶有死區(qū)控制和緊急剎車的PWM高級控制定時(shí)器。

▌高精度ADC：提供兩路12-Bit高精度ADC，采樣率高達(dá)1Msps，16個(gè)輸入通道。

▌強(qiáng)大的通信接口：3個(gè)USART接口，通信速率可達(dá)4.5Mb/s；2個(gè)I2C接口，支持標(biāo)準(zhǔn)模式和快速模式；2個(gè)SPI接口；1個(gè)CAN 2.0B接口；1個(gè)USB 2.0接口。USART/I2C/SPI可通過7通道DMA實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的直接傳輸。

▌身份認(rèn)證和安全特性：支持CRC和96-bit UID，提供身份認(rèn)證功能。

▌豐富的GPIO：LQFP48:37個(gè)，LQFP64:51個(gè)，LQFP100: 80個(gè)，可實(shí)現(xiàn)多種外設(shè)連接。

CS32F116Q系統(tǒng)框圖

02

CS32F116Q的尾燈應(yīng)用方案

該方案采用CS32F116Q作為主控芯片，搭配兩顆9通道RGB LED驅(qū)動芯片和一顆36通道RGB LED驅(qū)動芯片，具有一流的應(yīng)用特性。

首先，9V~16V的寬電壓供電及防反接設(shè)計(jì)，確保足夠電力支持的同時(shí)增強(qiáng)供電安全性。

其次，所有燈珠都可呈現(xiàn)出明暗交替的呼吸燈效果，營造出迷人的視覺效果，引領(lǐng)行車燈效的新潮流。燈控還可實(shí)現(xiàn)依次點(diǎn)亮、依次熄滅，演繹流水燈效果，炫酷且富有創(chuàng)意。

最后，該方案通過CAN/LIN接口與BCM通信，實(shí)現(xiàn)多樣化的顯示控制，滿足不同用戶針對汽車尾燈系統(tǒng)的個(gè)性化創(chuàng)新及穩(wěn)定可靠的應(yīng)用需求。

CS32F116Q尾燈方案系統(tǒng)框圖

CS32F116Q具備2個(gè)I2C總線接口(I2C0, I2C1)，能夠工作于多主模式或從模式，支持標(biāo)準(zhǔn)模式和快速模式以提供多樣化的選項(xiàng)。I2C0總線上能同時(shí)掛載2顆9通道RGB LED驅(qū)動芯片，透過不同的設(shè)備地址完成數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)傳輸，進(jìn)一步控制2組LED，控制18顆燈珠的光芒。而I2C1則與36通道RGB LED驅(qū)動芯片通信，控制36個(gè)LED，打造醒目的轉(zhuǎn)向指示。

本解決方案中，采用400K的快速模式，與外部設(shè)備進(jìn)行及時(shí)通信。

此外，CS32F116Q具備3個(gè)高效的USART接口，其中USART 1接口通信速率可達(dá)4.5Mb/s，其他接口（USART2，USART3）的通信速率可達(dá)2.25Mb/s，快速且穩(wěn)定。USART接口具有硬件CTS和RTS信號管理、支持IrDA SIR ENDEC傳輸編解碼、兼容ISO7816的智能卡并提供LIN主/從功能。所有USART接口都能使用DMA操作，極大地提升效率。

此解決方案使用USART的LIN從功能，與外部的單線LIN進(jìn)行精準(zhǔn)信息通信。

CS32F116Q尾燈方案實(shí)物圖反面

CS32F116Q尾燈方案實(shí)物圖正面

從以上實(shí)物圖中可以看到，該解決方案采用子母板接插方式，母板為LED驅(qū)動板，子板為CS32F116Q最小系統(tǒng)板，采用8-PIN的SWD接口實(shí)現(xiàn)程序燒錄。

產(chǎn)品選型表