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汽车安全行驶对整车照明系统的要求正在向智能化方向发展。车灯位于汽车两侧前期有各种各样的实现包括氙气灯、LED灯等等光源技术。矩阵大灯对汽车照明系统朝着安全性和智能化兼具的方向发展起到了重要推动作用。矩阵大灯可以精细控制到每一个小灯珠从而让车灯具有智能化指示对汽车的安全行驶起到了有力保障。
矩阵大灯是依照引流矩阵的形式布局LED大灯由若干颗LED灯珠组成可以依照远方的灯光效果全自动调节车灯实现了对每颗灯珠的控制做到独立开关ON/OFF并能实现亮度调节。例如可以自行开启或关掉车灯、自行转换近/远光灯、自动调节直射相对高度等其功能除了可以对道路照明的需求也能做到照明区域的精准指向。
矩阵LED大灯上设立了多个的照明分区每个分区内的LED灯珠都可以在被独立控制开启、关闭并进行亮度调节从而实现大灯的自动开闭、自动切换远近光灯、防眩目远光灯、自动调节照射高度等功能。其优势就是矩阵式大灯能更加精准、更加安全实现多光型、多区域、高精度照明以确保行车安全。
普通LED大灯只有两组灯组一个为近光灯另外一个为远光灯。而矩阵式LED大灯的两组灯组当中又分出了很多组LED灯珠都能够独立操控灵活的运用能够提高大灯的功能性与延展性所以矩阵式大灯在夜间行驶的时候作用是至关重要的。
汽车照灯系统主要由微控制系统、电源部分、LED电源电路、通讯接口电路四大硬件部分组成其中微控制系统作为汽车照灯的核心部分需要采用车规级MCU来保障汽车照灯的抗干扰、可靠性、数据的精准性。 航顺HK32A040 矩阵大灯方案介绍
航顺汽车推出的LED矩阵式照灯解决方案其核心在于采用HK32A040这款全新的汽车级MCU作为主控。方案利用HK32A040丰富的控制和通讯接口实现主机对大灯的矩阵控制内部Flash模拟EEPROM功能来记录汽车照灯LED的相关数据旨在提升驾驶的舒适性和安全性。
在方案中HK32A040作为主控MCU主要负责控制LED电源电路的启动和电流输出。它通过CAN总线与车身控制模块BCM以及其他电子控制单元ECU进行连接以实现信息的传递与交互。同时HK32A040还通过UART接口与LED矩阵控制芯片进行通信从而实现对LED矩阵的精确控制。
当HK32A040接收到BCM发送的控制命令时它会进行解析并根据需要调整LED的工作状态。此外该MCU还通过ADC模数转换器采集温度数据根据这些数据控制散热部件的工作以确保LED能够在安全的工作温度下运行。
在电源部分整个微控制系统由3.3V电源供电而LED Driver则通过Boost-Buck电路获得恒流源。HK32A040通过SPI接口可以调整该恒流源的输出电流以满足不同LED的工作需求。
最后在LED灯板部分通过CAN收发器可以实现对灯板的控制进而实现像素级的LED阵列控制。这使得LED矩阵式照灯能够呈现出更加细腻、丰富的照明效果为驾驶者提供更加优质的照明体验。 系统框图 实物图 HK32A040系列车规MCU主要规格
CPU 内核
·ARM®Cortex®-M0
·最高时钟频率96 MHz
·24 位 System Tick 定时器
·支持中断向量重映射通过 Flash 控制器的寄存器配置
工作电压范围
·单电源域主电源 VDD1.8 V 3.6 V
·备用电源VBAT1.8V 3.6V产品概述
典型工作电流
·运行Run模式6.1mA96MHz1.6mA8MHz
·睡眠Sleep模式4.7mA96MHz
·停机Stop模式
·LDO 全速0.7mA3.3V
·LDO 低功耗60μA3.3V
·待机Standby模式1.6μA3.3V
·关机Shutdown模式0.4μA3.3V
存储器
·124Kbyte Flash
·CPU主频不高于 24 MHz 时支持0等待总线周期访问 Flash。
·Flash具有数据安全保护功能可分别设置读保护和写保护。
·支持加密Flash存储的指令和数据可防止Flash 内容受到物理攻击。
·10K byte SRAM
数据安全
·CRC校验硬件单元
·多种安全加密模块包括AES、HASH和TRNG
时钟
·外部高速时钟HSE支持 4 32 MHz典型值为 8MHz
·外部低速时钟LSE32.768 kHz
·片内高速时钟HSI8 MHz/14 MHz/56 MHz可配置
·片内低速时钟LSI40 kHz
·PLL时钟最高 96MHz
·芯片管脚输入时钟EXTCLK
复位
·外部管脚复位
·电源复位POR/PDR
·软件复位
·看门狗IWDG 和 WWDG复位
·低功耗管理复位
·选项字节装载器复位
可编程电压监测器PVD
·8级检测电压门限可调
·上升沿和下降沿检测可配置
GPIO端口
·最多支持55个GPIO引脚
·每个GPIO引脚都可配置为外部中断输入
数据通信接口
·2 路 USART支持主同步SPI和调制解调器的硬件流控具有ISO7816 接口、LIN、IrDA 功能以及自动波特率检测和停机Stop模式下唤醒特性。产品概述
·最多 2 路高速 SPI支持4 至16 位可编程数据帧带复用的I2S 接口。
·最多 2 路 I2C支持超快速模式1 MHz、SMBus 和 PMBus。在 Stop 模式下支持数据接收唤醒。
·1 路 LPUART支持在最小功耗下进行异步串行通讯、单线半双工通信、调制解调器的硬件流控CTS/RTS以及多处理器通信。
·1 个 CAN支持 CAN 协议2.0A 和 2.0B 主动模式
定时器及 PWM 发生器
·1 个 16 位高级定时器4 路 PWM 输出其中 3 路带死区互补输出和刹车功能
·5 个16位和 1个 32 位通用定时器TIM2/TIM3/TIM14/TIM15/TIM16/TIM17
·1 个 16 位基本定时器TIM6
片内模拟电路
·1 个 12 位 SAR ADC多达 16 路模拟信号输入通道最高转换器频率1MSPS支持自动连续转换、扫描转换功能具有 3 路模拟比较器
DMA 控制器带 7 个通道
·支持定时器、ADC、SPI、I2C、USART、AES、HASH 等多种外设触发。
温度传感器
·模拟输出连接到 A/D 转换器独立通道
CPU 跟踪与调试
·SWD 调试接口
·ARM®CoreSightTM 调试组件ROM-Table、DWT 和 BPU
·自定义 DBGMCU 调试控制器低功耗模式仿真控制、调试外设时钟控制、调试及跟踪接口分配
定点数除法/开方运算单元
·支持 32 位定点数除法可同时得到商和余数
·支持 32 位定点数高精度开方
4 个可编程逻辑单元CLU处理简单的逻辑运算
·电机加速EMACC硬件化算法提高电机算法处理速度
日历RTC
·带闹钟功能
·可从停机或待机状态周期唤醒
96 位芯片 UID 标识
可靠性
·通过HBM6000V/CDM2000V /MM200V/LU200mA 等级测试。
工作温度范围1-40°C 125°C
