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基于芯海科技CS32F036Q的車(chē)身域控制器應(yīng)用案例

芯??萍迹ㄉ钲冢┕煞萦邢薰?/a> ? 2023-03-05 09:39 ? 次閱讀
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芯??萍?/u>(股票代碼:688595)CS32F036Q是一款面向車(chē)身控制應(yīng)用、符合AEC-Q100認(rèn)證的車(chē)規(guī)MCU

CS32F036Q內(nèi)置32位Arm Cortex-M0內(nèi)核、32KB Flash及4KB SRAM(支持硬件奇偶校驗(yàn)),集成12bit 1Msps ADC(有效精度≥10bit)、1%精度高速振蕩器及POR/PDR/LVD等模擬單元,支持2.0V~5.5V寬電壓供電及-45℃~105℃工作溫度。

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本文將介紹基于CS32F036Q設(shè)計(jì)的三個(gè)車(chē)身域控制器應(yīng)用案例。

應(yīng)用案例一

車(chē)載激光粉塵傳感器

一般來(lái)說(shuō),奔馳的汽車(chē)會(huì)造成揚(yáng)塵及尾氣污染,汽車(chē)的車(chē)流密度越大,污染就會(huì)越嚴(yán)重。而車(chē)載座艙的空氣較為不流通,極易沉積尾氣、粉塵、煙塵等空氣污染物,從而對(duì)人們的健康造成惡劣影響。

隨著人們更加追求健康、安全、舒適的車(chē)內(nèi)呼吸環(huán)境,能夠提供車(chē)內(nèi)空氣粉塵濃度高精準(zhǔn)測(cè)量及凈化的智能健康座艙,實(shí)現(xiàn)了從最初的中高端車(chē)型到更廣闊的車(chē)型范圍的覆蓋,由此帶來(lái)了車(chē)載激光粉塵傳感器的需求快速增長(zhǎng)。

激光粉塵傳感器主要測(cè)量車(chē)內(nèi)空氣中的粉塵濃度值,具有測(cè)量精度高、響應(yīng)快、抗干擾強(qiáng)、穩(wěn)定性好等性能優(yōu)勢(shì),幫助汽車(chē)打造智能安全的車(chē)內(nèi)呼吸環(huán)境。

基于芯??萍糃S32F036Q的車(chē)載激光粉塵傳感器,通過(guò)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇,將空氣中的粉塵帶入激光束所在區(qū)域,控制激光照射粉塵產(chǎn)生散射,通過(guò)內(nèi)置高精度ADC采集光敏管輸出的模擬量,經(jīng)過(guò)CS32F036Q計(jì)算后,獲得粉塵濃度值,最后通過(guò)USART/PWM輸出最終的測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果。應(yīng)用框圖如下:467de288-b90f-11ed-ad0d-dac502259ad0.png

基于CS32F036Q的車(chē)載激光粉塵傳感器應(yīng)用框圖

應(yīng)用案例二

倒車(chē)?yán)走_(dá)超聲波測(cè)距模塊

倒車(chē)?yán)走_(dá)作為常見(jiàn)的泊車(chē)安全輔助設(shè)備,通過(guò)超聲波傳感器測(cè)量與周?chē)矬w的距離,并通過(guò)音頻進(jìn)行距離提示,以保證駕駛安全。

測(cè)距功能是倒車(chē)?yán)走_(dá)的核心功能,一般采用超聲波測(cè)距方案。驅(qū)動(dòng)超聲波傳感器發(fā)射超聲波,當(dāng)Time_TX發(fā)出的超聲波信號(hào)(信號(hào)頻率常用40KHz)經(jīng)過(guò)障礙物發(fā)生反射,反射回來(lái)的超聲波信號(hào)在在Time_RX被超聲波接收器接收,經(jīng)過(guò)放大濾波及整形后變成RX信號(hào)的圖像。從而基于TX和RX的時(shí)間差及超聲波在空氣中的傳播速度(約340m/s),即可計(jì)算出超聲波信號(hào)傳播距【D=340*(Time_TX - TimeRX)/2】,最后計(jì)算出汽車(chē)與障礙物之間的距離。

4690623c-b90f-11ed-ad0d-dac502259ad0.png基于CS32F036Q的到倒車(chē)?yán)走_(dá)超聲波測(cè)距模塊,通過(guò)芯片內(nèi)置的PWM模塊產(chǎn)生40KHz的超聲波激勵(lì)信號(hào)。超聲波反彈的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大調(diào)理電路接到CS32F036Q的捕獲口。由于超聲波在不同溫度下的傳播速度不同,CS32F036Q可通過(guò)內(nèi)置ADC采樣溫度對(duì)超聲波的傳播速度進(jìn)行校正,從而提升測(cè)量精度,并將測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)LIN口進(jìn)行上報(bào)。應(yīng)用框圖如下:
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基于CS32F036Q的超聲波測(cè)距模塊的應(yīng)用框圖

應(yīng)用案例三

車(chē)窗控制器

隨著現(xiàn)代汽車(chē)電子技術(shù)的進(jìn)步,汽車(chē)的傳統(tǒng)零部件及總成向著機(jī)電一體化、智能化發(fā)展。車(chē)窗控制器作為與司機(jī)交互最頻繁的車(chē)身域ECU之一,通過(guò)減速器將直流電機(jī)速度降低同時(shí)增加扭矩來(lái)開(kāi)關(guān)車(chē)窗,集成安全算法以實(shí)現(xiàn)車(chē)窗防夾功能,提高汽車(chē)的便捷和舒適感,滿足汽車(chē)的安全性要求。

基于CS32F036Q的車(chē)窗控制器應(yīng)用使用PWM外接驅(qū)動(dòng)器,通過(guò)改變PWM信號(hào)的占空比,控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向、以及電機(jī)的加速度和減速度,從而控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)車(chē)窗升降控制。

在防夾手的安全控制方面,使用CS32F036Q的ADC采樣電機(jī)工作電流,可通過(guò)算法識(shí)別防夾手的安全控制。同時(shí),通過(guò)GPIO外接霍爾傳感器,檢測(cè)車(chē)窗的位置及運(yùn)動(dòng)速度,從而實(shí)現(xiàn)車(chē)窗的到位檢測(cè)。應(yīng)用框圖如下:

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基于CS32F036Q的車(chē)窗控制器應(yīng)用框圖

隨著汽車(chē)“三化”(電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化)的持續(xù)升級(jí),車(chē)規(guī)MCU芯片在汽車(chē)電子芯片的整體占比約為33%,其單車(chē)的MCU需求用量可超過(guò)數(shù)百顆,國(guó)產(chǎn)化MCU方案需求強(qiáng)烈。

對(duì)此,芯??萍计?chē)電子產(chǎn)品線仍將持續(xù)加強(qiáng)汽車(chē)電子MCU系列化、產(chǎn)品研發(fā)平臺(tái)化及車(chē)規(guī)質(zhì)量體系建設(shè)。圍繞智慧座艙、人機(jī)交互、車(chē)載PD快充、電池管理、車(chē)身控制、駕駛安全等應(yīng)用場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)系列化汽車(chē)MCU的芯片研發(fā)和市場(chǎng)開(kāi)拓。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫(xiě)或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
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