上車坐穩系好安全帶,老司機帶你找產品設計的G點了!
先問問你,朋友,你做產品設計嗎?
做產品設計時是不是經常碰到
單片機選型匹配的問題、
模塊選型接口不一致的問題、
電路搭建準確性難以把握等一系列問題?
小編,今天攜手世強元件電商·技術大神活動,
帶一眾老司機來幫你找產品設計的G點!
隨著汽車行業的不斷發展,人們對車內環境的個性化要求越來越多,車內氛圍燈作為汽車造型及整體外觀至關重要的一部分,被越來越多的車廠所采用。但如何設計一款符合項目需求的自動尋址功能的多色LED氛圍燈方案呢?
世強元件電商·技術大神活動的參與者“簡單的匠人”所寫的技術文章《【技術大神】車內氛圍燈方案的設計》根據作者所做項目的實際需求,給出了詳細解答。
實際項目需求:
? 各個LED節點在裝配前不需要區分安裝位置,可以節省物料管理的成本;
? 提供多種默認的氛圍配置,駕駛員可以根據環境和喜好選擇其中一種配置;
? 駕駛員可以完全根據自己的喜好設置一種車內所有氛圍燈的配置,包括顏色和亮度,每個氛圍燈都可以單獨配置;
? 每個LED節點可以自己實時檢測周邊溫度并對LED,從而保證LED的顏色和亮度不會隨著溫度的變化而改變。
產品選擇:
經過對比選擇了RL78/F12這款MCU中的20pin產品作為主控制器,其資源能夠很好的滿足氛圍燈應用的需求。主要有如下的幾個功能:
? 充足的PWM輸出資源,可以滿足紅、綠、藍三色LED的單獨控制;
? 支持LIN通信功能接口,并且內置時鐘振蕩器,無須再外接其它對應的IC;
? 支持內置的Data Flash,可以用來存儲氛圍燈應用中特定的一些數據;
? 支持內置的溫度傳感器功能,可以實時檢測周圍的環境溫度,從而對LED的顏色和亮度控制做出必要的調整;
? SSOP的封裝可以滿足氛圍燈對空間的要求;
? 另外,該產品集成了內置的WDT,RESET電路等MCU最小系統所必需的功能,可以減小PCB設計的空間大小,適應車內氛圍燈的需求。
設計方案:
上圖是一個簡單的引腳分配圖,主要需要三路PWM,一路LIN,以及其它幾個IO功能引腳。
該套方案經過實際的測試,很好的滿足了客戶的需求。尤其是對于像車內氛圍燈這樣的應用,有的車輛里面可以安裝多達20幾個節點,但各個節點的硬件和軟件其實都是一樣的。采用了自動尋址方式之后,對于物料的管理成本大大降低。其實我們還可以把類似的應用推廣到其它應用中去,比如像空調出風口的控制,空調出風口也只是位置不同,但軟硬件都是一樣的。
UART,通用異步串行總線,就是我們常說的串口。作為最常用的調試接口,廣泛應用在各類硬件平臺當中。簡單如單片機,復雜如手機主控,最先接觸到的可能都是調試串口。系統硬件準備好以后,首先通過串口發送指令,打印系統信息,什么時候串口調試通過了后面的工作才能正常開展。那么,如果沒有了這個串口,會怎樣呢?
世強元件電商·技術大神活動的參與者“Winthony”所寫的技術文章《【技術大神】筆記本沒有串口,真的沒關系?》對通常沒有這個串口的筆記本電腦,做了一個USB轉串口的小工具來解決調試問題。
產品選擇:
選定Silicon Labs的CP2102芯片。CP2102采用QFN封裝,封裝尺寸只有5*5mm,同時芯片集成了完整的USB控制器,晶振,EEPROM和UART控制器,因此只需要很少的外圍電路就可以完成設計。
設計方案:
CP2102有兩種供電方式,一種是由USB接口直接供電,另外一種方式是外部3V供電。顯然第一種方案使用起來更方便。第一種方案除了設計方便以外,由于芯片內部還集成了5V轉3V轉換器,在芯片正常工作的同時,還可以向外部電路提供3V電源,滿足外部供電需求。采用第一種方案的電路原理圖如下圖所示:
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