基于RL78/F12主控器件的车内氛围灯设计方案
随着汽车行业的不断发展,人们对车内环境的个性化要求越来越多,车内氛围灯作为汽车造型及整体外观至关重要的一部分,被越来越多的车厂所采用。车内氛围灯是一种起到装饰作用的照明灯,通常是红色、蓝色、绿色等,主要为了使车厢在夜晚时更加绚丽。其装配既可以提升车的档次,又可以满足驾驶员的个性化需求,对汽车销售而言也是一个很好的卖点。
图1:车内氛围灯
基于RL78/F12 MCU中的20pin产品作为主控制器,其资源能够很好的满足氛围灯应用的需求。主要有如下的几个功能:
• 充足的PWM输出资源,可以满足红、绿、蓝三色LED的单独控制;
• 支持LIN通信功能接口,并且内置时钟振荡器,无须再外接其它对应的IC;
• 支持内置的Data Flash,可以用来存储氛围灯应用中特定的一些数据;
• 支持内置的温度传感器功能,可以实时检测周围的环境温度,从而对LED的颜色和亮度控制做出必要的调整;
• SSOP的封装可以满足氛围灯对空间的要求;
• 另外,该产品集成了内置的WDT,RESET电路等MCU最小系统所必需的功能,可以减小PCB设计的空间大小,适应车内氛围灯的需求。
【RL78/F12】
The successors to the 78K0R and R8C, with the industry's lowest level of consumption current. Automotive general-purpose low-end microcontrollers with various built-in functions necessary for automotive application communications and implementing functional safety.
RL78/F12 microcontrollers are available in a 20 to 64-pin, 8 to 64 KB flash memory lineup, and realize the industry's lowest level of consumption current. They have a built-in LIN module as an automotive interface. With various built-in functions for realizing functional safety including flash memory CRC calculation, illegal memory access detection, RAM guard, A/D converter testing, and SFR guard, a highly reliable system can be built, so these microcontrollers can be used for industrial applications and of course automotive applications.
Key Features:
ITEM | RL78/F12 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
Pin count | 20-pin | 30-pin | 32-pin | 48-pin | 64-pin | |
Part Name | R5F1096x | R5F109Ax | R5F109Bx | R5F109Gx | R5F109Lx | |
Program flash (Byte) | 8 KB-64 KB | 16 KB-64 KB | ||||
Data flash with background operation (Byte) | 4 KB | |||||
SRAM (Byte) | 0.5 KB-4 KB | 1 KB-4 KB | ||||
OSC | External | High speed 1 MHz-20 MHz, Low speed 32.768 KHz | ||||
Internal | High speed 32/24/16/12/8/4/1 MHz, Low speed 15 KHz | |||||
CPU | RL78 CPU | |||||
I/O | 16 | 26 | 28 | 44 | 58 | |
Timer | 16-bit: 8 ch / Interval Timer: 1 ch / Real Time Clock: 1 ch / Wake up Timer: 1 ch / Watch dog Timer: 1 ch | |||||
10-bit A/D | 4 ch | 8 ch | 8 ch | 10 ch | 12 ch | |
Serial I/F | 20-pin |
| ||||
30-pin 32-pin |
| |||||
48-pin |
| |||||
64-pin |
| |||||
Common | LIN-UART: 1 ch | |||||
External interrupt | 5 ch | 6 ch | 10 ch | 12 ch | ||
DMA | 2 ch | |||||
Other | LVD, POR, key return | |||||
Voltage range | 1.8 V-5.5 V | |||||
Operating temperature | −40℃-85℃, −40℃-125℃ |
Pin Count / Memory Size Lineup:
Program Flash
SRAM
64KB 4KB | ●*1 | ●*1 | ●*1 | ●*1 | ●*1 |
---|---|---|---|---|---|
48KB 3KB | ● | ● | ● | ● | ● |
32KB 2KB | ● | ● | ● | ● | ● |
24KB 1.5KB | ● | ● | ● | ● | ● |
16KB 1KB | ● | ● | ● | ● | ● |
8KB 0.5KB | ● | ||||
Pins Package | 20 LSSOP | 30 LSSOP | 32 HWQFN | 48 LFQFP | 64 LFQFP |
*1 : 3KB available when the self-programing function is used.
Block Diagram:
目前市场上的车内氛围灯从功能的角度大概分为如下几种:
1)不可调整的单色LED,它的特点是每个LED的颜色和亮度都是固定的,只有亮和灭两种状态,所以一般不用MCU控制;
2)可调整颜色的LED,这类应用使用三色LED,颜色和亮度都可以调节,但是每个LED的位置在装配的时候是固定的;
3)具有自动寻址功能的多色LED,其主要特点是每个LED在装配的时候不受位置限制,装配之后自动判断装配的位置。
笔者之前根据实际项目需求,设计了一款自动寻址功能的多色LED氛围灯方案,主要具有如下的特点:
• 各个LED节点在装配前不需要区分安装位置,可以节省物料管理的成本;
• 提供多种默认的氛围配置,驾驶员可以根据环境和喜好选择其中一种配置;
• 驾驶员可以完全根据自己的喜好设置一种车内所有氛围灯的配置,包括颜色和亮度,每个氛围灯都可以单独配置;
• 每个LED节点可以自己实时检测周边温度并对LED,从而保证LED的颜色和亮度不会随着温度的变化而改变。
该套方案经过实际的测试,很好的满足了客户的需求。尤其是对于像车内氛围灯这样的应用,有的车辆里面可以安装多达20几个节点,但各个节点的硬件和软件其实都是一样的。采用了自动寻址方式之后,对于物料的管理成本大大降低。其实我们还可以把类似的应用推广到其它应用中去,比如像空调出风口的控制,空调出风口也只是位置不同,但软硬件都是一样的。
气氛灯:顾名思义就是营造气氛的一种装饰灯。常接触到的例如客厅装修的灯带,用不同的颜色会让人有温暖、放松、舒适的感觉。“灯红酒绿、流光溢彩”这些词语都是对这种营造气氛的灯光效果的最好诠释。汽车气氛灯也就是在车内营造气氛的灯光装饰,颜色可以根据喜好任意挑选。
责任编辑:Davia
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