基于 Microchip PIC16F1779 onsemi NCV78343 和 OSRAM LED 的 CAN/LIN 通訊矩陣式大燈方案

針對(duì)LED智能照明解決方案，Microchip 的MCU集成了獨(dú)立于內(nèi)核的外設(shè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)電源控制、邏輯控制和通信功能。相比于純模擬或ASIC實(shí)現(xiàn)方案，可顯著提升靈活性。本方案加入安森美NCV78343矩陣控制芯片，實(shí)現(xiàn)CAN/LIN通訊矩陣大燈方案。

PIC16F1779可獨(dú)立控制多達(dá)四個(gè)LED通道，這是大多數(shù)現(xiàn)成LED驅(qū)動(dòng)器控制器所不具備的一項(xiàng)獨(dú)特能力，特別適合組合式大燈/尾燈的設(shè)計(jì)。

LED調(diào)光引擎由單片機(jī)中集成的模擬外設(shè)組成，通過(guò)MCC配置將這些模塊連接起來(lái)，構(gòu)成四個(gè)獨(dú)立的LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)器。一旦配置完成，幾乎不需要中央處理單元（CPU）干預(yù)即可自行控制開(kāi)關(guān)模式電源轉(zhuǎn)換器。這樣可以釋放CPU以執(zhí)行其他重要任務(wù)，比如系統(tǒng)中的監(jiān)控功能、通信功能或新增的智能功能。也可以通過(guò)MCU實(shí)時(shí)改變輸出電壓、電流等參數(shù)。

1、通用型四通道LED驅(qū)動(dòng)方案：

在單顆MCU上集成了四路LED調(diào)光引擎，可實(shí)現(xiàn)多達(dá)四路完全獨(dú)立的LED燈串恒流驅(qū)動(dòng)，采用SEPIC升降壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，應(yīng)用范圍更廣。對(duì)不同的LED負(fù)載只需要在軟件上調(diào)整輸出電壓和電流即可。日行燈和位置燈共用第三個(gè)通道，分時(shí)復(fù)用，軟件調(diào)光。

2、高性能LED調(diào)光引擎：

由高分辨率的調(diào)光PWM實(shí)現(xiàn)連續(xù)流暢的亮度調(diào)節(jié)，使用同步負(fù)載開(kāi)關(guān)來(lái)避免造成色溫漂移。

3、數(shù)字抖頻：

抖頻可用于優(yōu)化EMC特性，將開(kāi)關(guān)時(shí)產(chǎn)生的EMI發(fā)射能量分散到其它頻率上去，從而降低EMI?？梢允褂密浖?shí)現(xiàn)數(shù)字抖頻，靈活而又不會(huì)增加硬件成本。

4、可調(diào)PWM頻率：

可對(duì)PWM頻率進(jìn)行調(diào)整，選擇合適的開(kāi)關(guān)頻率優(yōu)化轉(zhuǎn)換效率，也可以避開(kāi)某些EMI頻點(diǎn)，

5、支持CAN/LIN通訊：

使用Microchip MCP25625T-E/MLVAO 集成CAN控制器和收發(fā)器的芯片來(lái)擴(kuò)展CAN通訊功能。使用Microchip LIN SBC ATA663254-GAQW集成了LDO和LIN收發(fā)器的芯片來(lái)擴(kuò)展LIN通訊功能。

6、硬件過(guò)壓保護(hù)：

使用MCU內(nèi)部DAC、比較器與COG互補(bǔ)波形發(fā)生器實(shí)現(xiàn)可配置的硬件過(guò)壓保護(hù)，當(dāng)輸出電壓超過(guò)設(shè)定電壓時(shí)，比較器會(huì)直接關(guān)閉COG輸出實(shí)現(xiàn)硬件級(jí)的過(guò)壓保護(hù)而無(wú)需MCU干預(yù)，零延遲響應(yīng)，確保LED不會(huì)過(guò)壓損壞。

7、欠壓/過(guò)壓警告，超溫保護(hù)：

通過(guò)AD采樣檢測(cè)輸出電壓，PCB和LED的溫度，實(shí)現(xiàn)欠壓/過(guò)壓/超溫保護(hù)，靈活地調(diào)整輸出亮度。

8、軟起動(dòng)功能：

可以通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)功能，避免LED開(kāi)通瞬間出現(xiàn)過(guò)壓/過(guò)流的情況，也避免了對(duì)輸入電源的沖擊。

9、矩陣控制功能：

使用onsemi NCV78343DQ0R2G配合四路SEPIC升降壓恒流源實(shí)現(xiàn)四路矩陣控制，可以實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)畫(huà)效果和矩陣控制。

10、MPLAB X IDE 圖形化配置：

通過(guò)MPLAB X IDE MCC插件圖形化配置生成各類(lèi)外設(shè)模塊的初始化代碼和底層驅(qū)動(dòng)，大大簡(jiǎn)化軟件開(kāi)發(fā)難度，幾乎不需要看寄存器就可以完成開(kāi)發(fā)。

11、提供SDK開(kāi)發(fā)包和示例源代碼：

精心設(shè)計(jì)的 SAC_CAN_LED_Lib SDK 開(kāi)發(fā)包，已幫你搭建好四路 PCMC 恒壓/恒流驅(qū)動(dòng)、PWM調(diào)光、MCP25625 CAN驅(qū)動(dòng)、USART驅(qū)動(dòng)、抖頻等功能，提供API接口供你調(diào)用。
軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，支持MPLAB X IDE MCC 圖形化配置

【方案介紹】

方案關(guān)鍵物料表(以下器件均為汽車(chē)級(jí))

【規(guī)格說(shuō)明】

? 場(chǎng)景應(yīng)用圖

? 產(chǎn)品實(shí)體圖

? 展示版照片

? 方案方塊圖

? 城市模式

? 郊外模式

? 高速模式

? 彎道模式

? 智能遠(yuǎn)光模式

? 核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)

【技術(shù)優(yōu)勢(shì)】

1、PIC16F1779 單顆混合電源 MCU(內(nèi)置PRG斜率補(bǔ)償、OPA運(yùn)放、COMP比較器、COG互補(bǔ)波形發(fā)生器、DAC、ADC、USART等外設(shè))實(shí)現(xiàn)四路 SEPIC 升降壓恒流驅(qū)動(dòng)、CAN/LIN協(xié)議處理、矩陣芯片動(dòng)畫(huà)控制。

2、采用 PCMC 峰值電流模式快速響應(yīng)負(fù)載變化，SEPIC拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)升降壓，單路恒流可達(dá)1A(注意LED散熱)，支持PWM調(diào)光。

3、硬件級(jí)過(guò)壓保護(hù)，過(guò)壓時(shí)自動(dòng)關(guān)閉PWM輸出。

4、檢測(cè)LED燈串的端電壓，可判斷LED開(kāi)路、短路等故障，并通過(guò)CAN通訊反饋到BCM模擬器在指示燈上顯示。

5、NTC 熱敏電阻檢測(cè)LED溫度，實(shí)現(xiàn)過(guò)熱保護(hù)、超溫降額運(yùn)行。

6、采用光敏電阻檢測(cè)環(huán)境光線(xiàn)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)大燈功能。

7、模擬BCM發(fā)送CAN命令控制大燈亮滅、調(diào)光、開(kāi)關(guān)機(jī)動(dòng)畫(huà)、矩陣控制、復(fù)位、電壓/狀態(tài)/故障反饋。

8、四路驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)組合式大燈功能，包括遠(yuǎn)光、近光、日行燈、位置燈、轉(zhuǎn)向燈。(日行燈和位置燈共用第3組驅(qū)動(dòng)，通過(guò)軟件調(diào)亮度)。

9、NCV78343 UART Over CAN 通訊，可支持長(zhǎng)距離傳輸。開(kāi)機(jī)自動(dòng)尋址，4顆級(jí)連實(shí)現(xiàn)48(12*4)顆LED的獨(dú)立控制。

10、模塊化設(shè)計(jì)，方便修改和更換模塊，匹配不同的功能需求。

11、支持MPLAB X IDE MCC 圖形化代碼配置插件，圖形化生成底層驅(qū)動(dòng)，快速開(kāi)發(fā)。

12、精心設(shè)計(jì)的 SAC_CAN_LED_Lib SDK 開(kāi)發(fā)包，已幫你搭建好四路 PCMC 恒壓/恒流驅(qū)動(dòng)、PWM調(diào)光、MCP25625 CAN驅(qū)動(dòng)、USART驅(qū)動(dòng)、抖頻等功能，提供API接口供您調(diào)用。

13、簽定NDA后可以提供 原理圖、PCB圖、材料清單、軟件示例源代碼、SDK開(kāi)發(fā)包、CAN通訊協(xié)議。

? 方案規(guī)格

· PWM 頻率： 333KHz(250KHz~500KHz軟件可調(diào))

· 轉(zhuǎn)換效率： 82%~85%

· 超溫保護(hù)： 大于112.5℃，降額到80%，大于122.5℃，降額到70%。(軟件可調(diào))

· LED故障檢測(cè)： 支持

· LIN 通訊： 支持(使用MCC生成代碼)

· CAN 通訊： 支持(SDK 內(nèi)提供驅(qū)動(dòng)API)，支持控制、狀態(tài)、故障反饋。

· 開(kāi)關(guān)控制： 支持

· 數(shù)字抖頻： 支持(軟件可調(diào))

· 軟啟動(dòng)： 支持(軟件可調(diào))

· 輸入防反接： 支持

· 電流分辨率： 6.66666667mA(與LED電流采樣電阻的取值有關(guān)，阻值大，分辨率高)

· 最大功率： 40W x 4通道

· 輸入電壓： DC 9V~24V

· 矩陣控制： NCV78343 最大1.5A*12顆LED*4路

· 動(dòng)畫(huà)效果： 開(kāi)機(jī)動(dòng)畫(huà)，關(guān)機(jī)動(dòng)畫(huà)。