智能汽車演進從飛思卡爾車窗升降參考設(shè)計開始
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當(dāng)整個汽車產(chǎn)業(yè)都在熱衷于無人駕駛汽車的時候，我們不能避免一個尷尬的事實：目前還沒有辦法做到，而且未來十幾年也未必能做好。但是從各種無人駕駛概念車的演示中不難發(fā)現(xiàn)，無人駕駛最重要的因素之一是關(guān)鍵部件能“自發(fā)地”工作。“兵馬未動，糧草先行”是個不錯的主意，與其激進地從頭到尾重新定義無人汽車，不如先讓一些部件智能起來，例如動力總成、車載信息娛樂系統(tǒng)、儀表板、安全和車身應(yīng)用等汽車電子系統(tǒng)。而車身電子作為汽車的電子框架，可以作為智能汽車演進的起點。
車身電子系統(tǒng)涉及駕駛艙內(nèi)部的多種應(yīng)用，涵蓋了舒適性、安全和安防功能以及高性能計算與車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)等功能。飛思卡爾半導(dǎo)體（Freescale）豐富的8位、16位和32位微控制器（MCU）系列產(chǎn)品是這類應(yīng)用的核心所在，配以各種模擬器件，提供卓越的電源管理和控制。憑借綜合全面的支持，飛思卡爾可以為車身電子應(yīng)用提供完整的解決方案。車身電子應(yīng)用主要包括：中央網(wǎng)關(guān)/車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)，車門、車窗升降及座椅控制，入門級車身控制模塊，暖通空調(diào)（HVAC），高端車身控制模塊，照明以及無線充電等。
今天的主角是車窗，車窗雖然普通，但在最危急時刻往往成為關(guān)鍵的逃生通道；此外，車窗也成為又一大“兒童殺手”，其智能的重要性可見一斑。目前，對于智能車窗的主要需求集中在防夾和車窗卡死檢測。車窗防夾技術(shù)作為較早開發(fā)的兒童安全保護技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用到各檔次車型中，但在中國，這項技術(shù)經(jīng)常只被應(yīng)用在前排車窗上，卻忽略了兒童經(jīng)常乘坐的后排和玩耍的天窗。
S12VR車窗升降解決方案，提升安全與品質(zhì)
飛思卡爾S12 MagniV S12VR混合信號微控制器（MCU）產(chǎn)品組合提供智能的、優(yōu)化的集成型高精度模擬組件以及經(jīng)驗證的S12 MCU，因而可以簡化汽車工程設(shè)計。S12VR系列是該組合中第一套基于LL18UHV處理技術(shù)的系統(tǒng)級封裝器件，針對汽車和工業(yè)防夾車窗升降系統(tǒng)、電動天窗模塊、LIN控制的繼電器驅(qū)動、智能執(zhí)行器、基于繼電器的直流電機和其他空間受限的繼電器直流電機控制應(yīng)用。
飛思卡爾StarterTRAK TRK-S12VR-WLFT低成本參考設(shè)計展示了S12 MagniV S12VR 16位MCU用于車窗升降和基于繼電器的電機控制的主要優(yōu)勢。該StarterTRAK采用簡潔的設(shè)計，具有較少的外部組件，能承受較高電壓，并且占用空間較小。該解決方案可驅(qū)動一個基于繼電器的直流電機，并通過霍爾效應(yīng)編碼器實現(xiàn)了防夾和車窗卡死檢測。繼電器通過HVI喚醒引腳診斷。包含LIN通信功能，用于管理狀態(tài)和診斷報告。目標(biāo)應(yīng)用包括電動車窗系統(tǒng)、天窗系統(tǒng)、分區(qū)系統(tǒng)和基于繼電器的直流電機控制。
圖1S12 MagniV車窗升降和基于繼電器的直流電機控制參考設(shè)計電路圖
該參考平臺提供的軟件，可以通過防夾檢測作為車窗升降器繼電器直流電機的一個起點。它擁有HAL和MCU初始化、自動反轉(zhuǎn)程序、防夾檢測、速度和方向處理、自校準(zhǔn)和該應(yīng)用所需的其他基本功能。
圖2 飛思卡爾TRK-S12VR-WLFT參考設(shè)計電路板
這款參考設(shè)計的主要特性包括：LIN連接器；通過HVIX喚醒引腳進行繼電器診斷，狀態(tài)可以通過LIN發(fā)送；工作電壓范圍為8 V~18 V；采用32 LQFP封裝；通過霍爾編碼器進行防夾、電機堵轉(zhuǎn)檢測；通過HS0驅(qū)動的半開開關(guān)，開關(guān)狀態(tài)可以通過LIN發(fā)送，開關(guān)可以通過定時或LIN命令禁用；車窗命令開關(guān)，支持一鍵升/降；SWD接口。
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