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企业新闻
基于芯海科技CS32F036Q的车身域控制器应用案例
2023-02-27

芯海科技(股票代码: 688595)CS32F036Q是 一款面向车身控制应用、符合 AEC-Q100认证的车规MCU。

CS 32 F0 36 Q内置 32位Arm® Cortex®-M0内核、32KB Flash及4KB SRAM(支持硬件奇偶校验),集成12bit 1Msps ADC(有效精度≥10bit)、1%精度高速振荡器及POR/P DR/LVD等模拟单元,支持2.0V~5.5V宽电压供电及-45℃~105℃工作温度。

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本文将介绍基于CS32F036Q设计的三个车身域控制器应用案例。

应用案例

车载激光粉尘传感器

一般来说,奔驰的汽车会造成扬尘及尾气污染,汽车的车流密度越大,污染就会越严重。而车载座舱的空气较为不流通,极易沉积尾气、粉尘、烟尘等空气污染物,从而对人们的健康造成恶劣影响。

随着人们更加追求健康、安全、舒适的车内 呼吸环境,能够提供车内空气粉尘浓度 高精准测量及净化的智能健康座舱,实现了从最初的中高端车型到更广阔的车型范围的覆盖,由此带来了车载激光粉尘传感器的需求快速增长。

激光粉尘传感器主要测量车内空气中的粉尘浓度值,具有测量精度高、响应快、抗干扰强、稳定性好等性能优势,帮助汽车打造智能安全的车内呼吸环境。

基于芯海科技CS32F036Q的车载激光粉尘传感器,通过驱动风扇,将空气中的粉尘带入激光束所在区域,控制激光照射粉尘产生散射,通过内置高精度ADC采集光敏管输出的模拟量,经过CS32F036Q计算后,获得粉尘浓度值,最后通过USART/PWM输出最终的测量数据结果。应用框图如下:
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基于CS32F036Q的车载激光粉尘传感器应用框图

应用案例

倒车雷达超声波测距模块

倒车雷达作为常见的泊车安全辅助设备,通过超声波传感器测量与周围物体的距离,并通过音频进行距离提示,以保证驾驶安全。

测距功能是倒车雷达的核心功能,一般采用超声波测距方案。 驱动超声波传感器发射超声波,当Time_TX发出的 超声波信号(信号频率常用40KHz)经过障碍物发生反射,反射回来的超声波信号在在Time_RX被超声波接收器接收,经过放大滤波及整形后变成RX信号的图像。 从而基于TX和RX的时间差及超声波在空气中的传播速度(约340m/s),即可计算出超声波信号传播距【D=340*(Time_TX - TimeRX)/2】,最后计算出汽车与障碍物之间的距离。

基于CS32F0 36Q 的到倒车雷达超声波测距模块,通过芯片内置的PWM模块产生40KHz的超声波激励信号。 超声波反弹的信号经过放大调理电路接到CS32F036Q的捕获口。 由于超声波在不同温度下的传播速度不同,CS32F036Q可通过内置ADC采样温度对超声波的传播速度进行校正,从而提升测量精度,并将测量数据通过LIN口进行上报。应用框图如下:
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基于CS32F036Q的超声波测距模块的应用框图

应用案例

车窗控制器

随着现代汽车电子技术 的进步,汽车的传统零部件及总成向着机电一体化、智能化发展。 车窗控制器作为与司机交互最频繁的车身域ECU之一,通过减速器将直流电机速度降低同时增加扭矩来开关车窗,集成安全算法以实现车窗防夹功能,提高汽车的便捷和舒适感,满足汽车的安全性要求。

基于CS32F036Q的车窗控制器应用使用PWM外接驱动器,通过改变PWM信号的占空比,控制电机的转速和转向、以及电机的加速度和减速度,从而控制电机的正转反转,实现车窗升降控制。

在防夹手的安全控制方面,使用CS32F036Q的ADC采样电机工作电流,可通过算法识别防夹手的安全控制。同时,通过GPIO外接霍尔传感器,检测车窗的位置及运动速度,从而实现车窗的到位检测。应用框图如下:

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基于CS32F036Q的车窗控制器应用框图

随着汽车“三化”(电动化、网联化、智能化)的持续升级,车规MCU芯片在汽车电子芯片的整体占比约为33%,其单车的MCU需求用量可超过数百颗,国产化MCU方案需求强烈。

对此,芯海科技汽车电子产品线仍将持续加强汽车电子MCU系列化、产品研发平台化及车规质量体系建设。围绕智慧座舱、人机交互、车载PD快充、电池管理、车身控制、驾驶安全等应用场景,实现系列化汽车MCU的芯片研发和市场开拓。


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