LED环境照明引领未来车内照明迅猛发展

颜色更改、颜色混合、亮度控制以及汽车制造商实现各种照明场景的期望都必然使用到单片机，例如带非易失性存储器的PIC® MCU。此外，对汽车内RGB照明节点进行联网的需求以及对诊断的要求，都需要合适的低成本通信协议。第一代车内照明采用分别接线，而OEM最新一代和最新开发的车内照明则采用众所周知且经济高效的LIN/J2602通信总线。LIN通信速度为19.2k波特，足以支持颜色变化和照明场景，且不会对驾驶员和乘客产生明显影响。

　　最近，一些汽车制造商正考虑将具有自动寻址功能的LIN通信用于此类应用。有多种已知的自动寻址方法，每种方法都有各自的优缺点（见图2）。所有方法的相同点是，与标准LIN通信相比，增加了硅的成本。但是，这种附加成本会降低OEM和1级供应商的物流成本。

　　图2 带自动寻址和不带自动寻址的LIN收发器的框图

　　寻址空间限制

　　典型的车内照明应用会受到非常大的空间限制。灯节点嵌入在开关、杯架、门把手、仪表板、座位、阅读灯、脚踏区域和顶部控制台中。电子设备的可用空间通常被压缩到10 mm x 20 mm或更少，这推动了SSOP、QFN和DFN等小型封装解决方案的应用。在这种环境下，对于低功率耗散和扩展工作温度范围为-40°C到125°C的半导体器件，需要对环境温度和自身发热进行仔细的热量管理。通常情况下，节点连接到端子30，因此需要非常低的待机电流，要远低于100 µA。

　　Microchip的车内环境照明模块参考设计演示了基于单片机的RGB LED器件控制。该模块可由主体控制器通过LIN总线进行远程控制。这些模块以非常紧凑的10x20 mm的电路板形式提供，并包含PIC16F1829LIN解决方案，其中包括LIN收发器、稳压器、8位PIC单片机和RGB LED。LIN命令由模块解释，以控制颜色混合（16，383种颜色）和亮度（1023个级别）。

　　图3（1） Microchip的PIC16F1829LIN RGB环境照明板（部件编号APGRD007正面）

　　图3（2） Microchip的PIC16F1829LIN RGB环境照明板（部件编号APGRD007反面）

　　工具包配有四个模块，它们在LIN或J2602网络中可分配为照明区。这些模块还可以与Microchip的LIN串行分析器（部件编号APGDT001）配合使用，以便开箱即可快速创建有效的LIN RGB网络。

　　基于单片机的解决方案提供了未来基于RGB LIN的车内照明应用所需的灵活性和集成功能。精心考虑的系统架构设计允许使用低成本8位单片机，而不会降低性能。这使得OEM可在大批量畅销车型中提供彩色车内照明，从而提高产品的价值定位并增强驾驶的舒适感和安全性。接近传感和电容式触摸开关等附加功能可通过PIC单片机轻松实现，且几乎不需要任何额外成本，从而可进一步增加系统价值。
　　作者： Microchip科技公司 Johann Stelzer/Andreas Reiter/Frank Ziegenhorn

本文转摘自电子发烧友网《汽车电子特刊》5月刊