【導(dǎo)讀】隨著汽車市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，消費(fèi)者對(duì)汽車內(nèi)飾品質(zhì)和個(gè)性化需求的不斷攀升，汽車氛圍燈已成為汽車設(shè)計(jì)中的核心亮點(diǎn)。憑借豐富的色彩、可調(diào)節(jié)的亮度以及多變的動(dòng)態(tài)效果，汽車氛圍燈可為駕乘人員營(yíng)造出更加舒適且獨(dú)具特色的車內(nèi)環(huán)境。MCU在汽車氛圍燈領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用，從接收并處理各種輸入信號(hào)，到調(diào)整氛圍燈的色彩、亮度和動(dòng)態(tài)效果，再到驅(qū)動(dòng)電路中的LED燈珠，實(shí)現(xiàn)氛圍燈的在線升級(jí)和音樂(lè)隨動(dòng)功能，MCU都發(fā)揮著關(guān)鍵作用?？彀治鰩熗扑]基于中微半導(dǎo)體BAT32A237的汽車氛圍燈方案及基于Infineon PSoC 4微控制器、ams OSRAM OSIRE? E3731i智能RGB LED以及川土微電子CA-IF1044 CAN收發(fā)器IC的車載觸控氛圍燈方案，以供參考。

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汽車氛圍燈主控電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)

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（1）顏色控制

?通過(guò)設(shè)定不同的RGB值來(lái)生成不同的顏色，?這些值被輸入給LED驅(qū)動(dòng)芯片。?驅(qū)動(dòng)芯片解析后，?控制RGB LED燈珠的PWM占空比，?從而實(shí)現(xiàn)氛圍燈顏色的控制。?RGB LED的亮度和顏色控制本質(zhì)上是控制每一路RGB驅(qū)動(dòng)的PWM占空比，?從而控制LED的電流，?以達(dá)到調(diào)節(jié)LED的顏色和亮度。

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（2）亮度控制

?通過(guò)設(shè)定氛圍燈的亮度，?對(duì)應(yīng)的RGB和亮度值輸入給LED驅(qū)動(dòng)芯片。?驅(qū)動(dòng)芯片解析完之后控制RGB LED燈珠的PWM占空比，?從而實(shí)現(xiàn)氛圍燈亮度的控制。?PWM的頻率需要大于人眼能識(shí)別的頻率，?以避免燈出現(xiàn)閃爍的現(xiàn)象。

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（3）呼吸效果控制

?通過(guò)在1秒的時(shí)間內(nèi)均勻地調(diào)整PWM占空比，?實(shí)現(xiàn)從100%遞減到30%，?再由30%均勻地遞增到100%，?從而控制燈實(shí)現(xiàn)呼吸效果。?呼吸頻率和亮度周期都是可以根據(jù)體驗(yàn)的需求進(jìn)行設(shè)定的。

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（4）音樂(lè)律動(dòng)控制

?通過(guò)對(duì)音樂(lè)中樂(lè)譜音符的抽取，?轉(zhuǎn)化成不同的頻率。?這些頻率與氛圍燈的亮度和顏色變化相關(guān)聯(lián)，?使得氛圍燈能夠根據(jù)音樂(lè)的節(jié)奏和頻率呈現(xiàn)出不同的變化。?音符頻率對(duì)照表記錄了不同頻率與氛圍燈設(shè)定亮度和顏色的對(duì)應(yīng)關(guān)系，?實(shí)現(xiàn)音樂(lè)與燈光之間的互動(dòng)。

方案一：基于中微半導(dǎo)體BAT32A237的汽車氛圍燈方案

該汽車氛圍燈方案基于 Arm Cortex ? M0+內(nèi)核BAT32A237芯片，使用LIN總線與主機(jī)通信，支持休眠喚醒，降低系統(tǒng)功耗，通過(guò)對(duì)上拉及恒流源開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，配合電流采樣電路，實(shí)現(xiàn)LN自動(dòng)尋址功能。

方案特點(diǎn)

  ?  主芯片BAT32A237可靠性標(biāo)準(zhǔn)參考AEC-Q100 Grade 1級(jí)別 

  ?  自動(dòng)尋址通過(guò)采樣電路配合軟件實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 

  ?  RGB三色燈采用高精度PWM直接控制 

  ?  多彩氛圍模式，精準(zhǔn)調(diào)整顏色和亮度 

  ?  可根據(jù)節(jié)點(diǎn)安裝位置，自動(dòng)分配地址 

  ?  簡(jiǎn)化倉(cāng)儲(chǔ)和安裝流程，提升器件通用性

BAT32A237簡(jiǎn)介

BAT32A237系列采用高性能的ARM-Cortex M0+的32位RISC內(nèi)核，主頻 48MHz，128KB Flash，12KB SRAM，1.5K Data Flash，集成I2C、SPI、UART、LIN、CAN總線等多種標(biāo)準(zhǔn)接口，集成12BitA/D轉(zhuǎn)換器、溫度傳感器、8BitD/A轉(zhuǎn)換器、比較器，可編程增益放大器。由于集成事件聯(lián)動(dòng)控制器，可實(shí)現(xiàn)硬件模塊之間的直接連接，無(wú)需CPU的干預(yù)，比使用中斷響應(yīng)速度更快。 

BAT32A237 微控制器系列優(yōu)秀的可靠性、豐富的集成外圍功能以及出色的低功耗性能，這些特點(diǎn)使得可廣泛適用于車載產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，如燈、窗、門、車機(jī)、無(wú)線充、DC/DC車載電源，以及各類傳感器等應(yīng)用。

方案二：基于Infineon、ams OSRAM以及川土微電子產(chǎn)品的車載觸控氛圍燈方案

Infineon PSoC 4是一款高度可擴(kuò)展的處理器平臺(tái)，其具有高度可編程的靈活性，核心采用Arm? Cortex?-M0+高性能處理內(nèi)核，內(nèi)部搭載可編程模擬前端、可編程數(shù)字邏輯、先進(jìn)的CAPSENSE?用戶界面和低功耗藍(lán)牙模塊，能夠簡(jiǎn)化客戶開(kāi)發(fā)過(guò)程。與此同時(shí)，Infineon也提供一套完整的開(kāi)發(fā)工具——PSoC Creator IDE（集成設(shè)計(jì)環(huán)境），以助力用戶輕松打造智能、互聯(lián)、易用的差異化產(chǎn)品。

在LED選型方面，本方案選用的ams OSRAM OSIRE? E3731i是一款專為車載氛圍燈打造的智能RGB LED（RGBi模塊），該產(chǎn)品內(nèi)置驅(qū)動(dòng)和控制IC，可通過(guò)SPI接口與微控制器實(shí)現(xiàn)高效通信。同時(shí)，艾邁斯歐司朗還為OSIRE? E3731i產(chǎn)品提供開(kāi)放的通信協(xié)議（OSP）。借助OSP，微控制器能向每顆OSIRE? E3731i發(fā)送指令并獲取狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)高精度的顏色校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償。此外，該產(chǎn)品支持菊花鏈，單鏈路最大可串聯(lián)1,000個(gè)LED燈，且僅需微控制器即可進(jìn)行控制。得益于此，汽車制造商能夠在車內(nèi)創(chuàng)造出獨(dú)特的動(dòng)態(tài)照明效果。

在通信方面，方案選用川土微電子CA-IF1044 CAN收發(fā)器IC，其具有低功耗待機(jī)模式，支持ISO11898-2:2016定義的喚醒序列。并且內(nèi)部集成多種保護(hù)功能，可提高器件和CAN的穩(wěn)定性。

核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

  ?  Infineon為PSoC提供完善的性能及安全測(cè)試，并已經(jīng)在很多量產(chǎn)車型中使用，備受市場(chǎng)認(rèn)可；

  ?  PSoC有一套成熟的開(kāi)發(fā)方案以及環(huán)境，大大降低使用者的開(kāi)發(fā)難度并減少開(kāi)發(fā)周期；

  ?  PSoC系列涵蓋4000S、4100S、4100S MAX等多種選型，為功能選擇提供大量的方向；

  ?  ams OSRAM智能RGB LED，豐富的連接方式以及單鏈路1000PCS的擴(kuò)展性，大大減少開(kāi)發(fā)成本，將多路控制轉(zhuǎn)為一個(gè)鏈路或者一個(gè)DCU就可以驅(qū)動(dòng)整個(gè)車內(nèi)所有LED。

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