Utengenezaji wa Magari ya DIY na Uhuishaji: Hatua 7

2025 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2025-01-23 15:11

Hivi karibuni, viashiria vya uhuishaji mbele na nyuma ya mifumo ya LED imekuwa kawaida katika tasnia ya magari. Mifumo hii inayoendesha ya LED mara nyingi inawakilisha alama ya biashara ya wazalishaji wa magari na hutumiwa kwa aesthetics ya kuona pia. Mifano kwa michoro inaweza kuwa ya mifumo tofauti ya kukimbia na inaweza kutekelezwa bila MCU yoyote kutumia IC kadhaa tofauti.

Mahitaji makuu ya miundo kama hiyo ni: utendaji wa kuzaa wakati wa operesheni ya kawaida, chaguo la kulazimisha mwangaza wote, matumizi ya nguvu kidogo, kulemaza mdhibiti wa LDO uliotumiwa wakati wa kosa, kupakia dereva wa LED kabla ya kuiwezesha n.k. Kwa kuongeza, mahitaji yanaweza kutofautiana kutoka kwa mtengenezaji mmoja hadi mwingine. Kwa kuongezea, kawaida katika matumizi ya magari, TSSOP IC kawaida hupendelewa kwa sababu ya uimara wao ikilinganishwa na QFN IC kwani hizi zinajulikana kukabiliwa na maswala ya uchovu haswa katika mazingira magumu. Kwa bahati nzuri kwa programu hii ya magari, Dialog Semiconductor hutoa CMIC inayofaa, ambayo ni SLG46620, inayopatikana katika vifurushi vyote vya QFN na TSSOP.

Mahitaji yote ya kiashiria cha michoro ya michoro ya LED kwa sasa imekutana katika tasnia ya magari kwa kutumia ICs tofauti. Walakini, kiwango cha kubadilika kinachotolewa na CMIC hakiwezi kulinganishwa na inaweza kuhudumia mahitaji tofauti ya wazalishaji kadhaa bila mabadiliko yoyote katika muundo wa vifaa. Kwa kuongezea, upunguzaji mkubwa wa alama za PCB na akiba ya gharama pia hupatikana.

Katika hii Inayoweza kufundishwa, maelezo ya kina ya kufanikisha mifumo tofauti ya taa ya uhuishaji kwa kutumia SLG46620 imewasilishwa.

Hapo chini tulielezea hatua zinazohitajika kuelewa jinsi suluhisho limepangwa kuunda ishara ya kugeuza magari na uhuishaji. Walakini, ikiwa unataka tu kupata matokeo ya programu, pakua programu ya GreenPAK ili kuona Faili ya Ubunifu wa GreenPAK iliyokamilishwa tayari. Chomeka GreenPAK Development Kit kwenye kompyuta yako na hit program ili kuunda ishara ya kugeuza magari na uhuishaji.

Hatua ya 1: Thamani ya Viwanda

Mifumo ya ishara ya zamu iliyoonyeshwa kwenye hii inayoweza kufundishwa kwa sasa inatekelezwa katika tasnia ya magari kwa kutumia idadi ya IC tofauti ili kudhibiti mlolongo wa viashiria vya taa za LED. CMIC SLG46620 iliyochaguliwa itabadilisha angalau vitu vifuatavyo katika muundo wa sasa wa viwanda:

● 1 No. 555 Timer IC (k. TLC555QDRQ1)

● 1 No. Johnson Counter (k.m CD4017)

● 2 Hapana.

● 1 Hapana AU lango (k. CAHCT1G32)

● Vipengele kadhaa vya kupita, i.e.

Jedwali 1 hutoa faida ya gharama inayopatikana kwa kutumia Dialog CMIC iliyochaguliwa, kwa mifumo ya ishara ya mfuatano wa mwangaza wa kiashiria, ikilinganishwa na suluhisho la sasa la viwandani.

CMIC SLG46620 iliyochaguliwa ingegharimu chini ya $ 0.50, kwa hivyo gharama ya jumla ya mizunguko ya kudhibiti LED inapungua sana. Kwa kuongezea, upunguzaji mkubwa wa alama ya PCB pia unapatikana.

Hatua ya 2: Ubunifu wa Mfumo

Kielelezo 1 kinaonyesha mchoro wa mpango uliopendekezwa wa kwanza. Sehemu kuu za mpango huo ni pamoja na mdhibiti wa voltage ya LDO, dereva wa gari la LED, CMIC SLG46620, MOSFETs 11 za kiwango cha mantiki na LED za 10. Mdhibiti wa voltage ya LDO inahakikisha kuwa voltage inayofaa hutolewa kwa CMIC na ikiwa voltage ya betri inashuka kutoka kiwango fulani CMIC inarejeshwa kupitia pini ya PG (Power Good). Wakati wa hali yoyote ya kosa, hugunduliwa na dereva wa LED, mdhibiti wa voltage ya LDO hulemazwa. SLG46620 CMIC hutengeneza ishara za dijiti kusukuma kiashiria kugeuza LED zilizochapishwa 1-10 kupitia MOSFETs. Kwa kuongezea, CMIC iliyochaguliwa pia hutoa ishara ya kuwezesha dereva wa kituo kimoja ambacho husababisha MOSFET Q1 kupakia dereva anayeendesha katika hali ya sasa ya kila wakati.

Tofauti ya mpango huu pia inawezekana, ambapo dereva wa idhaa nyingi ameajiriwa, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2. Katika chaguo hili, mkondo wa kuendesha kila kituo hupungua ikilinganishwa na dereva mmoja wa kituo.

Hatua ya 3: Ubunifu wa GreenPak

Njia inayofaa kufikia lengo la viashiria rahisi vya muundo wa LED ni kutumia dhana ya Finite State Machine (FSM). Semiconductor ya mazungumzo hutoa CMIC kadhaa ambazo zina block ya ASM iliyojengwa. Walakini, kwa bahati mbaya hizo CMIC zote zinapatikana katika vifurushi vya QFN hazipendekezi kwa mazingira magumu. Kwa hivyo SLG46620 imechaguliwa ambayo inapatikana katika ufungaji wa QFN na TSSOP.

Mifano tatu zinawasilishwa kwa michoro tatu tofauti za LED. Kwa mifano miwili ya kwanza, tunazingatia dereva wa kituo kimoja kama inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo 1. Kwa mfano wa tatu, tunafikiria kuwa dereva nyingi za kituo zinapatikana, kama inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo 2, na kila kituo hutumiwa kuendesha LED tofauti. Mifumo mingine pia inaweza kupatikana kwa kutumia dhana ile ile.

Katika muundo wa mfano wa kwanza, LEDs kutoka 1-10 zimegeuzwa mfululizo baada ya nyingine mara moja kipindi cha muda kinachopangwa kinaisha kama inavyoonekana kwenye Kielelezo 3.

Katika muundo wa mfano wa pili, LED 2 zinaongezwa kwa mtiririko katika muundo kama inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo 4.

Kielelezo 5 kinaonyesha jinsi LED mbadala zinaongezwa kwa mtiririko katika muundo katika muundo wa tatu uliopendekezwa.

Kwa kuwa hakuna kizuizi cha ASM kilichojengwa katika SLG46620, Mashine ya Moore State Moore imeundwa kwa kutumia vizuizi vinavyopatikana kama kaunta, DFF na LUTs. Mashine 16 ya Moore Mashine imeundwa kwa kutumia Jedwali 2 kwa mifano hiyo mitatu. Katika Jedwali 2, bits zote za hali ya sasa na hali inayofuata hutolewa. Kwa kuongezea, bits za ishara zote za pato pia hutolewa. Kutoka Jedwali la 2 mlingano wa jimbo linalofuata na matokeo yote yanatathminiwa kwa suala la hali ya sasa ya serikali.

Katika msingi wa ukuzaji wa 4-bit Moore Machine ni vitalu 4 vya DFF. Kila block ya DFF inafanya kazi inawakilisha sehemu moja ya bits nne: ABCD. Wakati ishara ya kiashiria iko juu (inalingana na swichi ya kiashiria), mabadiliko kutoka kwa hali moja hadi nyingine inahitajika katika kila saa ya saa, na hivyo kutengeneza mifumo tofauti ya LED kama matokeo. Kwa upande mwingine, wakati ishara ya kiashiria iko chini, muundo uliosimama, ikiwa na taa zote kwenye kila mfano wa muundo ndio lengo.

Kielelezo 3 kinaonyesha utendaji wa Mashine ya Moore 4-bit (ABCD) iliyoendelezwa kwa kila mfano. Wazo la kimsingi la ukuzaji wa FSM kama hiyo ni kuwakilisha kila sehemu ya jimbo linalofuata, ishara ya kuwezesha na kila ishara ya pato la pato (iliyopewa LED) kwa hali ya sasa. Hapa ndipo LUTs inachangia. Vipande vyote 4 vya hali ya sasa vinalishwa kwa LUT tofauti ili kimsingi kufikia ishara inayohitajika katika jimbo linalofuata pembeni ya mapigo ya saa. Kwa mapigo ya saa, kaunta imewekwa ili kutoa treni ya kunde na kipindi kinachofaa.

Kwa kila mfano, kila jimbo linalofuata linatathminiwa kwa hali ya sasa kwa kutumia hesabu zifuatazo zinazotokana na K-Ramani:

A = D '(C' + C (A B) ') & IND + IND'

B = C 'D + C D' (A B) '& IND + IND'

C = B 'C D + B (C' + A 'D') na IND + IND '

D = A B '+ A' B C D + A B C '& IND + IND'

ambapo IND inawakilisha ishara ya kiashiria.

Maelezo zaidi ya kila moja ya mifano hiyo mitatu imetolewa hapa chini.

Hatua ya 4: Mfano wa Kubuni 1

Usawa wa ishara ya kuwezesha na ishara za kuendesha za LED kwa mfano wa 1, na kila LED ikiwasha mtiririko kwa kutumia mpango kwenye Mchoro 1, ni kama inavyoonyeshwa hapa chini.

En = A + A 'B (C + D)

DO1 = A 'B C' D

DO2 = A 'B C D'

DO3 = A 'B C D

DO4 = B 'C' D '

DO5 = B 'C' D

DO6 = B 'C D'

DO7 = B 'C D

DO8 = A B C 'D'

DO9 = A B C 'D

DO10 = A B C

Katika Mchoro 7, muundo wa Matrix-0 GreenPAK wa Mfano 1 umeonyeshwa. 4 DFF hutumiwa kukuza 4-bit Moore Machine. DFF zilizo na chaguo la kuweka upya (3 kutoka Matrix-0 na 1 kutoka Matrix-1) huchaguliwa ili Mashine ya Moore iweze kuweka upya vizuri. Kaunta, iliyo na kipindi cha wakati unaofaa wa 72 mS, imewekwa ili kubadilisha hali ya Mashine kila kipindi. LUTs na usanidi unaofaa hutumiwa kupata kazi kwa pembejeo za DFF, Dereva Wezesha Ishara (En), na pini za pato: DO1-DO10.

Katika Matrix iliyoonyeshwa kwenye Mchoro 8, rasilimali zingine za GreenPAK zinatumiwa kukamilisha muundo kwa kutumia mbinu iliyoelezewa hapo awali. Takwimu hizo zimetajwa lebo kwa uwazi.

Hatua ya 5: Mfano wa Kubuni 2

Mlinganisho wa ishara ya kuwezesha na ishara za kuendesha gari za LED kwa mfano wa 2, na taa mbili za LED zikiongeza katika muundo mtiririko kwa kutumia mpango kwenye Mchoro 1, ni kama inavyoonyeshwa hapa chini.

En = D '(A' B C + A B 'C' + A B 'C + A B) + A B C

DO1 = 0

DO2 = A 'B C D'

DO3 = 0

DO4 = B 'C' D '

DO5 = 0

DO6 = B 'C D'

DO7 = 0

DO8 = A B C 'D'

DO9 = 0

DO10 = A B C

Katika Mchoro 9 na Kielelezo 10, muundo wa Matrix-0 & 1 GreenPAK wa Mfano 2 umewasilishwa. Ubunifu wa kimsingi ni sawa na muundo wa Mfano 1. Tofauti kubwa, kwa kulinganisha, iko kwenye kazi ya Dereva Wezesha (En) na hakuna unganisho la DO1, DO3, DO5, DO7 na DO10, ambazo zimetolewa kwenye muundo huu.

Hatua ya 6: Mfano wa Kubuni 3

Mlinganisho wa ishara ya kuwezesha na ishara za kuendesha gari za LED kwa mfano wa 3, ikizalisha muundo mbadala wa nyongeza ya LED kwa kutumia mpango katika Mchoro wa 2, umepewa hapa chini.

En1 = (A 'B C' + A B 'C' + B C) D

En2 = (A B 'C + A B) D

DO1 = D (A + B)

DO2 = A B C D

DO3 = D (A + C B)

DO4 = A B C D

DO5 = D A

DO6 = A B C D

DO7 = D A (C 'B + C)

DO8 = A B C D

DO9 = D A B

DO10 = A B C D

Katika Mchoro 11 na Kielelezo 12, muundo wa Matrix-0 & 1 GreenPAK wa Mfano 3 umewasilishwa. Katika muundo huu, kuna Dereva mbili Wezesha Ishara (En1 & En2) kwa Dereva 1 & 2. Kwa kuongezea, pini za pato zimeunganishwa na matokeo ya LUTs zilizowekwa vyema.

Hii inahitimisha sehemu ya muundo wa GreenPAK ya Mfano 1, Mfano 2 na Mfano 3.

Hatua ya 7: Matokeo ya Majaribio

Njia rahisi ya kujaribu muundo wa Mfano 1, Mfano 2 na Mfano 3 ni majaribio na ukaguzi wa kuona. Tabia ya kitambo ya kila mpango inachambuliwa kwa kutumia kichunguzi cha mantiki na matokeo yanawasilishwa katika sehemu hii.

Kielelezo 13 kinaonyesha tabia ya muda ya ishara tofauti za pato kwa Mfano 1 wakati wowote kiashiria kikiwashwa (IND = 1). Inaweza kuzingatiwa kuwa ishara za pini za pato DO1-DO5 zinawasha mtiririko baada ya nyingine baada ya muda uliowekwa kumalizika kulingana na Jedwali 2. Mfano wa ishara zinazotolewa kwa pini DO6-DO10 pia ni sawa. Ishara ya Kuwezesha Dereva (En) inageuka wakati ishara yoyote ya DO1-DO10 imewashwa na vinginevyo imezimwa. Wakati wa uhuishaji, wakati wowote ishara ya kiashiria inakwenda chini (IND = 0), ishara za En na DO10 zinawasha na kubaki juu kimantiki. Kwa kifupi, matokeo yanakidhi mahitaji na inathibitisha mapendekezo ya kinadharia kwa Mfano 1.

Katika Mchoro 14, mchoro wa majira ya ishara tofauti za pato kwa Mfano 2, na ishara ya kiashiria imewashwa (IND = 1), imeonyeshwa. Inazingatiwa kuwa ishara za pini za pato DO1-DO5 zimewashwa kwa njia mbadala kwa mlolongo baada ya muda fulani kwa makubaliano na Jedwali 2. Pini za DO1, DO3 na DO5 hubaki chini, wakati ishara za DO2 na DO4 hubadilika juu ya mtiririko. Mifumo sawa ya DO6-DO10 pia inazingatiwa (haionyeshwi kwa takwimu kwa sababu ya idadi ndogo ya pembejeo za analyzer). Wakati wowote ishara yoyote DO1-DO10 imewashwa, ishara ya Dereva Wezesha (En) pia inageuka ambayo hubaki mbali. Wakati wote wa uhuishaji, wakati wowote ishara ya kiashiria inakwenda chini (IND = 0), ishara za En na DO10 zinawasha na kubaki juu kimantiki. Matokeo yanakidhi mahitaji na maoni ya kinadharia kwa Mfano 2 haswa.

Kielelezo 15 inaonyesha, mchoro wa majira ya ishara tofauti za pato kwa Mfano 3, na ishara ya kiashiria imewashwa (IND = 1). Inaweza kuzingatiwa kuwa ishara za pini za pato DO1-DO7 zinawasha kama inavyoonyeshwa kwenye Jedwali 2. Kwa kuongezea, pigo ishara ya DO9 pia hufanya kulingana na Jedwali 2 (haijaonyeshwa kwenye kielelezo). Pini DO2, DO4, DO6, DO8, DO10 hubaki chini. En1 inageuka kuwa ya kimantiki wakati wowote ishara kutoka kwa DO1, DO3 na DO5 imewashwa na En2 inageuka kuwa ya juu wakati wowote ishara kutoka kwa DO7 na DO9 inapokwenda juu. Wakati wa uhuishaji mzima, wakati wowote ishara ya kiashiria iko chini (IND = 0), ishara zote za pato: En1, En2 na DO1-DO10 zinawasha na kubaki juu kimantiki. Kwa hivyo, inaweza kuhitimishwa kuwa matokeo yanatimiza mahitaji na mapendekezo ya nadharia ya Mfano 3.

Hitimisho

Maelezo ya kina ya mipango anuwai ya ishara ya kugeuza magari na uhuishaji imewasilishwa. Dialog inayofaa CMIC SLG46620 ilichaguliwa kwa programu hii kwani inapatikana pia katika kifurushi cha TSSOP ambacho kinashauriwa kwa mazingira magumu ya matumizi ya viwandani. Mipango miwili mikubwa, kwa kutumia dereva moja na anuwai ya magari, huwasilishwa ili kukuza mifano rahisi ya uhuishaji wa LED. Mifano inayofaa ya Mashine ya Moore State inayotengenezwa hutengenezwa ili kutoa michoro. Kwa uthibitisho wa mtindo uliotengenezwa, majaribio rahisi yamefanywa. Imebainika kuwa utendaji wa mifano iliyokuzwa inakubaliana na muundo wa nadharia.