Animasiya ilə DIY Avtomobil Dönüş Siqnalı: 7 addım

2025 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2025-01-23 12:54

Son zamanlarda cizgi göstərici ön və arxa LED modelləri avtomobil sənayesində norma halına gəldi. Bu işləyən LED nümunələri tez -tez avtomobil istehsalçılarının ticarət nişanıdır və vizual estetika üçün də istifadə olunur. Animasiyalar fərqli işləyən nümunələrə malik ola bilər və bir neçə diskret IC istifadə edərək heç bir MCU olmadan həyata keçirilə bilər.

Bu cür dizaynların əsas tələbləri bunlardır: normal işləmə zamanı təkrarlanan performans, bütün LED -ləri məcbur etmək imkanı, aşağı enerji istehlakı, arızada istifadə olunan LDO tənzimləyicisini deaktiv etmək, işə salmadan əvvəl LED sürücüsünü yükləmək və s. Əlavə olaraq tələblər dəyişə bilər. bir istehsalçıdan digərinə. Üstəlik, ümumiyyətlə avtomobil tətbiqlərində, TSSOP IC -ləri, QFN IC -lərə nisbətən möhkəmliyinə görə üstünlük verilir, çünki bunların xüsusilə sərt mühitlərdə lehim yorğunluğu problemlərinə meylli olduğu bilinir. Xoşbəxtlikdən bu avtomobil tətbiqi üçün Dialog Semiconductor, həm QFN, həm də TSSOP paketlərində mövcud olan uyğun bir CMIC, yəni SLG46620 təmin edir.

Cizgi göstərici LED nümunələri üçün bütün tələblər hazırda avtomobil sənayesində diskret IC -lərdən istifadə etməklə yerinə yetirilir. Bununla birlikdə, CMIC -in təqdim etdiyi rahatlıq səviyyəsi bənzərsizdir və hardware dizaynında heç bir dəyişiklik olmadan bir neçə istehsalçının dəyişən tələblərinə asanlıqla cavab verə bilər. Üstəlik, PCB ayaq izlərinin əhəmiyyətli dərəcədə azaldılması və xərclərə qənaət də əldə edilir.

Bu Təlimat kitabında, SLG46620 istifadə edərək fərqli animasiya göstərici işıq nümunələrinə nail olmağın ətraflı təsviri təqdim edilmişdir.

Aşağıda, animasiya ilə avtomobilin dönüş siqnalını yaratmaq üçün həllin necə proqramlaşdırıldığını anlamaq üçün lazım olan addımları təsvir etdik. Ancaq proqramlaşdırmanın nəticəsini əldə etmək istəyirsinizsə, artıq tamamlanmış GreenPAK Dizayn Faylına baxmaq üçün GreenPAK proqramını yükləyin. GreenPAK İnkişaf Kitini kompüterinizə qoşun və animasiya ilə avtomobilin dönüş siqnalı yaratmaq üçün proqramı vurun.

Addım 1: Sənaye dəyəri

Bu Təlimat kitabçasında göstərilən dönüş siqnalı nümunələri hazırda avtomobil göstəricisi LED nümunələrinin ardıcıllığını idarə etmək üçün bir sıra diskret IC -lərdən istifadə etməklə avtomobil sənayesində tətbiq olunur. Seçilmiş CMIC SLG46620, mövcud sənaye dizaynında ən azı aşağıdakı komponentləri əvəz edəcək:

● 1 No. 555 Taymer IC (məs. TLC555QDRQ1)

● 1 Xeyr Johnson Counter (məsələn, CD4017)

● 2 nömrəli D tipli pozitiv kənarlı tetikli flip-flop (məs. 74HC74)

● 1 nömrəli OR qapısı (məsələn, CAHCT1G32)

● Bir neçə passiv komponent, yəni induktor, kondansatör, rezistor və s.

Cədvəl 1, indiki sənaye həlli ilə müqayisədə göstərici işığı ardıcıl növbəli siqnal nümunələri üçün seçilmiş Dialog CMIC -dən istifadə edərək əldə edilən xərc üstünlüyünü təmin edir.

Seçilmiş CMIC SLG46620 -in qiyməti 0,50 dollardan aşağı olacaq, buna görə LED idarəetmə sistemlərinin ümumi dəyəri əhəmiyyətli dərəcədə azalır. Bundan əlavə, PCB ayaq izlərinin əhəmiyyətli dərəcədə azalması da əldə edilir.

Addım 2: Sistem Dizaynı

Şəkil 1, ilk təklif olunan sxemin diaqramını göstərir. Sxemin əsas komponentlərinə LDO gərginlik tənzimləyicisi, avtomobil LED sürücüsü, CMIC SLG46620, 11 məntiq səviyyəli MOSFET və 10 LED daxildir. LDO gərginlik tənzimləyicisi, CMIC -ə müvafiq gərginliyin verilməsini təmin edir və batareya gərginliyi müəyyən bir səviyyədən aşağı düşərsə, CMIC PG (Power Good) pinindən sıfırlanır. LED sürücüsü tərəfindən aşkar edilən hər hansı bir nasazlıq zamanı LDO gərginlik tənzimləyicisi əlil olur. SLG46620 CMIC, MOSFET-lər vasitəsilə 1-10 etiketli göstərici növbəli LEDləri idarə etmək üçün rəqəmsal siqnallar yaradır. Bundan əlavə, seçilmiş CMIC, eyni zamanda sabit cərəyan rejimində işləyən sürücünü yükləmək üçün bir MOSFET Q1 sürücüsü olan tək kanallı sürücü üçün icazə siqnalını da istehsal edir.

Şəkil 2 -də göstərildiyi kimi birdən çox kanal sürücüsünün istifadə edildiyi bu sxemin bir variantı da mümkündür. Bu seçimdə tək kanallı sürücü ilə müqayisədə hər bir kanalın hərəkət cərəyanı azalır.

Addım 3: GreenPak Dizaynı

Çevik göstərici LED nümunələri məqsədinə çatmaq üçün uyğun bir yol, Sonlu Dövlət Maşını (FSM) konsepsiyasından istifadə etməkdir. Dialog yarımkeçirici, quraşdırılmış ASM bloku olan bir neçə CMIC təmin edir. Təəssüf ki, QFN paketlərində mövcud olan bütün CMIC -lər sərt mühit üçün tövsiyə edilmir. Beləliklə, həm QFN, həm də TSSOP qablaşdırmada olan SLG46620 seçilir.

Üç fərqli LED animasiya üçün üç nümunə təqdim olunur. İlk iki nümunə üçün Şəkil 1 -də göstərildiyi kimi bir kanal sürücüsünü nəzərdən keçiririk. Üçüncü nümunə üçün Şəkil 2 -də göstərildiyi kimi birdən çox kanal sürücüsünün mövcud olduğunu və hər bir kanalın ayrı bir LED işlətmək üçün istifadə edildiyini düşünürük. Eyni anlayışdan istifadə edərək digər nümunələr də əldə edilə bilər.

Birinci nümunə dizaynında, 1-10 arası LED-lər Şəkil 3-də göstərildiyi kimi müəyyən bir proqramlaşdırıla bilən müddət bitdikdən sonra ardıcıl olaraq açılır.

İkinci nümunə dizaynında, Şəkil 4 -də göstərildiyi kimi nümunəyə ardıcıl olaraq 2 LED əlavə olunur.

Şəkil 5, təklif olunan üçüncü dizayndakı nümunəyə alternativ LED -lərin ardıcıl olaraq necə əlavə olunduğunu göstərir.

SLG46620-də heç bir quraşdırılmış ASM bloku olmadığından, mövcud bloklar olan sayğaclar, DFF və LUT-lərdən istifadə edərək sonlu bir dövlət Moore maşını hazırlanır. Üç nümunə üçün Cədvəl 2 istifadə edərək 16 dövlətli Moore Maşını hazırlanmışdır. Cədvəl 2 -də indiki vəziyyətin və sonrakı vəziyyətin bütün bitləri verilmişdir. Üstəlik, bütün çıxış siqnalları üçün bitlər də verilir. Cədvəl 2 -dən növbəti vəziyyətin tənlikləri və bütün nəticələr indiki vəziyyət bitləri ilə qiymətləndirilir.

4 bitlik Moore Maşınının inkişafında 4 DFF bloku dayanır. Hər bir DFF bloku funksional olaraq dörd bitdən birini göstərir: ABCD. Göstərici siqnalı yüksək olduqda (açıq göstərici açarına uyğundur), hər saat nəbzində bir vəziyyətdən digərinə keçid tələb olunur və nəticədə fərqli LED nümunələri yaranır. Digər tərəfdən, göstərici siqnalı aşağı olduqda, hər bir dizayn nümunəsində bütün LED -lərin yanması sabit bir nümunədir.

Şəkil 3, hər bir nümunə üçün inkişaf etdirilmiş 4-bit (ABCD) Moore Maşınının funksionallığını göstərir. Bu cür FSM -nin inkişafının əsas fikri, növbəti vəziyyətin hər bir bitini, aktivləşdirmə siqnalını və hər bir çıxış pin siqnalını (LEDlər üçün təyin edilmiş) mövcud vəziyyət baxımından təmsil etməkdir. LUT -un qatqı təmin etdiyi yer budur. Mövcud vəziyyətin 4 bitinin hamısı, bir saat nəbzinin kənarında bir sonrakı vəziyyətdə lazım olan siqnalı əldə etmək üçün fərqli LUT -lara verilir. Saat nəbzi üçün bir sayğac, uyğun bir dövrədə bir nəbz qatarı təmin etmək üçün qurulmuşdur.

Hər bir nümunə üçün, növbəti vəziyyətin hər bir biti K-Maps-dən əldə edilən aşağıdakı tənliklər istifadə edərək mövcud vəziyyət baxımından qiymətləndirilir:

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') və IND + IND '

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

burada IND göstərici siqnalını təmsil edir.

Üç nümunənin hər biri haqqında daha ətraflı məlumat aşağıda verilmişdir.

Addım 4: Dizayn Nümunəsi 1

Şəkil 1 -də göstərilən sxemdən istifadə edərək hər LED ardıcıl olaraq açıldıqda, 1 -ci nümunə üçün icazə siqnalı və LED sürücülük siqnallarının tənlikləri aşağıda göstərildiyi kimidir.

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

DO1 = A 'B C' D

DO2 = A 'B C D'

DO3 = A 'B C D

DO4 = A B 'C' D '

DO5 = A B 'C' D

DO6 = A B 'C D'

DO7 = A B 'C D

DO8 = A B C 'D'

DO9 = A B C 'D

DO10 = A B C

Şəkil 7-də, Misal 1-in Matrix-0 GreenPAK dizaynı göstərilmişdir. 4 bitlik Moore Maşını hazırlamaq üçün 4 DFF istifadə olunur. Sıfırlama seçiminə malik DFF-lər (Matrix-0-dan 3 və Matrix-1-dən 1) Moore Maşınının rahatlıqla sıfırlanması üçün seçilir. 72 mS uyğun bir müddətə malik bir sayğac, hər dövrdən sonra Maşının vəziyyətini dəyişdirmək üçün qurulmuşdur. Müvafiq konfiqurasiyaya malik LUT-lar, DFF girişləri, Sürücü Aktivləşdirmə Sinyalı (En) və çıxış pinləri üçün funksiyalar əldə etmək üçün istifadə olunur: DO1-DO10.

Şəkil 8 -də göstərilən Matrix -də, GreenPAK resurslarının qalan hissəsi əvvəllər təsvir olunan metodologiyadan istifadə edərək dizaynı tamamlamaq üçün istifadə olunur. Rəqəmlər aydınlıq üçün uyğun olaraq etiketlənmişdir.

Addım 5: Dizayn Nümunəsi 2

2 -ci nümunə üçün icazə siqnalı və LED sürücülük siqnallarının tənlikləri, Şəkil 1 -dəki sxemdən istifadə edərək ardıcıl naxışa iki LED əlavə edilərək aşağıda göstərildiyi kimidir.

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 = A B 'C' D '

DO5 = 0

DO6 = A B 'C D'

DO7 = 0

DO8 = A B C 'D'

DO9 = 0

DO10 = A B C

Şəkil 9 və Şəkil 10-da, Misal 2-nin Matrix-0 & 1 GreenPAK dizaynları təqdim edilmişdir. Əsas dizayn nümunə 1 dizaynına bənzəyir. Əsas fərqlər Sürücü Enable (En) funksiyasındadır və bu dizaynda aşağı salınan DO1, DO3, DO5, DO7 və DO10 əlaqələri yoxdur.

Addım 6: Dizayn Nümunəsi 3

Şəkil 2 -dəki sxemdən istifadə edərək alternativ LED ardıcıl əlavə nümunəsi yaradan 3 -cü nümunə üçün imkan siqnalı və LED sürücülük siqnallarının tənlikləri aşağıda verilmişdir.

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

Şəkil 11 və Şəkil 12-də, Misal 3-ün Matrix-0 & 1 GreenPAK dizaynları təqdim edilmişdir. Bu dizaynda Sürücü 1 və 2 üçün iki ayrı Sürücü Aktivləşdirmə Sinyalları (En1 və En2) mövcuddur. Üstəlik, çıxış pinləri müvafiq şəkildə konfiqurasiya edilmiş LUT -lərin çıxışlarına qoşulur.

Bu, Misal 1, Misal 2 və Misal 3 -ün GreenPAK dizayn hissəsini bitirir.

Addım 7: Təcrübə Nəticələri

Nümunə 1, Nümunə 2 və Nümunə 3 -ün dizaynlarını sınamağın əlverişli yolu təcrübə və vizual yoxlamadır. Hər bir sxemin müvəqqəti davranışı bir məntiq analizatoru ilə təhlil edilir və nəticələr bu hissədə təqdim olunur.

Şəkil 13, göstərici açıldıqda (IND = 1) Misal 1 üçün fərqli çıxış siqnallarının müvəqqəti davranışını göstərir. DO1-DO5 çıxış pinləri üçün verilən siqnalların Cədvəl 2-ə uyğun olaraq müəyyən bir müddət bitdikdən sonra ardıcıl olaraq açıldığını müşahidə etmək olar. Sürücü Enable (En) siqnalı DO1-DO10 siqnallarından hər hansı biri açıldıqda və ya əks halda söndükdə açılır. Animasiya zamanı göstərici siqnalı aşağı düşəndə (IND = 0), En və DO10 siqnalları açılır və məntiqi yüksək olaraq qalır. Bir sözlə, nəticələr tələblərə cavab verir və Nümunə 1 üçün nəzəri təklifləri təsdiq edir.

Şəkil 14 -də, göstərici siqnalı (IND = 1) açılmış halda, Misal 2 üçün fərqli çıxış siqnallarının vaxt diaqramı təsvir edilmişdir. DO1-DO5 çıxış pinləri üçün siqnalların Cədvəl 2 ilə razılaşdırılaraq bir müddət sonra növbə ilə açıldığı müşahidə olunur. DO1, DO3 və DO5 sancaqları aşağı olaraq qalır, DO2 və DO4 üçün siqnallar isə növbə ilə dönür. ardıcıl olaraq. DO6-DO10 üçün eyni nümunələr də müşahidə olunur (analizator girişlərinin məhdud olması səbəbindən şəkildə göstərilməmişdir). DO1-DO10 siqnallarından hər hansı biri yandırıldıqda Sürücünün Enable (En) siqnalı da açılır, əks halda sönür. Animasiya boyunca, göstərici siqnalı aşağı düşəndə (IND = 0), En və DO10 siqnalları açılır və məntiqi yüksək olaraq qalır. Nəticələr, nümunə 2 üçün tələblərə və nəzəri fikirlərə tam cavab verir.

Şəkil 15, göstərici siqnalı yandırılmış halda (IND = 1) Misal 3 üçün fərqli çıxış siqnallarının vaxt diaqramını göstərir. DO1-DO7 çıxış pinləri üçün siqnalların Cədvəl 2-də göstərildiyi kimi açıldığını müşahidə etmək olar. Bundan əlavə, pin DO9 siqnalı da Cədvəl 2-yə uyğun hərəkət edir (şəkildə göstərilməyib). DO2, DO4, DO6, DO8, DO10 pinləri aşağı olaraq qalır. DO1, DO3 və DO5 -dən bir siqnal yandıqda En1 məntiqi yüksəkliyə, DO7 və DO9 -dan bir siqnal yüksək olduqda En2 məntiqi yüksəkliyə çevrilir. Bütün animasiya zamanı göstərici siqnalı aşağı düşəndə (IND = 0) bütün çıxış siqnalları: En1, En2 və DO1-DO10 açılır və məntiqi yüksək olaraq qalır. Buna görə də nəticələrin Nümunə 3 üçün tələbləri və nəzəri təklifləri yerinə yetirdiyi qənaətinə gəlmək olar.

Nəticə

Animasiya ilə müxtəlif avtomobil dönüş siqnal sxemlərinin ətraflı təsviri təqdim edilmişdir. Bu tətbiq üçün uyğun bir Dialog CMIC SLG46620 seçildi, çünki sərt mühitdə sənaye tətbiqləri üçün tövsiyə olunan TSSOP paketində də mövcuddur. Tək və çox kanallı avtomobil sürücülərindən istifadə edən iki əsas sxem, çevik ardıcıl LED animasiya modelləri hazırlamaq üçün təqdim edilmişdir. İstədiyiniz animasiyalar yaratmaq üçün müvafiq Sonlu Dövlət Moore Maşın modelləri hazırlanmışdır. Hazırlanmış modelin təsdiqlənməsi üçün əlverişli təcrübə aparılmışdır. İnkişaf etdirilmiş modellərin funksionallığının nəzəri dizaynla uyğun olduğu müəyyən edilmişdir.