LED

6月26日,ALE上海国际汽车灯具展览会在昆山隆重拉开帷幕。6月28日10:15-10:35,极海于参展期间在A馆“智能座舱与光环境”会场举行GALT61120新品发布会,向与会人士全面展示为推动智驾发展而持续创新的芯力量。

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随着智能驾驶技术的深入发展,智能车灯照明的应用场景不断涌现,进而推动了车灯控制驱动芯片功能和需求的持续增长。顺应这一行业趋势,极海推出了针对智能车灯照明系统设计的首款芯片——GALT61120汽车前灯LED矩阵控制芯片。该产品能显著增强车灯系统的互操作性和驾驶安全,同时通过减少车灯系统的成本及功耗,为汽车智能照明带来更多创新功能。GALT61120在技术层面已经达到了国际先进水平,并成功填补了国内市场空白。

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全新GALT61120支持远光、近光、图画显示等功能切换和亮度调节控制,解决了汽车前大灯在设计时面临的照射长距离、光束自由切换、防眩光等问题,相比国际友商竞品,静态功耗和动态功耗均降低了20%以上,广泛适用于汽车前照灯系统、高亮度LED矩阵系统、ADB自适应车灯系统、动画日行灯、智能交互矩阵大灯、智慧投影大灯等。

像素级LED独立控制

实现全动态自适应照明

GALT61120是一款模拟增强型ASIC芯片,内置12通道、4组、3个串联高压开关,每个开关最大电流1.5A,单通道低导通电阻120mΩ,相比竞品降低了40%,有效降低通道开关功耗和发热量;可独立驱动12路LED或LED串,也可对4个子串编程控制,实现子串组合模式,不仅能根据实际应用需求实现不同功能模块的应用拓展,例如远光、近光、日行、转向等,还能最大限度驱动大功率LED灯珠。

高分辨率灵活调光

拓展车灯照明更多功能创新

GALT61120支持可编程10-bit PWM调光,即每个MOS都支持独立的PWM调节,PWM的同步化有硬件引脚控制与通过指令控制两种方式,实现1024级亮度的高精度控制;同时通过内部寄存器调整PWM配置相位并支持器件间同步,实现LED灯珠自动灵活调节光亮;另外通过寄存器配置晶振的驱动强度、改变时钟缓冲器的驱动强度可优化EMI性能,进一步提升智驾照明品质。

丰富外设资源

增强前照视觉与安全性

GALT61120内置1个多点 UART 通信接口,多达31个可寻址器件,能与CAN物理层兼容,最大通讯速率达1Mbps,配合同步和时钟信号可级联多达32颗芯片,实现远近光矩阵灯组和动画前照灯场景效果;1个I2C可外接EEPROM存储车灯配置和状态信息;2个具有多路复用器输入的8位ADC,既可采集温度,实现系统温度补偿及过温保护,也可作为LED的BIN处理,保障整灯温度管理并支持LED光亮度整体一致性。

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高安全、高可靠

增强环境适应性

GALT61120具有LED开路/短路检测和保护等功能,确保芯片运行过程中即时检测LED开短路情况,保证无故障灯的正常工作;集成CRC计算单元,具备软件故障检测和处理能力;内置通信看门狗定时器,可监控通讯过程是否超时,判断芯片工作状态;符合AEC-Q100 Grade 1车规可靠性标准,工作温度范围-40℃~125℃;ESD抗干扰能力强,HBM=±8000V、CDM=±2000V,相比国际友商竞品表现更佳,能更好地适应复杂汽车电子工作环境。

完善的软硬件支持

一站式方案设计

GALT61120代码可移植性强,提供上位机软件、电源控制板、应用实例、数据手册、开发工具使用手册等一系列入门级开发工具包和嵌入式运行环境、调试量产评估套件和本地化技术支持。极海还提供汽车通用MCU+LED驱动+ADB自适应大灯解决方案,助力缩短工程师的开发进程,加速客户产品量产上市。

目前GALT61120已处于量产阶段。

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来源:Geehy极海半导体

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Holtek新推出具有LED调光功能OTP MCU HT45R5530,采用PSR Flyback电源设计架构,有源功率因子校正控制技术可以满足高功率因子>0.9、低谐波失真和高效率的性能要求。支持前沿相位角侦测,以及主动式Bleeder电路,搭配LED Driver驱动电路完成隔离型带MCU LED调光产品。适用于TRIAC LED调光照明或装饰光源、LED植物照明灯、养殖系统LED调光灯带、TRIAC可调光LED驱动器与其它照明类产品应用。

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HT45R5530具备2K×15 OTP ROM、96×8 RAM、3通道输入8-bit SAR-ADC、8-bit PWM输出调光范围:5%~100%、±3% LED恒定电流调节、DRV最大500mA电流输出驱动MOSFET。并提供完善的保护功能增强产品安全性,例如:输出过压保护、输出短路保护、VCC过/欠压保护、外部/内部过温保护。HT45R5530提供16-pin NSOP封装。

来源:Holtek

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Holtek持续扩展Touch A/D Flash MCU产品,新增系列成员BS86C12CA,延续优良抗干扰特性,提供丰富的定时器资源并支持LXT振荡器。引脚与BS86C08CBS86D12C相容,具高性价比,适合需求触控键、时间显示及PWM控制的应用产品,如:咖啡机、烤箱、浴室镜灯、LED台灯等产品。

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BS86C12CA提供12个具高抗干扰的触控键,可通过CS (Conductive Susceptibility) 10V动态测试。宽工作电压1.8V~5.5V,系统资源包含4K×16 Flash ROM、512×8 RAM、512×8 EEPROM、10-bit CTM×4、10-bit PTM×1、高精准度±1%参考电压的12-bit ADC、I²C及高速UART等功能。

Holtek提供完整的触控函数库及软硬件开发工具,协助客户能快速应用于各式产品。封装提供24-pin SOP/SSOP及28-pin

来源:Holtek

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LED户外照明市场概况

伴随着各国政府智能城市之基础建设,LED户外照明有着广阔的应用前景,例如街道、高速公路、公园等公共场所、商业场所、户外停车场以及大学/学院校园...等。随着节能意识提升,世界各地越来越多的城市正在采用更智能的LED户外照明来降低营运成本,同时提高系统效率并确保安全。根据Markets and markets报告,2022年全球LED户外景观照明市场约257亿美元,预计到2027年将成长至515亿美元 ,2022~2027年复合年增长率(CAGR)为14.9%。其中中国和日本是亚太地区户外景观照明的主要市场,该地区的市场成长将快于其他地区的市场成长。

为使照明系统具备智能化的特性,透过LED灯具内置的微控制器(MCU),可实现亮度自动调整、颜色自动变换、环境感测、远程控制和监控、节能模式和情景设置等功能,使LED的应用性更丰富,并提高能源使用效率。

应用场景:  LED景观照明

针对户外LED景观照明应用的MCU需求,笙泉科技对应的MCU系列有 8051系列 ( MG82F6D64/6D32/6D17/6D16 ) 和M0系列 (MG32F02V032) 等选择。在LED灯控应用上,纵然调光时可满足丰富的颜色变化,但在”灯条的色彩改变上却仍不够细致”,无法实现色彩改变的绵密性,因此需搭配锁相回路(PLL)与可程序计数器数组(PCA)产生高速PWM以强化LED灯控达到更细致绵密的效果,其中8位MCU (MG82F6D17) 可输出144MHz 高速PWM,适可满足此细致绵密调光之需求。

另外,放置在户外的各式LED景观灯极易面临日夜温差状况的挑战,当温度造成的频飘影响PWM的输出,会间接造成LED颜色的色差。然而笙泉MCU已强化内部震荡电路稳定性,具有极低的频率漂移,能够让产品适用于户外的灯控需求。

MCU (MG82F6D系列) 特点: 

●96/144MHz PWM时钟源

●8个12位ADC外部输入通道, 可编程转换率最高达1.2Msps

●操作温度下具极低的频率漂移 (常温±1%,全温±2%)

●工业级工作温度:-40℃~+105℃ 

●高速增强型UART,最大波特率最可达6MHz

●具有2个带滤波器的外部中断,且有KBI

●慢频模式和副频模式支持低速MCU运转,RTC模式在掉电模式下支持实时时钟恢复CPU

(*MG82F6D系列涵盖MG82F6D64/6D32/6D17/6D16等)

LED户外灯应用方框图: 

(以MG82F6D17为例)

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笙泉科技MCU LED 照明应用案例分享:

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中国华东区LED灯桥 (实景图1)

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中国华东区LED灯桥 (实景图2)

不同LED户外照明与MCU支持功能:

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来源:megawin笙泉科技

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ws2812驱动相信有不少人都用过,大家对这款彩色LED真的是又爱又恨,爱的是它它使用简单,采用单总线通信方式,节约IO口,而且可以多级串联。而普通的彩色LED不是共阴就是共阳,每个颜色一个引脚,一般都是用PWM驱动,想要控制亮度、颜色就要分别控制每个引脚上的PWM占空比,想要驱动多个LED就更麻烦了。恨的是ws2812对时序的要求比较高,对低速单片机不太友好而且开发比较复杂。

今天我们就针对基于ME8S003硬件PWM如何快速实现控制ws2812的驱动。其中ME8S003提供的2路PWM模块可以轻松实现当下流行的LED驱动WS2812的通信,不需要过多占用CPU时间。敏矽微提供整套软、硬件解决方案,帮助用户快速开发;

1、概述

“WS2812”解决方案

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ME8S003是内嵌8051兼容的1T高性能8位微控制器。该系列控制器具有高性能、高适应范围和超低成本特点。内置48MHz主时钟和独立的低速(30K/1.5M可切换)时钟,常用外设8路1M高速12位的ADC转换器,允许4路输入2个比较器,2+3通道PWM,2个UART串口,SPI接口,I2C总线接口,3通用16位计数器/定时器。低功耗支持深度睡眠和掉电模式。提供M2调试端口,实现系统仿真。

2、WS2812基本说明

“WS2812”快速解决方案

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WS2812B是一款全彩LED控制IC,单总线控制,何为单总线我的理解就是数据线在一根线上传输的控制方式就是单总线。

WS2812是一个集控制电路与发光电路于一体的智能外控LED光源,外形一般为5050封装,每个LED灯珠为一个像素点,支持RGB无极调色,同时每颗灯珠内部集成有智能数字接口数据锁存信号整形放大驱动电路,还包含有高精度的内部振荡器和可编程定电流控制部分,有效保证了像素点光的颜色高度一致。

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3、ME8S003使用PWM实现数据移位输出

“WS2812”快速解决方案


ME8S003内嵌一个PWM模块,可以支持两个独立的16位PWM输出。同时还可以配置成为两个定时器,或者两路PWM合并支持载波输出(如实现38K Irda应用),或者配置两个不同的PWM输出来对应bit数据0/1并合并在一起,从而实现使用PWM进行bit流数据的移位输出。

下面我们将讨论如何使用PWM模块实现bit流数据的移位输出:

首先,我们将对PWM0和PWM1进行周期和占空比分别配置,其中PWM0的周期(PWM0CRCH/ PWM0CRCL)和占空比(PWM0CCH/ PWM0CCL)将用来代表数据0,PWM1的周期(PWM1CRCH/ PWM1CRCL)和占空比(PWM1CCH/ PWM1CCL)将用来代表数据1。0和1的周期和占空比是不同的,以WS2812应用为例,PWM0的周期和占空比分别为1.2us和0.3us,PWM0的周期和占空比分别为1.2us和0.9us。

当我们使能PWM的数据移位功能时,要输出数据0,PWM移位输出管脚(PWMSHT)就PWM0配置的波形;要输出数据1,PWM移位输出管脚就PWM1配置的波形。

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最后的问题就是如何连续输出一个bit数据流。ME8S003 PWM为这个移位功能设置一个乒乓缓存(PWMSHIFTDAT0/ PWMSHIFTDAT1),我们只需要来回切换并不断把需要发出的数据喂入乒乓缓存即可。

当所有数据传输结束,关闭PWM。

4、WS2812控制实程

“WS2812”快速解决方案

ME8S003提供了全套的驱动,其中关于PWM 移位数据功能有PWM配置函数和PWM数据移位输出函数;

PWM配置函数:

void PWM_DataShift_Cfg(unsigned long cyclefreq,unsigned char duty0inpercentage,unsigned char duty1inpercentage)
cyclefreq:PWM周期频率,单位hz
duty0inpercentage:数据0输出占空比的百分比
duty1inpercentage:数据1输出占空比的百分比
void PWM_DataShift_Cfg(unsigned long cyclefreq,unsigned char duty0inpercentage,unsigned char duty1inpercentage)
{
    unsigned long temp,temp1;
    unsigned char clkshift;
    clkshift=(PWMCON0&0x07)+1;
    if (clkshift>2)
    temp=SystemClock>>clkshift;
    else
    temp=SystemClock;
    temp=temp/cyclefreq;
    PWM0CRCL=temp&0xFF;
    PWM0CRCH=(temp>>8)&0xFF;
    PWM1CRCL=PWM0CRCL;
    PWM1CRCH=PWM0CRCH;
    temp1=(temp*duty0inpercentage)/100;
    PWM0CCL=temp1&0xFF;
    PWM0CCH=(temp1>>8)&0xFF;
    temp1=(temp*duty1inpercentage)/100;
    PWM1CCL=temp1&0xFF;
    PWM1CCH=(temp1>>8)&0xFF;
    set_PWMCON1_SHIFTDIR;
}

PWM数据移位输出函数:

void PWM_DataShift(unsigned char * dataptr,unsigned char len)
dataptr:输出数据起始指针
len:数据长度
void PWM_DataShift(unsigned char * dataptr,unsigned char len)
{
    PWMSHIFTDAT0=*dataptr++;
    PWMSHIFTDAT1=*dataptr++;;
    PWM_DATASHIFT_START;
    len-=2;
    //shift all data
    while(len)
    {
        if (PWMSTA_DAT0BF==0)
        {
            PWMSHIFTDAT0=*dataptr++;
            len--;
        }
        if (len==0)break;
        if (PWMSTA_DAT1BF==0)
        {
            PWMSHIFTDAT1=*dataptr++;
            len--;
        }
    }
    while(PWM_DATASHIFT_BUSY);
    PWM_DATASHIFT_STOP;
}

3个WS2812 驱动的LED灯实例程序:

Main.c
//-----------------------------------------------------------------------------
// Includes
//-----------------------------------------------------------------------------
#include "me8s003.h" // SFR declarations
#include "io_mux.h"
#include "sfr_macro.h"
#include "sys.h"
#include "pwm.h"
//-----------------------------------------------------------------------------
// main() Routine
//-----------------------------------------------------------------------------
//3 ledunsigned char color_data[9]={0xFF,0x80,0x40,0x40,0xFF,0x80,0x80,0x40,0xFF};
unsigned char max_data_no=9;
unsigned int data_index;
void main (void)
{
    Modify_System_Clock(HCLK_48M);
    P0_5_INIT(P0_5_PIO);
    P0_Output_Enable(IO_BIT5);
    P1_2_INIT(P1_2_PWMSHT);
    PWM_Init(PWM_CLK_DIVIDED_BY_1);
    PWM_DataShift_Cfg(833000,25,75); //833K=~1.2us PWM cycle, 25%=~0.3us, 75%=~0.9us
    while (1)
    {
        //shift data
        PWM_DataShift(color_data,max_data_no);
        //prepare next data
        for(data_index=0;data_index<=max_data_no;data_index++)
        {
            color_data[data_index]=color_data[data_index]+1;
        }
        P0_5 =!P0_5;                     // Turn onoff LE
        Ddelay(800); //Reset, >80us
    }                                   
}

来源:敏矽MCU

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围观 85

Holtek深耕模拟信号处理器产品开发,宣布新推出HT82V39A三通道CIS模拟信号处理器。HT82V39A内建LED驱动器能赋予产品应用更多弹性,其模拟前端(AFE)采用3.3V作为主要电源,5V则为LED驱动器电源需求。针对中高速CIS传感器的应用,如中高阶的文件扫描仪、相片及多功能事务机等极为合适。

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HT82V39A采用三个通道的结构,可提供一至三个通道的操作模式供使用者选择,A/D转换器采用16位的高分辨率设计,搭配40MSPS转换速率。整合3通道的LED驱动器,每通道最高可提供66mA的电流,各通道可通过3位的寄存器进行电流设置与调节,可节省系统空间的使用效率。封装上采用40-pin QFN。

Holtek拥有丰富的CIS传感器、数字及模拟电路设计开发经验,在扫描仪应用市场上已耕耘多年,将持续开发更高速且高整合性产品,提供更佳且更具竞争力的产品方案,以满足客户多样化的产品应用。

来源:Holtek

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围观 17

前言  

LED灯箱上各种文字、图案有序跳跃、交替辉映,产生强烈的视觉冲击力,被广泛应用于商场、美容美发、宾馆、娱乐场所等地方。

锁存器的工作原理

在LED和数码管显示方面,要维持一个数据的显示,往往要持续的快速的刷新。尤其是在四段八位数码管等这些要选通的显示设备上。在人类能够接受的刷新频率之内,大概每三十毫秒就要刷新一次。这就大大占用了处理器的处理时间,消耗了处理器的处理能力,还浪费了处理器的功耗。

锁存器的使用可以大大的缓解处理器在这方面的压力。当处理器把数据传输到锁存器并将其锁存后,锁存器的输出引脚便会一直保持数据状态直到下一次锁存新的数据为止。这样在数码管的显示内容不变之前,处理器的处理时间和IO引脚便可以释放。可以看出,处理器处理的时间仅限于显示内容发生变化的时候,这在整个显示时间上只是非常少的一个部分。而处理器在处理完后可以有更多的时间来执行其他的任务。这就是锁存器在LED和数码管显示方面的作用:节省了宝贵的MCU时间。

LED单元板的最基本元件74HC595是8位串行移位寄存器和8位存储/输出寄存器组成,移位寄存器负责在时钟脉冲的每个上升沿接收输入的数据,而存储/输出寄存器负责将输入的8bit数据并行输出到引脚(Q0~Q7)。因此适当的设计MCU的SPI和LED单元板的连接可以高速将显示数据传送到LED显示屏。显然将MCU的一个SPI模块对应于LED单元板的一条扫描线可最大限度发挥SPI的速度优势。对于一个扫描线不多而每条扫描线又很长的情况下(超长LED条屏),使用SPI对应于单元板的一条扫描线可输出速度高达系统时钟的1/4或更高。

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74HC595引脚图

LED灯箱控制器方案

上海航芯LED灯箱控制器方案以ACM32F070CBT7为主控芯片,主频64MHz,128KB eFlash和32KB SRAM,带有两路高达50Mbps的SPI接口。SPI模块支持1线、2线、4线传输模式,在4线传输模式下,每个时钟周期可同时输出4bit数据,每根SPI数据线可作为一路锁存器的串行输入,因此一个SPI模块可同时输出控制32个LED或者数码管的引脚,大大的提高了控制效率,可以为MCU节省大量的时间去处理其他任务。

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SPI四线模式时序图

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LED灯箱控制器方案框图

来源:上海航芯

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