L'ús de diferents tipus de microcontroladors per gestionar diferents operacions com necessitats de processament, automòbils, sistemes elèctrics i aplicacions ha augmentat ràpidament. Aplicacions de microcontroladors es troben en diversos equips grans per a dispositius més petits, com ara ordinadors mainframe, unitats d’aire condicionat i sistema de navegació d’avions, rellotges digitals, PDA i telèfons mòbils. En concret, l’existència de diversos microcontroladors en automòbils juga un paper vital, tal com es comprova amb l’existència de 25-35 ECU (unitat de control electrònic) al vehicle Ford típic. Especialment, la gamma d’ECU en automòbils de luxe com la sèrie BMW set és de 60 a 65. Els microcontroladors gestionen funcions de l’ECU com seients, elevalunas, frens, direcció, llums posteriors i fars. Aquest article revisa els diferents microcontroladors que s’utilitzen en automòbils i també les seves aplicacions.
Diferents microcontroladors en automòbils
Diferents tipus de microcontroladors
Un microcontrolador és un petit xip utilitzat com a sistema incrustat . Alguns microcontroladors poden consumir treball a freqüències de freqüència de rellotge i expressions de quatre bits que generalment inclouen:
Diferents tipus de microcontroladors
- Un microprocessador de 8 o 16 bits.
- Memòria Flash i PROM
- E / S sèrie i paral·lela
- Generadors de senyal i temporitzadors
- Analògic a Digital i Digital a Analògic Conversió
L’ús de diversos microcontroladors augmenta a l’electrònica de l’automòbil juntament amb la resta de controladors electrònics. Bàsicament, hi ha diferents tipus de microcontroladors que s’utilitzen en automòbils Microcontrolador AVR , Microcontrolador 8051, microcontrolador PIC, etc. Aquest tipus de microcontroladors necessiten un xip que comprengui una CPU, RAM (memòria d'accés aleatori), memòria de programa i E / S i O / Ps programables. Els microcontroladors actuals milloren el control de la gamma d'automòbils. Aquest rang va des de l'arquitectura Harvard de 8 bits a 32 bits amb CPU de baix cost, alt rendiment i emmagatzematge de dades eficient a la memòria.
Diferents microcontroladors usats en automòbils
Diferents microcontroladors que s’utilitzen en un automòbil poden comunicar-se entre ells a través d’un multiplexació . Aquests microcontroladors poden gestionar sistemes relacionats per separat mitjançant un BUS per comunicar-se amb altres xarxes quan se'ls requereixi una funció. La combinació de diverses xarxes enllaçades inclou el fitxer CAN (xarxes d'àrea de controlador) . Les xarxes d’àrea actuals de controladors permeten interaccions complexes, que impliquen sistemes sensorials, velocitat del cotxe, interaccions de pluja a l’aire lliure, en temperatures del cotxe amb controls de rendiment per al manteniment de l’aire condicionat, sistemes audiovisuals multimèdia i mecanismes de frenada.
La comunicació als automòbils, que estableix diferents microcontroladors té control tant sobre sistemes de seguretat a fallades com sobre sistemes de tolerància a fallades automotrius en què els microcontroladors no només poden servir per respondre a contratemps i falles que es produeixen al cotxe (interferències de bloqueig de fre, accelerador i llums trencats), sinó també per duplicar-se com a unitats secundàries comproveu el microcontrolador principal en cas que el microcontrolador falli. Un exemple de tolerància a fallades és quan els pneumàtics del cotxe rellisquen per una carretera plena de neu. L'incident no només va activar una resposta del conductor del cotxe, sinó que també es va detectar mitjançant un sensor de microcontrolador, que activarà el sistema de frenada anti rellotge quan el conductor del cotxe xocarà sobre els frens.
Microcontrolador Infineon tri-core
Tri-core és un Microcontrolador de 32 bits, és a dir Desenvolupat per Infineon, aquests microcontroladors estan reunits en més de 50 marques d’automoció, cosa que significa que cada segon vehicle dissenyat avui inclou un microcontrolador basat en tres nuclis. És l’encarregat de mantenir el mínim possible les emissions d’escapament i el consum de combustible. Els microcontroladors de tres nuclis s’utilitzen a les caixes de canvis per controlar la injecció, unitats centrals de control per a l’encesa dels motors de combustió: progressivament, també s’utilitzen en accionaments de vehicles elèctrics i híbrids.
Microcontrolador Tricore
Microcontrolador Atmel AVR
Atmel AVR (Alf-Egil-Bogen-Vegard-Wollan- RISC ) els microcontroladors distribueixen la potència, el rendiment i la flexibilitat per a aplicacions d'automòbils. Aquest microcontrolador està format per l'arquitectura de Harvard. Per tant, el dispositiu funciona molt ràpid amb un nombre reduït d’instruccions a nivell de màquina. Els microcontroladors AVR es classifiquen en tres tipus: Tiny AVR, Mega AVR i Xmega AVR. Les principals característiques dels microcontroladors AVR en comparació amb altres microcontrols inclouen ADC integrat, modes de 6 son comunicació de dades en sèrie i oscil·lador intern, etc.
Microcontrolador Atmel AVR
Microcontrolador PIC
La forma curta del microcontrolador d'interfície perifèrica és PIC. Està programat i controlat de tal manera que realitza múltiples tasques i controla una línia de generació. Aquests microcontroladors s’utilitzen en nombroses aplicacions com ara telèfons intel·ligents, automòbils, accessoris d’àudio i dispositius mèdics. El disponible actualment Microcontroladors PIC al mercat hi ha PIC16F84 a PIC16C84 que són microcontroladors flash assequibles. On, els microcontroladors PIC18F458 i PIC18F258 són àmpliament utilitzats en automòbils.
Microcontrolador PIC
Microcontrolador Renesas
Renesas és l'última família de microcontroladors d'automoció, que ofereix un alt rendiment i baix consum d'energia en una àmplia gamma d'articles. Aquest microcontrolador ofereix característiques de seguretat incrustades i seguretat funcional per a aplicacions automotrius avançades. Aquests microcontroladors ofereixen les famílies de microcontroladors més útils del món. Per exemple, la família RX ofereix diversos tipus de dispositius amb variacions de memòria des de 32K flash / 4K RAM fins a un increïble 8 flash / 512K RAM. Aquest microcontrolador de la família RX utilitza una arquitectura CISC Harvard millorada de 32 bits per aconseguir un rendiment molt alt.
Microcontrolador Renesas
Microcontrolador 8051
El Microcontrolador 8051 és un microcontrolador de 40 pins i es basa en l’arquitectura de Harvard, on la memòria del programa i la memòria de dades són diferents. Aquest microcontrolador s’utilitza en un gran nombre de màquines com els automòbils, ja que es pot integrar fàcilment al voltant d’una màquina.
Microcontrolador 8051
Creixement del microcontrolador a l'automòbil
El creixement dels microcontroladors en automòbils es classifica en tres tipus, com ara vehicles de gamma baixa, vehicles de gamma mitjana i vehicles de luxe, com es mostra a la figura següent.
Creixement del microcontrolador en automòbils
La majoria dels sistemes de control electrònic dels automòbils estan millorats. Per exemple, tingueu en compte els sistemes de coixins de seguretat en què avui dia són habituals dos coixins de seguretat frontals. A aquests s’uneixen més els coixins de seguretat del passatger del darrere i altres coixins de seguretat. De la mateixa manera, la direcció, la suspensió, la frenada, les funcions de control de la carrosseria i el tren de potència es desenvoluparan mitjançant la implementació de sistemes electrònics més avançats. A més, la complexitat dels sistemes pot augmentar. En els propers anys, els sistemes de gestió d’estabilitat, G Sistemes de navegació basats en PS , S’introduiran sistemes de direcció i frenada per cable, sistemes d’avís de col·lisió per reconeixement de veu.
Aplicacions del microcontrolador en automòbils
Control del vehicle
- S’utilitzen majoritàriament microcontroladors de 16 bits
- Factor de decisió clau del rendiment computacional
- El cicle de disseny és de 3 a 4 anys
Tren motriu
- S’utilitzen principalment microcontroladors de 16 a 32 bits
- Factor de decisió clau del rendiment computacional.
- El cicle de disseny és de 4 a 5 anys
Informació del conductor
- Els microcontroladors de 8 bits s’utilitzen principalment
- Alta integració i baix EMI Factor clau de decisió
- El cicle de disseny és de 3 a 4 anys
Per tant, els diferents tipus de microcontroladors actuals han marcat un canvi revolucionari en tots els aspectes dels processos de disseny i fabricació d’automòbils a causa de la seva adaptabilitat i flexibilitat. A més, qualsevol consulta sobre aquest tema o projectes basats en microcontroladors o bé projectes electrònics , podeu donar els vostres comentaris a la secció de comentaris següent.
Crèdits fotogràfics:
