O uso de diferentes tipos de microcontroladores para lidar com diferentes operações, como necessidades de processamento, automóveis, sistemas elétricos e aplicativos, aumentou rapidamente. Aplicações de microcontroladores são encontrados em vários equipamentos de grande porte até dispositivos menores, como computadores mainframe, unidades de ar condicionado e sistema de navegação de avião, relógios digitais, PDAs e telefones celulares. Especificamente, a existência de vários microcontroladores em automóveis desempenha um papel vital, conforme verificado pela existência de 25-35 ECU (unidade de controle eletrônico) no típico veículo ford. Especialmente, a gama de ECUs em carros de luxo como o BMW série sete é de 60-65. Os microcontroladores gerenciam as funções da ECU, como bancos, vidros elétricos, freios, direção, luzes traseiras e faróis dianteiros. Este artigo analisa os diferentes microcontroladores usados em automóveis e também suas aplicações.
Diferentes microcontroladores em automóveis
Diferentes tipos de microcontroladores
Um microcontrolador é um pequeno chip usado como um sistema embarcado . Alguns microcontroladores podem consumir trabalho em frequências de clock e expressões de quatro bits que geralmente incluem:
Diferentes tipos de microcontroladores
- Um microprocessador de 8 ou 16 bits.
- Memória flash e PROM
- E / S serial e paralela
- Geradores de sinais e temporizadores
- Analógico para Digital e Digital para Analógico Conversão
O uso de vários microcontroladores está aumentando na eletrônica de automóveis, juntamente com o resto das unidades de controle eletrônico. Basicamente, diferentes tipos de microcontroladores usados em automóveis são Microcontrolador AVR , Microcontrolador 8051, microcontrolador PIC, etc. Esses tipos de microcontroladores precisam de um chip que compreende uma CPU, RAM (memória de acesso aleatório), memória de programa e I / Ps e O / Ps programáveis. Os microcontroladores atuais aumentam o controle do alcance dos automóveis. Essa faixa vai da arquitetura Harvard de 8 bits a 32 bits com CPUs de baixo custo, alto desempenho e armazenamento de dados eficiente na memória.
Diferentes microcontroladores usados no automóvel
Diferentes microcontroladores usados em um automóvel podem se comunicar uns com os outros por meio de um multiplexação . Esses microcontroladores podem gerenciar sistemas relacionados separadamente, usando um BUS para se comunicarem com outras redes quando forem solicitados a realizar uma função. A combinação de várias redes vinculadas inclui o CAN (redes de área do controlador) . As atuais redes de área de controlador permitem interações complexas, que envolvem sistemas sensoriais, velocidade do carro, interações externas de chuva, em temperaturas do carro com controles de desempenho para manutenção de ar condicionado, sistemas audiovisuais multimídia e mecanismos de frenagem.
A comunicação nos automóveis, que é estabelecida por diferentes microcontroladores tem controle sobre os sistemas à prova de falhas e sistemas automotivos tolerantes a falhas, em que os microcontroladores podem servir não apenas para responder a percalços e falhas que ocorrem no carro (interferência de freio antibloqueio, acelerador e luzes quebradas), mas também para duplicar como unidades secundárias que continuamente verifique o microcontrolador principal em caso de falha do próprio microcontrolador. Um exemplo de tolerância a falhas é quando os pneus do carro escorregam em uma estrada cheia de neve. O incidente não apenas ativou uma resposta do motorista do carro, mas o incidente também é detectado por um microcontrolador de sensor, que ativará o sistema de freio anti-relógio quando o motorista do carro pisar no freio.
Microcontrolador Infineon Tri-core
Tri-core é um Microcontrolador de 32 bits, que é desenvolvido pela Infineon. Esses microcontroladores são montados em mais de 50 marcas automotivas, o que significa que cada segundo veículo projetado hoje inclui um microcontrolador baseado em Tri-core. É responsável por manter as emissões de escape e o consumo de combustível o mais baixo possível. Microcontroladores tri-core são usados nas caixas de engrenagens para controlar a injeção, unidades de controle central para ignição dos motores de combustão: Progressivamente, eles também estão sendo usados em acionamentos de veículos elétricos e híbridos.
Microcontrolador Tricore
Microcontrolador Atmel AVR
Atmel AVR (Alf-Egil-Bogen-Vegard-Wollan- RISCO ) microcontroladores distribuem potência, desempenho e flexibilidade para aplicações automotivas. Este microcontrolador consiste na arquitetura Harvard. Portanto, o dispositivo funciona muito rápido com um número reduzido de instruções no nível da máquina. Os microcontroladores AVR são classificados em três tipos: Tiny AVR, Mega AVR e Xmega AVR. As principais características dos microcontroladores AVR em comparação com outros microcontroladores incluem ADC embutido, modos 6-sleep comunicação de dados seriais e oscilador interno, etc.
Microcontrolador Atmel AVR
Microcontrolador PIC
A forma abreviada do microcontrolador de interface periférica é PIC. É programado e controlado de forma a realizar múltiplas tarefas e controlar uma linha de geração. Esses microcontroladores são usados em inúmeras aplicações, como smartphones, automóveis, acessórios de áudio e dispositivos médicos. O atualmente disponível Microcontroladores PIC no mercado estão PIC16F84 a PIC16C84, que são microcontroladores flash acessíveis. Onde, os microcontroladores PIC18F458 e PIC18F258 são amplamente usados em automóveis.
Microcontrolador PIC
Microcontrolador Renesas
Renesas é a mais recente família de microcontroladores automotivos, que oferece alto desempenho e baixo consumo de energia em uma ampla gama de itens. Este microcontrolador oferece características de segurança integradas e segurança funcional para aplicações automotivas avançadas. Esses microcontroladores oferecem as famílias de microcontroladores mais úteis do mundo. Por exemplo, a família RX oferece vários tipos de dispositivos com variações de memória de 32K flash / 4K RAM a incríveis 8 flash / 512K RAM. Este microcontrolador da família RX usa a arquitetura Harvard CISC de 32 bits aprimorada para obter um desempenho muito alto.
Microcontrolador Renesas
Microcontrolador 8051
O Microcontrolador 8051 é um microcontrolador de 40 pinos e é baseado na arquitetura Harvard em que a memória de programa e a memória de dados são diferentes. Este microcontrolador é usado em um grande número de máquinas, como automóveis, pois pode ser facilmente integrado em torno de uma máquina.
Microcontrolador 8051
Crescimento do microcontrolador no automóvel
O crescimento dos microcontroladores em automóveis é categorizado em três tipos, como veículos de gama baixa, veículos de gama média e veículos de luxo, que é mostrado na figura abaixo.
Crescimento de microcontroladores em automóveis
A maioria dos sistemas de controle eletrônico em automóveis são aprimorados. Por exemplo, considere os sistemas de airbag em que dois airbags frontais são comuns hoje. A estes juntam-se os airbags traseiros do passageiro e vários outros airbags. Da mesma forma, as funções de direção, suspensão, frenagem, controle da carroceria e trem de força serão desenvolvidos com a implementação de sistemas eletrônicos mais avançados. Além disso, a complexidade dos sistemas pode aumentar. Nos próximos anos, sistemas de gestão de estabilidade, G Sistemas de navegação baseados em PS , Sistemas de direção e freio by-wire, sistemas de aviso de colisão com reconhecimento de voz serão introduzidos.
Aplicações do microcontrolador em automóveis
Controle de veículos
- Microcontroladores de 16 bits são usados principalmente
- Fator de decisão chave de desempenho computacional
- O ciclo de design é de 3 a 4 anos
Trem de força
- Microcontroladores de 16 a 32 bits são usados principalmente
- Fator de decisão chave de desempenho computacional.
- O ciclo de design é de 4 a 5 anos
Informação do motorista
- Microcontroladores de 8 bits são usados principalmente
- Alta integração e baixo fator de decisão EMI
- O ciclo de design é de 3 a 4 anos
Portanto, os diferentes tipos de microcontroladores dos dias modernos marcaram uma mudança revolucionária em todos os aspectos dos processos de projeto e fabricação de automóveis devido à sua adaptabilidade e flexibilidade. Além disso, qualquer dúvida sobre este tópico ou projetos baseados em microcontroladores ou projetos eletrônicos , você pode dar seu feedback na seção de comentários abaixo.
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