การใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ประเภทต่างๆเพื่อจัดการการทำงานที่แตกต่างกันเช่นความต้องการในการประมวลผลรถยนต์ระบบไฟฟ้าและการใช้งานได้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว การใช้งานไมโครคอนโทรลเลอร์ พบได้ในอุปกรณ์ขนาดใหญ่ต่างๆไปจนถึงอุปกรณ์ขนาดเล็กเช่นคอมพิวเตอร์เมนเฟรมเครื่องปรับอากาศระบบนำทางบนเครื่องบินนาฬิกาดิจิตอลพีดีเอและโทรศัพท์มือถือ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการมีอยู่ของไมโครคอนโทรลเลอร์ต่างๆในรถยนต์มีบทบาทสำคัญโดยได้รับการตรวจสอบโดยการมีอยู่ของ 25-35 ECU (ชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์) ในรถยนต์ฟอร์ดทั่วไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งช่วงของ ECU ในรถยนต์ระดับหรูเช่น BMW ซีรีส์เจ็ดมีตั้งแต่ 60-65 ไมโครคอนโทรลเลอร์จะจัดการฟังก์ชั่น ECU เช่นที่นั่งกระจกไฟฟ้าการเบรกพวงมาลัยไฟท้ายและไฟหน้า บทความนี้ทบทวนไมโครคอนโทรลเลอร์ต่างๆที่ใช้ในรถยนต์และแอพพลิเคชั่น
ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่แตกต่างกันในรถยนต์
ไมโครคอนโทรลเลอร์ประเภทต่างๆ
ไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นชิปขนาดเล็กที่ใช้เป็นไฟล์ ระบบฝังตัว . ไมโครคอนโทรลเลอร์บางตัวอาจใช้งานที่ความถี่ของอัตรานาฬิกาและนิพจน์สี่บิตซึ่งโดยทั่วไป ได้แก่ :
ไมโครคอนโทรลเลอร์ประเภทต่างๆ
- ไมโครโปรเซสเซอร์ 8 บิตหรือ 16 บิต
- หน่วยความจำแฟลชและ PROM
- I / O แบบอนุกรมและแบบขนาน
- เครื่องกำเนิดสัญญาณและตัวจับเวลา
- อนาล็อกเป็นดิจิตอลและดิจิตอลเป็นอนาล็อก การแปลง
การใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ต่างๆเพิ่มขึ้นในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของรถยนต์พร้อมกับชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ โดยทั่วไปไมโครคอนโทรลเลอร์ประเภทต่างๆที่ใช้ในรถยนต์คือ ไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR , ไมโครคอนโทรลเลอร์ 8051, ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC เป็นต้นไมโครคอนโทรลเลอร์ประเภทนี้ต้องการชิปที่ประกอบด้วย CPU, RAM (หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม), หน่วยความจำโปรแกรมและ I / Ps และ O / Ps ที่ตั้งโปรแกรมได้ ไมโครคอนโทรลเลอร์ในปัจจุบันช่วยเพิ่มการควบคุมช่วงต่างๆของรถยนต์ ช่วงนี้มาจากสถาปัตยกรรม Harvard 8 บิต 32 บิตพร้อมซีพียูราคาประหยัดประสิทธิภาพสูงและการจัดเก็บข้อมูลที่มีประสิทธิภาพในหน่วยความจำ
ไมโครคอนโทรลเลอร์ต่างๆที่ใช้ในรถยนต์
ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่แตกต่างกันที่ใช้ในรถยนต์สามารถสื่อสารกันผ่านไฟล์ มัลติเพล็กซ์ . ไมโครคอนโทรลเลอร์เหล่านี้สามารถจัดการระบบที่เกี่ยวข้องแยกกันโดยใช้ BUS เพื่อสื่อสารกับเครือข่ายอื่น ๆ เมื่อจำเป็นต้องใช้ฟังก์ชัน การรวมกันของเครือข่ายที่เชื่อมโยงหลายเครือข่ายรวมถึง CAN (เครือข่ายพื้นที่ควบคุม) . เครือข่ายพื้นที่ควบคุมปัจจุบันอนุญาตให้มีการโต้ตอบที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับระบบประสาทสัมผัสความเร็วของรถปฏิกิริยาระหว่างฝนตกกลางแจ้งในอุณหภูมิของรถที่มีการควบคุมประสิทธิภาพสำหรับการบำรุงรักษาเครื่องปรับอากาศระบบมัลติมีเดียภาพและเสียงและกลไกการเบรก
การสื่อสารในรถยนต์ซึ่งจัดตั้งขึ้นโดย mictrocontrollers ที่แตกต่างกัน มีการควบคุมทั้งระบบที่ปลอดภัยและระบบป้องกันความผิดพลาดของยานยนต์ซึ่งไมโครคอนโทรลเลอร์ไม่เพียง แต่ทำหน้าที่ตอบสนองอุบัติเหตุและความผิดพลาดที่เกิดขึ้นกับรถ (ป้องกันการรบกวนเบรกล็อคคันเร่งและไฟแตก) แต่ยังทำซ้ำเป็นหน่วยรองที่ต่อเนื่อง ตรวจสอบไมโครคอนโทรลเลอร์หลักในกรณีที่ไมโครคอนโทรลเลอร์ทำงานผิดพลาด ตัวอย่างของการทนต่อความผิดพลาดคือเมื่อยางรถไถลไปบนถนนที่เต็มไปด้วยหิมะ เหตุการณ์ดังกล่าวไม่เพียง แต่กระตุ้นการตอบสนองจากผู้ขับขี่รถเท่านั้น แต่เหตุการณ์ดังกล่าวยังตรวจจับได้ด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์เซ็นเซอร์ซึ่งจะเปิดใช้งานระบบเบรกป้องกันนาฬิกาเมื่อคนขับรถเหยียบเบรก
ไมโครคอนโทรลเลอร์ Infineon Tri-core
Tri-core คือ ไมโครคอนโทรลเลอร์ 32 บิตซึ่งก็คือ พัฒนาโดย Infineon ไมโครคอนโทรลเลอร์เหล่านี้ประกอบในรถยนต์กว่า 50 ยี่ห้อซึ่งหมายความว่ารถทุก ๆ วินาทีที่ออกแบบในวันนี้จะมีไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ใช้ Tri-core มีหน้าที่ควบคุมการปล่อยไอเสียและการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงให้ต่ำที่สุด ไมโครคอนโทรลเลอร์แบบไตรคอร์ใช้ในกล่องเกียร์เพื่อควบคุมการฉีดหน่วยควบคุมกลางสำหรับการจุดระเบิดของเครื่องยนต์สันดาป: ยังใช้ในการขับเคลื่อนรถยนต์ไฟฟ้าและระบบไฮบริดอีกด้วย
ไมโครคอนโทรลเลอร์ Tricore
ไมโครคอนโทรลเลอร์ Atmel AVR
Atmel AVR (Alf-Egil-Bogen-Vegard-Wollan- ความเสี่ยง ) ไมโครคอนโทรลเลอร์กระจายพลังสมรรถนะและความยืดหยุ่นสำหรับการใช้งานรถยนต์ ไมโครคอนโทรลเลอร์นี้ประกอบด้วยสถาปัตยกรรมฮาร์วาร์ด ดังนั้นอุปกรณ์จึงทำงานได้เร็วมากโดยมีคำแนะนำระดับเครื่องลดลง ไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR แบ่งออกเป็นสามประเภท: Tiny AVR, Mega AVR และ Xmega AVR คุณสมบัติหลักของไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR เมื่อเทียบกับไมโครคอนโทรลเลอร์อื่น ๆ ได้แก่ ADC ในตัวโหมด 6 สลีป การสื่อสารข้อมูลแบบอนุกรม และออสซิลเลเตอร์ภายในเป็นต้น
ไมโครคอนโทรลเลอร์ Atmel AVR
ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC
รูปแบบสั้น ๆ ของไมโครคอนโทรลเลอร์อินเทอร์เฟซอุปกรณ์ต่อพ่วงคือ PIC ได้รับการตั้งโปรแกรมและควบคุมในลักษณะที่ทำงานหลายอย่างและควบคุมสายการผลิต ไมโครคอนโทรลเลอร์เหล่านี้ใช้ในแอพพลิเคชั่นมากมายเช่นสมาร์ทโฟนรถยนต์อุปกรณ์เสริมเครื่องเสียงและอุปกรณ์ทางการแพทย์ ที่มีอยู่ในปัจจุบัน ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC ในตลาดคือ PIC16F84 ถึง PIC16C84 ซึ่งเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์แฟลชราคาไม่แพง โดยที่ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC18F458 และ PIC18F258 ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์
ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC
ไมโครคอนโทรลเลอร์ Renesas
Renesas เป็นตระกูลไมโครคอนโทรลเลอร์สำหรับยานยนต์รุ่นล่าสุดซึ่งมีประสิทธิภาพสูงและใช้พลังงานต่ำในหลาย ๆ รายการ ไมโครคอนโทรลเลอร์นี้นำเสนอคุณลักษณะด้านความปลอดภัยแบบฝังและความปลอดภัยในการทำงานสำหรับการใช้งานยานยนต์ขั้นสูง ไมโครคอนโทรลเลอร์เหล่านี้นำเสนอตระกูลไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีประโยชน์ที่สุดในโลก ตัวอย่างเช่นตระกูล RX นำเสนออุปกรณ์ประเภทต่างๆที่มีหน่วยความจำที่แตกต่างกันไปตั้งแต่แฟลช 32K / 4K RAM ไปจนถึง 8 แฟลช / 512K RAM ที่น่าทึ่ง ไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูล RX นี้ใช้สถาปัตยกรรม Harvard CISC ที่ปรับปรุงแล้ว 32 บิตเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่สูงมาก
ไมโครคอนโทรลเลอร์ Renesas
ไมโครคอนโทรลเลอร์ 8051
ไมโครคอนโทรลเลอร์ 8051 เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ 40 พินและใช้สถาปัตยกรรม Harvard ซึ่งหน่วยความจำโปรแกรมและหน่วยความจำข้อมูลแตกต่างกันไมโครคอนโทรลเลอร์นี้ใช้ในเครื่องจักรจำนวนมากเช่นรถยนต์เนื่องจากสามารถรวมเข้ากับเครื่องได้อย่างง่ายดาย
ไมโครคอนโทรลเลอร์ 8051
การเติบโตของไมโครคอนโทรลเลอร์ในรถยนต์
การเติบโตของไมโครคอนโทรลเลอร์ในรถยนต์แบ่งออกเป็น 3 ประเภทเช่นรถยนต์ระดับล่างรถยนต์ระดับกลางและรถยนต์ระดับหรูซึ่งแสดงในรูปด้านล่าง
การเติบโตของไมโครคอนโทรลเลอร์ในรถยนต์
ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ในรถยนต์ได้รับการปรับปรุง ตัวอย่างเช่นพิจารณาระบบถุงลมนิรภัยซึ่งถุงลมนิรภัยด้านหน้าสองใบเป็นเรื่องปกติในปัจจุบัน สิ่งเหล่านี้ถูกเชื่อมต่อเพิ่มเติมด้วยถุงลมนิรภัยด้านผู้โดยสารด้านหลังและถุงลมนิรภัยอื่น ๆ ในทำนองเดียวกันระบบบังคับเลี้ยวระบบกันสะเทือนเบรกระบบควบคุมตัวถังและรถไฟกำลังจะได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมโดยใช้ระบบอิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูง นอกจากนี้ความซับซ้อนของระบบอาจมีมากขึ้น ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าระบบการจัดการเสถียรภาพ G ระบบนำทางที่ใช้ PS , ระบบพวงมาลัยพาวเวอร์และระบบเบรก, ระบบเตือนการชนแบบจดจำเสียงจะได้รับการแนะนำ
การใช้งานไมโครคอนโทรลเลอร์ในรถยนต์
การควบคุมยานพาหนะ
- ส่วนใหญ่จะใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ 16 บิต
- ปัจจัยสำคัญในการตัดสินใจด้านประสิทธิภาพการคำนวณ
- Design Cycle คือ 3 ถึง 4 ปี
รถไฟพลัง
- ส่วนใหญ่จะใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ 16 ถึง 32 บิต
- ปัจจัยการตัดสินใจหลักของประสิทธิภาพการคำนวณ
- Design Cycle คือ 4 ถึง 5 ปี
ข้อมูลไดรเวอร์
- ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ 8 บิตเป็นส่วนใหญ่
- การบูรณาการที่สูงและปัจจัยการตัดสินใจที่สำคัญของ EMI ต่ำ
- Design Cycle คือ 3 ถึง 4 ปี
ดังนั้นในยุคปัจจุบันไมโครคอนโทรลเลอร์ประเภทต่างๆจึงถือเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในทุกแง่มุมของกระบวนการออกแบบและการผลิตรถยนต์เนื่องจากความสามารถในการปรับตัวและความยืดหยุ่น นอกจากนี้คำถามใด ๆ เกี่ยวกับหัวข้อนี้หรือ โครงการที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ หรือ โครงการอิเล็กทรอนิกส์ คุณสามารถแสดงความคิดเห็นของคุณได้ในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง
เครดิตภาพ:
