ازداد استخدام أنواع مختلفة من المتحكمات الدقيقة للتعامل مع العمليات المختلفة مثل احتياجات المعالجة والسيارات والأنظمة الكهربائية والتطبيقات بسرعة. تطبيقات الميكروكونترولر توجد في العديد من المعدات الكبيرة للأجهزة الأصغر مثل أجهزة الكمبيوتر المركزية ووحدات تكييف الهواء ونظام الملاحة بالطائرة والساعات الرقمية وأجهزة المساعد الرقمي الشخصي والهواتف المحمولة. على وجه التحديد ، يلعب وجود وحدات تحكم دقيقة مختلفة في السيارات دورًا حيويًا ، كما تم التحقق من وجود 25-35 ECU (وحدة تحكم إلكترونية) في سيارة Ford النموذجية. على وجه الخصوص ، يتراوح نطاق وحدات التحكم الإلكترونية في السيارات الفاخرة مثل سلسلة BMW السبع من 60 إلى 65. تدير وحدات التحكم الدقيقة وظائف وحدة التحكم الإلكترونية مثل المقاعد والنوافذ الكهربائية والفرامل والتوجيه والمصابيح الخلفية والمصابيح الأمامية. تستعرض هذه المقالة المتحكمات الدقيقة المختلفة المستخدمة في السيارات وتطبيقاتها أيضًا.
متحكمات مختلفة في السيارات
أنواع مختلفة من ميكروكنترولر
المتحكم الدقيق عبارة عن شريحة صغيرة تستخدم كملف نظام مضمن . قد تستهلك بعض المتحكمات الدقيقة العمل بترددات معدل الساعة وتعبيرات أربعة بت التي تشمل بشكل عام:
أنواع مختلفة من ميكروكنترولر
- معالج دقيق 8 بت أو 16 بت.
- ذاكرة فلاش و PROM
- I / O التسلسلي والمتوازي
- مولدات الإشارة والموقتات
- التناظرية إلى الرقمية والرقمية إلى التناظرية تحويلات
يتزايد استخدام مختلف وحدات التحكم الدقيقة في إلكترونيات السيارات إلى جانب باقي وحدات التحكم الإلكترونية. في الأساس ، أنواع مختلفة من ميكروكنترولر المستخدمة في السيارات هي متحكم AVR ، 8051 متحكم دقيق ، متحكم PIC ، إلخ. تحتاج هذه الأنواع من المتحكمات الدقيقة إلى شريحة تشتمل على وحدة المعالجة المركزية ، وذاكرة الوصول العشوائي (ذاكرة الوصول العشوائي) ، وذاكرة البرنامج ، و I / Ps و O / Ps القابلة للبرمجة. تعمل وحدات التحكم الدقيقة الحالية على تعزيز التحكم في مجموعة السيارات. هذا النطاق من 8bit-32bit Harvard architecture مع وحدات المعالجة المركزية منخفضة التكلفة والأداء العالي وتخزين البيانات الفعال في الذاكرة.
المتحكمات الدقيقة المختلفة المستخدمة في السيارات
يمكن للمتحكمات الدقيقة المختلفة المستخدمة في السيارة التواصل مع بعضها البعض من خلال أ مضاعفة . يمكن لهذه المتحكمات الدقيقة إدارة الأنظمة ذات الصلة بشكل منفصل باستخدام BUS للتواصل مع الشبكات الأخرى عندما تكون مطلوبة لأداء وظيفة. يتضمن الجمع بين عدة شبكات مرتبطة CAN (شبكات منطقة التحكم) . تسمح شبكات منطقة التحكم الحالية بالتفاعلات المعقدة ، التي تشمل الأنظمة الحسية ، وسرعة السيارة ، وتفاعلات هطول الأمطار في الهواء الطلق ، في درجات حرارة السيارة مع أدوات التحكم في الأداء لصيانة تكييف الهواء ، وأنظمة الوسائط المتعددة الصوتية والمرئية وآليات الكبح
الاتصال في السيارات ، والذي تم إنشاؤه بواسطة متحكمات دقيقة مختلفة يتحكم في كل من أنظمة الأمان من الأعطال وأنظمة تحمل أعطال السيارات حيث لا يمكن للميكروكونترولر أن تعمل فقط على الاستجابة للحوادث والأعطال التي تحدث للسيارة (تداخل الفرامل المانعة للقفل والمُسرع والأضواء المكسورة) ، ولكن أيضًا لتكرارها كوحدات ثانوية تعمل باستمرار تحقق من الميكروكونترولر الأساسي في حالة فشل وحدة التحكم الدقيقة نفسها. مثال على تحمل الخطأ ، عندما تنزلق إطارات السيارة على طريق مليء بالثلوج. لم يؤد الحادث إلى تنشيط استجابة من سائق السيارة فحسب ، بل تم استشعار الحادث أيضًا بواسطة متحكم حساس ، والذي سيقوم بعد ذلك بتنشيط نظام الكبح المضاد للساعة عندما يضغط سائق السيارة على الفرامل.
متحكم إنفينيون ثلاثي النواة
ثلاثي النواة هو أ 32 بت متحكم وهو تم تطوير هذه المتحكمات الدقيقة في أكثر من 50 علامة تجارية للسيارات مما يعني أن كل مركبة ثانية مصممة اليوم تشتمل على متحكم ثلاثي النواة. وهي مسؤولة عن الحفاظ على انبعاثات العادم واستهلاك الوقود عند أدنى مستوى ممكن. يتم استخدام ميكروكنترولر ثلاثية النواة في علب التروس للتحكم في الحقن ووحدات التحكم المركزية لإشعال محركات الاحتراق: يتم استخدامها بشكل تدريجي في محركات السيارات الكهربائية والهجينة.
متحكم Tricore
متحكم Atmel AVR
Atmel AVR (Alf-Egil-Bogen-Vegard-Wollan- مخاطرة ) الميكروكونترولر يوزع القوة والأداء والمرونة لتطبيقات السيارات. يتكون هذا المتحكم الدقيق من هندسة هارفارد. لذلك يعمل الجهاز بسرعة كبيرة مع عدد أقل من الإرشادات الخاصة بمستوى الماكينة. يتم تصنيف المتحكمات الدقيقة AVR إلى ثلاثة أنواع: Tiny AVR و Mega AVR و Xmega AVR. تشمل الميزات الرئيسية لوحدات التحكم الدقيقة AVR مقارنةً بوحدات التحكم الدقيقة الأخرى ADC المدمج ، و 6 أوضاع للنوم اتصالات البيانات التسلسلية ومذبذب داخلي ، إلخ.
متحكم Atmel AVR
متحكم الموافقة المسبقة عن علم
الشكل المختصر لوحدة التحكم الدقيقة للواجهة الطرفية هو PIC. تمت برمجتها والتحكم فيها بطريقة تؤدي مهام متعددة وتتحكم في خط التوليد. تُستخدم وحدات التحكم الدقيقة هذه في العديد من التطبيقات مثل الهواتف الذكية والسيارات وملحقات الصوت والأجهزة الطبية. المتوفر حاليا ميكروكنترولر الموافقة المسبقة عن علم في السوق هي PIC16F84 إلى PIC16C84 وهي وحدات تحكم فلاش صغيرة ميسورة التكلفة. حيث تستخدم الميكروكونترولر PIC18F458 و PIC18F258 على نطاق واسع في السيارات.
متحكم الموافقة المسبقة عن علم
رينيساس متحكم
Renesas هي أحدث عائلة متحكم للسيارات ، والتي توفر أداءً عاليًا واستهلاكًا منخفضًا للطاقة على نطاق واسع من العناصر. يوفر هذا الميكروكونترولر خصائص أمان مضمنة وأمانًا وظيفيًا لتطبيقات السيارات المتقدمة. تقدم هذه الميكروكونترولر أكثر عائلات المتحكمات الدقيقة فائدة في العالم. على سبيل المثال ، توفر عائلة RX أنواعًا مختلفة من الأجهزة مع اختلافات في الذاكرة من 32 كيلو فلاش / 4 كيلو رام إلى 8 فلاش لا يصدق / 512 كيلو رام. يستخدم متحكم عائلة RX بنية هارفارد CISC المحسنة 32 بت لتحقيق أداء عالٍ للغاية.
رينيساس متحكم
8051 متحكم
ال 8051 متحكم هو متحكم 40 دبوسًا ويستند إلى هندسة هارفارد حيث تختلف ذاكرة البرنامج وذاكرة البيانات. يستخدم هذا المتحكم الدقيق في عدد كبير من الآلات مثل السيارات حيث يمكن دمجه بسهولة حول الجهاز.
8051 متحكم
نمو الميكروكونترولر في السيارة
يتم تصنيف نمو الميكروكونترولر في السيارات إلى ثلاثة أنواع مثل المركبات منخفضة التكلفة والمركبات متوسطة المدى والمركبات الفاخرة التي تظهر في الشكل أدناه.
نمو الميكروكونترولر في السيارات
تم تحسين معظم أنظمة التحكم الإلكترونية في السيارات. على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك أنظمة الوسائد الهوائية حيث يشيع وجود وسادتين هوائيتين أماميتين اليوم. يتم ربط هذه الوسائد الهوائية للراكب الخلفي والعديد من الوسائد الهوائية الأخرى. وبالمثل ، سيتم تطوير وظائف التوجيه والتعليق والفرملة والتحكم في الجسم ومجموعة نقل الحركة بشكل أكبر من خلال تنفيذ أنظمة إلكترونية أكثر تقدمًا. علاوة على ذلك ، يمكن أن يصبح تعقيد الأنظمة أكثر. في السنوات القليلة المقبلة ، نظم إدارة الاستقرار ، G أنظمة الملاحة القائمة على PS ، سيتم تقديم أنظمة التوجيه والفرملة عبر الأسلاك ، وأنظمة التحذير من الاصطدام بالتعرف على الصوت.
تطبيقات الميكروكونترولر في السيارات
السيطرة على السيارة
- تستخدم في الغالب ميكروكنترولر 16 بت
- عامل القرار الرئيسي للأداء الحسابي
- دورة التصميم من 3 إلى 4 سنوات
قطار القوة
- تستخدم متحكمات دقيقة من 16 إلى 32 بت في الغالب
- عامل القرار الرئيسي في الأداء الحسابي.
- دورة التصميم من 4 إلى 5 سنوات
معلومات السائق
- 8- تستخدم وحدات التحكم الدقيقة Bit في الغالب
- التكامل العالي وانخفاض عامل القرار الرئيسي EMI
- دورة التصميم من 3 إلى 4 سنوات
لذلك ، شهدت الأنواع المختلفة من وحدات التحكم الدقيقة في العصر الحديث تغييرًا ثوريًا في كل جانب من جوانب عمليات تصميم وتصنيع السيارات بسبب قدرتها على التكيف والمرونة. علاوة على ذلك ، أي استفسارات بخصوص هذا الموضوع أو المشاريع القائمة على متحكم أو مشاريع الإلكترونيات ، يمكنك تقديم ملاحظاتك في قسم التعليقات أدناه.
اعتمادات الصورة:
