Renesas公司的78K0/Ix2 8位單片微控制器系列包括78K0/IY2,、78K0/IA2和78K0/IB2,,采用78K0 CPU內(nèi)核,,高速時鐘可達10MHz,,電源電壓VDD為2.7V至5.5V,,VDD為5V時的工作模式電流為350μA,STOP模式的電流為0.58μA,,主要用于LED照明控制,。本文介紹了78K0/Ix2 8位單片微控制器的主要特性、方框圖,,以及78K0/IB2 PFC LED照明評估板的主要特性,、LED照明系統(tǒng)框圖、電路圖和相應(yīng)的材料清單,。
78K0/Ix2 8位單片微控制器的主要特性
78K0 CPU內(nèi)核
• 低功耗(VDD = 5.0V)
• 內(nèi)部高速振蕩工作模式:350μA(典型值)(工作在fCPU = 1MHz)
圖1 78K0/IY2方框圖
• STOP模式:0.58μA(典型值)(工作在fIL = 30kHz)
• 高速系統(tǒng)時鐘,,可從以下四種時鐘源中選擇
- 陶瓷/晶體振蕩器:1MHz至10MHz
- 外部時鐘:1MHz至10MHz
- 內(nèi)部高速振蕩器:4MHz±2 %(–20℃至+70℃)或8MHz ±5%(–40℃至+85℃)
- 16位定時器X0和X1的時鐘:40MHz(典型值)(使用PLL時)
• 內(nèi)部低速振蕩器30kHz±10 % ,看門狗定時器,,間歇操作中的定時器 時鐘定時器
• 16位定時器X:PWM輸出(40MHz(最大值)時鐘工作),,與外部信號聯(lián)動操作,多達四個通道的同步輸出,,觸發(fā)A/D轉(zhuǎn)換
• 16位定時器/事件計數(shù)器:PPG輸出,,捕獲輸入,外部事件計數(shù)器輸入
• 8位定時器H1:PWM輸出,,可工作于內(nèi)部低速振蕩時鐘
• 8位定時器/事件計數(shù)器51:外部事件計數(shù)器輸入
• 看門狗定時器:可在內(nèi)部低速振蕩時鐘下工作
串行接口
• UART6 ––異步2-線串行接口
• DALI––用于照明控制(從模式)的2-線串行接口
• IICA –– 時鐘同步2-線串行接口,,支持多主機通信,從模式下可通過地址匹配釋放待機模式
• CSI11 –– 時鐘同步3-線串行接口,,從模式下可作為SPI 操作
圖2 用于LED恒流控制的反激轉(zhuǎn)換器
乘法器(8位×8位=16位,,16位×16位=32位,1個時鐘工作)
• 78K0/IY2:5通道
• 78K0/IA2:6通道
• 78K0/IB2:9通道
• 運算放大器(僅限于內(nèi)置運算放大器的產(chǎn)品):1通道
• 比較器:3通道
• 上電清零電路(POC)
• 低電壓檢測電路(LVI)(當達到檢測電壓時產(chǎn)生中斷/復位(可選擇))
• 檢測電壓:可從2.84V到4.22V間的十個等級中選擇在設(shè)置LVI默認開始后,,僅當開啟電源時使用1.91 V,。
單電源Flash存儲器
• 允許Flash自編程
• 軟件保護功能:防止外部拷貝(沒有Flash讀取命令)安全功能
• 看門狗定時器獨立于CPU的時鐘工作,即使系統(tǒng)時鐘停止時也可檢測到
異常,。
• 用LVI可檢測供應(yīng)電壓下降,,在供應(yīng)電壓降到低于工作電壓前進行適當?shù)奶幚怼?br />
• 具有選項字節(jié)功能,重要的系統(tǒng)操作在硬件中設(shè)置,。
• 片上調(diào)試功能:用于目標器件的控制,,以及引用內(nèi)存。
• 支持匯編語言和C語言
• 提升開發(fā)環(huán)境(開發(fā)中)
• 支持全功能仿真器(IECUBE)和簡易仿真器(MINICUBE2)
• 電源供應(yīng)電壓:VDD = 2.7V~5.5V
• 運行環(huán)境溫度:TA = –40℃~+105℃
78K0/IB2 PFC LED照明評估板
照明約占家用電器功耗的16%,。由于降低CO2排放量和節(jié)約能源的需要,,近幾年LED在照明中的應(yīng)用越來越普遍,這是因為LED照明具有比傳統(tǒng)白熾燈或熒光燈更高的發(fā)光效率和更長的使用壽命,。為了節(jié)約系統(tǒng)能源,,越來越需要最佳開/關(guān)控制和調(diào)光控制,需要利用微控制器實現(xiàn)照明系統(tǒng)控制,。另一方面,,越來越需要削減成本,,以便推廣LED照明。有很多利用電路板平臺降低開發(fā)工時或者將模擬控制IC的功能內(nèi)置到微控制器中的實例,。
針對這些需求,,本應(yīng)用指南以采用PFC控制EZ-0011的LED照明評估板為例介紹了采用78K0/Ix2微控制器的LED照明系統(tǒng)的特性、系統(tǒng)配置和控制方法,。
圖3 采用78K0/Ix2 MCU的LED照明系統(tǒng)外形圖
78K0/Ix2 LED照明控制系統(tǒng)的主要特性
利用16位定時器X0,、X1和00以及8位定時器H1的定時器輸出功能為6條通道(最大值)實現(xiàn)了LED恒流/調(diào)光控制。這樣就消除了對LED恒流控制IC的需求,,從而削減了成本,。
利用定時器重啟功能和16位定時器X0的比較器實現(xiàn)了功率因數(shù)校正(PFC)控制。這樣就消除了對PFC控制IC的需求,,從而削減了成本,。
在LED或PFC控制元件內(nèi)檢測到過流或過壓情況時,通過使用高阻抗輸出功能和16位定時器X0與X1的比較器,,立即實現(xiàn)能夠讓PWM輸出緊急停止(無CPU)的保護功能,。這樣就消除了對采用外部比較器的專用保護電路的需求,從而削減了成本,。
并且可以通過軟件控制緊急停止后的操作,,實現(xiàn)符合系統(tǒng)需求的靈活保護功能。
通過使用串行接口UART6/DALI的DALI通信功能,、利用內(nèi)置式硬件傳送和接收符合DALI通信標準要求的曼徹斯特碼(傳送:11位,;接收:19位),降低了數(shù)據(jù)傳送與接收期間的CPU負載,。
串行接口UART6/DALI的接收引腳RxD6可連至外部中斷引腳INTP0和微控制器內(nèi)16 位定時器00的采入引腳TI000,。能夠在DMX512通信的斷開周期接收(低電平,88μs~1s)期間取消待機模式和在斷開周期內(nèi)測量脈沖寬度,。
在紅外遙控信號接收期間,,通過使用16位定時器00的脈沖寬度測量功能、利用硬件測量脈沖寬度,,降低了數(shù)據(jù)接收期間的CPU負載,。
在傳感器檢測期間,利用微控制器的軟件處理功能靈活實現(xiàn)時間管理與控制,。
詳情請見:
http://solution.eccn.com/solution_2011070411451165.htm
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