Hochintegrierter SiP-Baustein für stromsparende LIN-Anwendungen
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Fortsetzung des Artikels von Teil 4
Automatische Erkennung der Knotenposition
Während der Konfiguration eines LIN-Knotens in einem Netzwerk ist es häufig von Vorteil, wenn man dem Knoten dynamisch eine dedizierte physikalische Adresse zuweisen kann, etwa bei der Implementierung eines LIN-Netzwerks in einer Klima-Anlage. Allerdings ist ein entsprechendes Verfahren nicht in der LIN-Spezifikation beschrieben.
Mit Hilfe Atmels neuer LIN-SiPs kann dies realisiert werden, indem man die integrierte 100-μA-Stromquelle verwendet. Dazu wird ein externer Widerstand am Ausgangspin der Stromquelle gegen Masse geschaltet. Abhängig von dessen Widerstandswert wird mit Hilfe des internen A/D-Wandlers die Spannung gemessen, anhand derer die entsprechende Knotenadresse zugewiesen werden kann.
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Obwohl die automatische Erkennung der Knotenposition mit Hilfe eines Kanals des integrierten A/D-Wandlers durchgeführt wird, stehen immer noch mehrere Kanäle für andere Messungen zur Verfügung. Der ATtiny167 enthält einen 10-bit-A/D-Wandler, der mit einem analogen Multiplexer mit elf Kanälen verbunden ist. Dadurch kann man elf Einzelmessungen oder 16 differenzielle Messungen durchführen. Bei den differenziellen Messungen besteht die Option, einen internen Verstärker mit einem Verstärkungsfaktor von wahlweise acht oder 20 auszuwählen. Neben der Knotenposition kann auch die Temperatur innerhalb des Chips mit Hilfe des A/D-Wandlers und eines im Mikrocontroller enthaltenen Temperatursensors sehr einfach bestimmt werden. Um die beste Auflösung zu erhalten, kann bei jeder Messung zwischen mehreren Referenzspannungen ausgewählt werden. Es stehen zwei interne Referenzspannungen (1,1 V oder 2,56 V) sowie die stabilisierte und konstante Versorgungsspannung zur Verfügung. Für andere Zwecke kann auch eine beliebige Spannung an einem Referenz-Pin angelegt werden.
Typische Anwendung: Klima-Bedienfeld
Bild 3 zeigt eine typische Applikation mit dem ATA6617, wie sie beispielsweise beim Bedienfeld einer Klima- Anlage vorkommt. Bei der gezeigten Anwendung werden bis zu neun Schalter einer 3×3-Matrix eingelesen und die Schalterzustände über den LIN-Bus versendet. Es wurde eine Matrix gewählt, um die Anzahl der benötigten I/O-Pins gering zu halten. Da es sich um eine typische Slave-Applikation handelt, muss am LINBus lediglich ein 220-pFKondensator angeschlossen werden, um den LIN-Pin robuster gegen EMV-Einflüsse zu machen. Die beiden weckfähigen Pins WAKE und KL15 werden in diesem Beispiel nicht verwendet, da der Mikrocontroller nur über die neun Schalter geweckt werden soll. Der Trigger- Eingang des ATA6624 ist beispielhaft mit Port A4 (PA4) des Mikrocontrollers verbunden und der Enable-Eingang, mit dem die Stromsparmodi des ATA6624 ausgewählt werden, mit Port B0 (PB0).
Am Pin WD_OSC wird über die Größe des Widerstands gegen Masse die Frequenz eingestellt, mit der der Fenster-Watchdog getriggert werden muss. Der Reset-Ausgang wird direkt mit dem Reset-Eingang (PB7) des Mikrocontrollers verbunden. Da es sich bei dem Reset-Ausgang um einen Open-Collector-Ausgang handelt, wird er noch mit einem externen 10-kΩ- Pull-up- Widerstand gegen PUCC beschaltet. Die beiden für die LIN-Kommunikation verantwortlichen Pins TXD (PA1) und RXD (PA0) des Mikrocontrollers werden direkt mit den jeweiligen Pins des ATA6624 verbunden.
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