SPIDERPLUSMB_EVAL 主板：汽車(chē)級(jí)繼電器控制評(píng)估利器

在汽車(chē)電子領(lǐng)域，繼電器控制是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而 SPIDER+ 系列產(chǎn)品以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在這一領(lǐng)域嶄露頭角。今天，我們就來(lái)深入了解一下用于測(cè)試 SPIDER+ 和 SPIDER+ LED 系列設(shè)備的 SPIDERPLUSMB_EVAL 主板。

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一、SPIDER+ 系列簡(jiǎn)介

SPIDER+ 是具有 SPI 通信功能的汽車(chē)級(jí)增強(qiáng)型繼電器控制系列。它有多種配置，能滿(mǎn)足不同客戶(hù)的需求。該系列設(shè)備包含低側(cè)、高側(cè)或可配置的 N - MOS 開(kāi)關(guān)，專(zhuān)門(mén)用于驅(qū)動(dòng)繼電器、LED 和小型電機(jī)。而且，所有型號(hào)都具備逆轉(zhuǎn)電池、短路或過(guò)/開(kāi)路負(fù)載等保護(hù)和診斷功能。其中，SPIDER+ LED 是專(zhuān)門(mén)為驅(qū)動(dòng) LED 和燈泡設(shè)計(jì)的特定系列，與 SPIDER 系列完全兼容，除了具備 SPIDER+ 的所有功能外，還配備了用于調(diào)光的 PWM 引擎和用于操作白熾燈的“燈泡浪涌模式”。

二、主板概述

SPIDERPLUSMB_EVAL 主板主要用于測(cè)試 SPIDER+ 和 SPIDER+ LED 系列的設(shè)備。大多數(shù)該系列的設(shè)備都安裝在子板上，這些子板可以插入主板，通過(guò)簡(jiǎn)單配置主板的通道，就能用同一塊主板測(cè)試多種類(lèi)型的設(shè)備。

1. 可用子板

三、電氣特性

需要注意的是，$V_{S}$ 可以低于最小限制，但當(dāng)通道激活時(shí)，信號(hào)指示燈可能不會(huì)亮起。

四、布局分區(qū)

1. 外部接口連接器

用于與子板上的設(shè)備進(jìn)行通信，管理 SPI 信號(hào)（CS、SCLK、SO、SI）和控制信號(hào)（IN0、IN1、IDLE），還可提供 $V{S}$、$V{DD}$ 和 GND。

2. 電源供應(yīng)連接器

用于提供 $V{S}$、$V{DD}$ 和 GND，電壓水平必須根據(jù)電氣特性表選擇。

3. 控制開(kāi)關(guān)

允許手動(dòng)控制信號(hào) IN0、IN1 和 IDLE。

4. 輸入/輸出通道

直接連接到子板上設(shè)備的輸入/輸出，必須根據(jù)設(shè)備特性進(jìn)行配置。

5. 子板插槽

可插入表 1 中所示的子板。

五、通道設(shè)置

主板有 14 個(gè)完全可配置的通道，標(biāo)記從 A 到 P（除了字母 I 和 O）。這些通道連接到子板上安裝的設(shè)備的輸入/輸出引腳。當(dāng)子板插入主板插槽后，主板左側(cè)的通道（A、C、E、G、J、L、N）連接到設(shè)備引腳 6 到 12，而右側(cè)的通道（B、D、F、H、K、M、P）連接到設(shè)備引腳 13 到 19。

每個(gè)通道都具備以下功能：

1. 輸出連接器：連接要切換的負(fù)載。
2. 電源供應(yīng)選擇器：將通道連接到 $V{S}$ 或 GND，用于被測(cè)設(shè)備引腳需要連接到 $V{S}$ 或 GND 的情況。
3. 信號(hào)指示燈選擇器：用于正確連接一個(gè)在通道激活時(shí)亮起的信號(hào)指示燈。
4. 低側(cè)信號(hào)指示燈：如果選擇器 3 設(shè)置正確，當(dāng)連接到該通道的被測(cè)設(shè)備的低側(cè)開(kāi)關(guān)激活時(shí)，此指示燈亮起。
5. 高側(cè)信號(hào)指示燈：如果選擇器 3 設(shè)置正確，當(dāng)連接到該通道的被測(cè)設(shè)備的高側(cè)開(kāi)關(guān)激活時(shí)，此指示燈亮起。
6. 測(cè)試點(diǎn)：用于監(jiān)測(cè)通道上的電壓。
7. 焊錫跳線：在通道輸出和 GND 之間連接一個(gè) 10 nF 電容器，有助于保護(hù)設(shè)備免受靜電放電（ESD）和大電流注入（BCI）的影響。

同時(shí)，通道必須根據(jù)被測(cè)設(shè)備進(jìn)行配置，不同的引腳類(lèi)型對(duì)應(yīng)不同的跳線位置。

六、配置示例

以 TLE75242 - ESH DB 子板插入主板進(jìn)行測(cè)試為例，不同的負(fù)載按相應(yīng)示意圖連接。根據(jù)引腳類(lèi)型和跳線位置表，主板上的跳線和連接必須按特定方式配置，通道激活時(shí)亮起的指示燈會(huì)以藍(lán)色突出顯示。

七、外部接口（EXT - IF）連接器

該連接器提供外部連接，包括 SPI 接口信號(hào)（CS、SCLK、SO、SI）、控制信號(hào)（IN0、IN1、IDLE）和電源軌（$V{S}$、$V{DD}$ 和 GND）。需要注意的是，如果電流高于 0.5 A，應(yīng)避免通過(guò) EXT - IF 連接器的引腳 1 提供 $V_{S}$，使用香蕉連接器總是更可取的。

八、控制開(kāi)關(guān)

SPIDER+/SPIDER + LED 系列設(shè)備有三個(gè)引腳（IN0、IN1 和 IDLE），可直接控制設(shè)備而無(wú)需使用 SPI。主板配備了三個(gè)開(kāi)關(guān)，可手動(dòng)控制這些信號(hào)。開(kāi)關(guān)設(shè)置在 VDD 位置時(shí)為邏輯高電平，設(shè)置在 EXT - IF 位置時(shí)為 EXT - IF 連接器相應(yīng)引腳的信號(hào)。

1. 控制信號(hào)說(shuō)明

• IN0：默認(rèn)情況下，設(shè)置為邏輯高電平時(shí)控制通道 2，輸入映射寄存器 MAPIN0 可進(jìn)行編程，以將額外或不同的通道連接到每個(gè)輸入引腳。
• IN1：默認(rèn)情況下，設(shè)置為邏輯高電平時(shí)控制通道 3，輸入映射寄存器 MAPIN1 可進(jìn)行編程，以將額外或不同的通道連接到每個(gè)輸入引腳。
• IDLE：設(shè)置為“低”且所有輸入引腳都設(shè)置為“低”時(shí)，使設(shè)備進(jìn)入睡眠模式操作；當(dāng) IDLE 引腳設(shè)置為“低”而其中一個(gè)輸入引腳設(shè)置為“高”時(shí)，設(shè)備進(jìn)入跛行回家模式。

2. 開(kāi)關(guān)默認(rèn)位置

九、μIO - Stick 和開(kāi)發(fā)者中心啟動(dòng)器

英飛凌 μIO - stick 是用于控制英飛凌開(kāi)發(fā)板/套件的接口設(shè)備，它實(shí)現(xiàn)了評(píng)估板與 USB 之間的連接，用于 SPI 編程，并可通過(guò)從英飛凌開(kāi)發(fā)者中心啟動(dòng)器下載的 Config Wizard 軟件進(jìn)行監(jiān)控。在將 μIO - Stick 連接到 PC 之前，需要安裝其驅(qū)動(dòng)程序，可點(diǎn)擊相關(guān)鏈接下載驅(qū)動(dòng)和購(gòu)買(mǎi) μIO - Stick，同時(shí)參考開(kāi)發(fā)者中心啟動(dòng)器進(jìn)行安裝。將 μIO - Stick 通過(guò) EXT - IF 連接器連接到主板，再通過(guò) USB 延長(zhǎng)線連接到 PC。

十、圖形用戶(hù)界面（GUI）安裝與使用

1. 安裝

在英飛凌開(kāi)發(fā)者中心啟動(dòng)器網(wǎng)站安裝英飛凌開(kāi)發(fā)者中心啟動(dòng)器，運(yùn)行該啟動(dòng)器并點(diǎn)擊“Manage Tools”，搜索“Config Wizard for IPD”并點(diǎn)擊安裝。安裝完成后，選擇“My Tools”，在“Config Wizard for IPD”面板上點(diǎn)擊“Start”。

2. 使用說(shuō)明

當(dāng)“Config Wizard for LED”啟動(dòng)后，選擇 SPIDER 然后選擇 TLE75008，此選項(xiàng)適用于所有其他 SPIDER + 型號(hào)，SPIDER + LED 型號(hào)也可使用，但無(wú)法設(shè)置該系列的特定寄存器，如 PWM 控制和開(kāi)啟時(shí)的開(kāi)路負(fù)載檢測(cè)。在 GUI 中，需要依次選擇寄存器域（CONFIGURATION 或 DIAGNOSIS）、寄存器名稱(chēng)，設(shè)置寄存器的讀寫(xiě)訪問(wèn)權(quán)限，按需求設(shè)置所選寄存器的每個(gè)單一位，將寄存器配置發(fā)送到寄存器編譯列表，設(shè)置跳轉(zhuǎn)到下一個(gè)命令之前的延遲時(shí)間，點(diǎn)擊起始命令（命令行變?yōu)樗{(lán)色），設(shè)置寄存器編譯列表的循環(huán)次數(shù)不為 0（設(shè)置為 - 1 表示無(wú)限循環(huán)），然后點(diǎn)擊“Send”。

十一、原理圖

文檔中還提供了主板的主要原理圖和通道選項(xiàng)原理圖，這些原理圖對(duì)于深入理解主板的電路結(jié)構(gòu)和信號(hào)流向非常有幫助。

SPIDERPLUSMB_EVAL 主板為汽車(chē)級(jí)繼電器控制設(shè)備的測(cè)試和開(kāi)發(fā)提供了一個(gè)功能強(qiáng)大且靈活的平臺(tái)。電子工程師們?cè)谑褂眠^(guò)程中，需要根據(jù)具體的設(shè)備和應(yīng)用場(chǎng)景，合理配置主板的各個(gè)參數(shù)和功能，以充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。大家在實(shí)際使用中有沒(méi)有遇到過(guò)什么特別的問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。