汽車安全行駛對整車照明系統的要求正在向智能化方向發展。車燈位于汽車兩側，前期有各種各樣的實現包括氙氣燈、LED燈等等光源技術。矩陣大燈對汽車照明系統朝著安全性和智能化兼具的方向發展起到了重要推動作用。矩陣大燈可以精細控制到每一個小燈珠，從而讓車燈具有智能化指示，對汽車的安全行駛起到了有力保障。

矩陣大燈是依照引流矩陣的形式布局LED大燈，由若干顆LED燈珠組成，可以依照遠方的燈光效果全自動調節車燈，實現了對每顆燈珠的控制做到獨立開關ON/OFF并能實現亮度調節。例如可以自行開啟或關掉車燈、自行轉換近/遠光燈、自動調節直射相對高度等，其功能除了可以對道路照明的需求，也能做到照明區域的精準指向。

矩陣LED大燈上設立了多個的照明分區，每個分區內的LED燈珠都可以在被獨立控制開啟、關閉，并進行亮度調節，從而實現大燈的自動開閉、自動切換遠近光燈、防眩目遠光燈、自動調節照射高度等功能。其優勢就是矩陣式大燈能更加精準、更加安全實現多光型、多區域、高精度照明，以確保行車安全。

普通LED大燈只有兩組燈組，一個為近光燈，另外一個為遠光燈。而矩陣式LED大燈的兩組燈組當中又分出了很多組，LED燈珠都能夠獨立操控，靈活的運用能夠提高大燈的功能性與延展性，所以矩陣式大燈在夜間行駛的時候作用是至關重要的。

汽車照燈系統主要由微控制系統、電源部分、LED電源電路、通訊接口電路四大硬件部分組成，其中微控制系統作為汽車照燈的核心部分，需要采用車規級MCU來保障汽車照燈的抗干擾、可靠性、數據的精準性。

航順HK32A040 矩陣大燈方案介紹

航順汽車推出的LED矩陣式照燈解決方案，其核心在于采用HK32A040這款全新的汽車級MCU作為主控。方案利用HK32A040豐富的控制和通訊接口實現主機對大燈的矩陣控制，內部Flash模擬EEPROM功能來記錄汽車照燈LED的相關數據，旨在提升駕駛的舒適性和安全性。

在方案中，HK32A040作為主控MCU，主要負責控制LED電源電路的啟動和電流輸出。它通過CAN總線與車身控制模塊（BCM）以及其他電子控制單元（ECU）進行連接，以實現信息的傳遞與交互。同時，HK32A040還通過UART接口與LED矩陣控制芯片進行通信，從而實現對LED矩陣的精確控制。

當HK32A040接收到BCM發送的控制命令時，它會進行解析并根據需要調整LED的工作狀態。此外，該MCU還通過ADC（模數轉換器）采集溫度數據，根據這些數據控制散熱部件的工作，以確保LED能夠在安全的工作溫度下運行。

在電源部分，整個微控制系統由3.3V電源供電，而LED Driver則通過Boost-Buck電路獲得恒流源。HK32A040通過SPI接口可以調整該恒流源的輸出電流，以滿足不同LED的工作需求。

最后，在LED燈板部分，通過CAN收發器可以實現對燈板的控制，進而實現像素級的LED陣列控制。這使得LED矩陣式照燈能夠呈現出更加細膩、豐富的照明效果，為駕駛者提供更加優質的照明體驗。

系統框圖

HK32A040系列車規MCU主要規格

CPU 內核

·ARM?Cortex?-M0

·最高時鐘頻率：96 MHz

·24 位 System Tick 定時器

·支持中斷向量重映射（通過 Flash 控制器的寄存器配置）

工作電壓范圍

·單電源域（主電源 VDD）：1.8 V ～3.6 V

·備用電源（VBAT）：1.8V ～3.6V產品概述

典型工作電流

·運行（Run）模式：6.1mA@96MHz；1.6mA@8MHz

·睡眠（Sleep）模式：4.7mA@96MHz

·停機（Stop）模式：

·LDO 全速：0.7mA@3.3V

·LDO 低功耗：60μA@3.3V

·待機（Standby）模式：1.6μA@3.3V

·關機（Shutdown）模式：0.4μA@3.3V

存儲器

·124Kbyte Flash

·CPU主頻不高于 24 MHz 時，支持0等待總線周期訪問 Flash。

·Flash具有數據安全保護功能，可分別設置讀保護和寫保護。

·支持加密Flash存儲的指令和數據，可防止Flash 內容受到物理攻擊。

·10K byte SRAM

數據安全

·CRC校驗硬件單元

·多種安全加密模塊，包括AES、HASH和TRNG

時鐘

·外部高速時鐘（HSE）：支持 4 ～32 MHz，典型值為 8MHz

·外部低速時鐘（LSE）：32.768 kHz

·片內高速時鐘（HSI）：8 MHz/14 MHz/56 MHz可配置

·片內低速時鐘（LSI）：40 kHz

·PLL時鐘：最高 96MHz

·芯片管腳輸入時鐘（EXTCLK）

復位

·外部管腳復位

·電源復位（POR/PDR）

·軟件復位

·看門狗（IWDG 和 WWDG）復位

·低功耗管理復位

·選項字節裝載器復位

可編程電壓監測器（PVD）

·8級檢測電壓門限可調

·上升沿和下降沿檢測可配置

GPIO端口

·最多支持55個GPIO引腳

·每個GPIO引腳都可配置為外部中斷輸入

數據通信接口

·2 路 USART：支持主同步SPI和調制解調器的硬件流控，具有ISO7816 接口、LIN、IrDA 功能以及自動波特率檢測和停機（Stop）模式下喚醒特性。產品概述

·最多 2 路高速 SPI：支持4 至16 位可編程數據幀，帶復用的I2S 接口。

·最多 2 路 I2C：支持超快速模式（1 MHz）、SMBus 和 PMBus。在 Stop 模式下，支持數據接收喚醒。

·1 路 LPUART：支持在最小功耗下進行異步串行通訊、單線半雙工通信、調制解調器的硬件流控（CTS/RTS）以及多處理器通信。

·1 個 CAN：支持 CAN 協議（2.0A 和 2.0B 主動模式）

定時器及 PWM 發生器

·1 個 16 位高級定時器（4 路 PWM 輸出，其中 3 路帶死區互補輸出和剎車功能）

·5 個16位和 1個 32 位通用定時器（TIM2/TIM3/TIM14/TIM15/TIM16/TIM17）

·1 個 16 位基本定時器（TIM6）

片內模擬電路

·1 個 12 位 SAR ADC（多達 16 路模擬信號輸入通道）最高轉換器頻率：1MSPS支持自動連續轉換、掃描轉換功能具有 3 路模擬比較器

DMA 控制器（帶 7 個通道）

·支持定時器、ADC、SPI、I2C、USART、AES、HASH 等多種外設觸發。

溫度傳感器

·模擬輸出連接到 A/D 轉換器獨立通道

CPU 跟蹤與調試

·SWD 調試接口

·ARM?CoreSightTM 調試組件（ROM-Table、DWT 和 BPU）

·自定義 DBGMCU 調試控制器（低功耗模式仿真控制、調試外設時鐘控制、調試及跟蹤接口分配）

定點數除法/開方運算單元

·支持 32 位定點數除法，可同時得到商和余數

·支持 32 位定點數高精度開方

4 個可編程邏輯單元（CLU），處理簡單的邏輯運算

·電機加速（EMACC）硬件化算法，提高電機算法處理速度

日歷RTC

·帶鬧鐘功能

·可從停機或待機狀態周期喚醒

96 位芯片 UID 標識

可靠性

·通過HBM6000V/CDM2000V /MM200V/LU200mA 等級測試。

工作溫度范圍（1）：-40°C ～+125°C

審核編輯 黃宇