探索TLE8082ES+TLE8080EM評估板：從硬件到軟件的深度解析
探索TLE8082ES+TLE8080EM評估板：從硬件到軟件的深度解析
在電子工程師的日常工作中，評估板是驗證和開發新設計的重要工具。今天，我們將深入探討TLE8082ES+TLE8080EM評估板，它為小型發動機管理解決方案提供了一個全面的設計平臺。
文件下載：Infineon Technologies TLE8082ES+TLE8080EM評估板.pdf
1. 硬件概述
TLE8082ES+TLE8080EM評估板采用了Arduino引腳排列形式，這意味著它可以與任何兼容Arduino的微控制器板配合使用。英飛凌為兩種不同的微控制器板提供了控制軟件：XMC1100 Boot Kit和Aurix ShieldBuddy TC275。
1.1 XMC硬件設置
1.1.1 輸出連接器
| 評估板提供了兩個電源連接器，用于驅動TLE8080EM和TLE8082ES的感性和/或阻性負載。TLE8082ES的輸出連接器X1和TLE8080EM的輸出連接器X2分別提供了不同輸出級的狀態信息。 | TLE8082ES輸出 | 引腳編號 | 描述 |
|---|---|---|---|
| PGND | X1 - 5 | 電源接地信號（可選，當GND ≠ PGND時使用，或作為額外的接地連接） | |
| OUT1 | X1 - 4 | TLE8082ES輸出級1的狀態 | |
| OUT2 | X1 - 3 | TLE8082ES輸出級2的狀態 | |
| OUT3 | X1 - 2 | TLE8082ES輸出級3的狀態 | |
| OUT4 | X1 - 1 | TLE8082ES輸出級4的狀態 |
| TLE8080EM輸出 | 引腳編號 | 描述 |
|---|---|---|
| OUT1x | X2 - 5 | TLE8082EM輸出級1的狀態 |
| OUT2x | X2 - 4 | TLE8082EM輸出級2的狀態 |
| OUT3x | X2 - 3 | TLE8082EM輸出級3的狀態 |
| OUT4x | X2 - 2 | TLE8082EM輸出級4的狀態 |
| OUT5x | X2 - 1 | TLE8082EM輸出級5的狀態 |
1.1.2 Arduino連接器接口
| 評估板的連接器布局符合Arduino的外形尺寸。電源連接器J502、通信接口連接器J401、數字IO連接器J402和模擬連接器J404分別提供了不同的信號連接。 以電源供應連接器J502為例： | 引腳編號 | Arduino信號名稱 | 評估PCB信號名稱 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 2 | IOREF | VIO | 通信電源電平（SPI） | |
| 3 | RESET | RESET# | 外部復位信號（低電平有效），連接到NRIO。如果R27跳線已安裝，則復位TLE8082ES和TLE8080EM | |
| 4 | 3.3V | +3.3V | 3V3電源（未使用） | |
| 5 | 5V | +5V | 5V電源（未使用） | |
| 6 | GND | GND | 接地 | |
| 7 | GND | GND | 接地 | |
| 8 | VIN | VBAT | 電壓電平（通常為12V），應用于VS和KEY（如果J1閉合） |
1.1.3 測量和跳線選項
| 評估板上有各種配置選項，用于單獨測量或設置。引腳頭J3可使信號便于用示波器探頭測量。同時，還有多個測試點可輕松測量評估期間的信號。 | 測量信號 | 測量標識 | 描述 |
|---|---|---|---|
| TLE8082EMES的VR傳感器接口 | VR_IN1 | VR傳感器信號1 | |
| VR_IN2 | VR傳感器信號1 | ||
| VR_OUT | 根據輸入電壓差（VR_IN1 - VR_IN2）切換的邏輯輸出信號 | ||
| TLE8082ESEM的電流檢測 | VCFB4 | 與TLE8082ES輸出級4的電流成比例的電壓電平 | |
| 電壓 | VIN | 輸入/電池電壓（通常為12V） | |
| VG | 預調節器MOS - FET的柵極電壓（通常為8V） | ||
| VS | 預調節器MOS - FET的輸出電壓（通常為6V） | ||
| VIO | SPI輸出緩沖器的電壓電平（通常為5V） |
| 跳線選項包括喚醒TLE8082ES、禁用TLE8080EM的看門狗功能、為外部提供5V電源等。 | 跳線 | 跳線標識 | 描述 |
|---|---|---|---|
| KEY信號 | J1 | 閉合以喚醒TLE8082ES | |
| 看門狗禁用 | J2 | 閉合以禁用TLE8080EM的看門狗功能 | |
| 外部電源供應 | R21（默認斷開） | 閉合以通過J502 - 5為外部提供5V電源 | |
| R24（默認斷開） | 閉合以通過J502 - 2（VIO信號）為外部提供5V電源 | ||
| 復位選項 | R27（默認斷開） | 連接TLE8082ES NRIO和TLE8080EM NRO，以用TLE8080EM控制TLE8082ES的復位 | |
| Arduino信號 | R17, R9, R10, R19, R20, R18, R30 | 打開/閉合以將Arduino特定信號用于其他目的 |
1.1.4 LED指示燈
| 評估板上的LED指示燈用于指示TLE8082ES的電壓電平。 | LED標識 | TLE8082ES引腳標識 | 描述 |
|---|---|---|---|
| V5DD | V5DD | 如果V5DD的5V電壓有效，則發光 | |
| VIO | VIO | 如果VIO電壓有效，則發光 | |
| COM5V | COM5V | 如果COM5V電壓有效，則發光 |
1.2 原理圖和布局
手冊提供了評估板的原理圖和布局圖，方便工程師進行硬件設計和調試。
2. 軟件設置
TLE8082EM2+TLE8082EM評估板的控制軟件適用于兩種不同的英飛凌微控制器板：XMC和Aurix ShieldBuddy TC275。
2.1 XMC設置
使用XMC板設置需要安裝XMC - for - Arduino板信息。可以按照https://github.com/Infineon/XMC - for - Arduino的說明將XMC板集成到Arduino IDE中。同時，需要通過Arduino IDE庫管理器安裝“Every Timer”庫。
2.2 Aurix ShieldBuddy TC275
Aurix ShieldBuddy板需要使用“FreeEntryToolchain”來正確編譯Arduino腳本。需要下載并安裝ShieldBuddyMulticoreIDE（密碼：ShieldBuddy），并將板信息集成到Arduino IDE中。
2.3 燒錄Arduino腳本
在成功安裝軟件環境后，在標準Arduino IDE中按照以下步驟操作：
- 在“工具” -> “板”中選擇使用的微控制器板。
- 通過“文件” -> “打開”在Arduino IDE中打開適當的Arduino腳本（由英飛凌提供）。
- 通過USB將微控制器板連接到PC，并在Arduino IDE的“工具” -> “端口”中選擇正確的COM端口。
- 在Arduino IDE的“工具” -> “串口監視器”中打開串口監視器，并在串口監視器的右下角選擇正確的波特率（XMC設置：230400波特；ShieldBuddy：115200波特）。
- 通過“草圖” -> “上傳”將腳本燒錄到微控制器中。
- 如果使用ShieldBuddy，請按下板上的復位按鈕。
燒錄成功后，串口監視器將彈出起始菜單。發送到評估板的命令遵循一定的結構，主菜單分為四個主要命令部分：PWM菜單、SPI ON/OFF菜單、VRS菜單和COM5V/Tracker/AfterRun菜單。
3. 應用示例：使用TLE8082 CFB進行電流測量
TLE8082ES的電流反饋引腳（CFB4）提供一個下拉電流，該電流與輸出級4的電流成正比。可以利用這個信息來估計O2加熱器負載的溫度。 電壓在CFB4上通過R6上拉到V5DD，R6的電阻值可以根據需要進行調整。用于微控制器ADC的參考電壓VREF可以在Arduino軟件草圖中修改。
通過對TLE8082ES+TLE8080EM評估板的硬件和軟件設置的詳細了解，工程師可以更好地利用這個平臺進行小型發動機管理解決方案的開發和測試。你在使用類似評估板的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗。
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