01.引言

近些年來，氛圍燈幾乎成為了智能座艙標配。從門把手的單個氛圍燈到整車座艙的數百個燈帶，氛圍燈的應用越來越多。越來越多的廠家和用戶關注到氛圍燈驅動技術，市場需求不斷提升。在此背景下，艾為電子推出了AW32F010QNR-Q1+AW21036QPY-Q1的氛圍燈方案。

02. 燈隨音動方案

——讓智能座艙肉眼可見地智能

一般的動態效果已經很難滿足市場的需求，AW32F010QNR-Q1支持音頻信號采集，高精度的ADC再結合AW21036QPY-Q1優越的電流控制能力，二者的配合可以讓燈效的節奏感更強更細膩，更好地展現智能座艙的智能。下面我們來看一下這個設計是如何實現。

AW32F010QNR-Q1支持多路差分信號輸入，提供豐富的拾音方案，對系統和平臺帶來強大的兼容性。如圖2，AW32F010QNR-Q1同時兼容了PA差分輸出，MIC輸出和earphone輸出，同時只需要一路IIC總線就可以連接4顆AW21036QPY-Q1 芯片驅動，同時控制的led通道數多達144個。

此外，AW32F010QNR-Q1支持外部控制芯片在線升級，用戶可以使用IIC進行在線升級，可隨時隨地更新效果。

圖2 AW32F010QNR-Q1+AW21036QPY-Q1參考設計

從車內的喇叭上進行拾音

媒體播放功能幾乎已經成為了汽車的標準功能，喇叭是汽車媒體播放功能必不可少的電子設備。AW32F010QNR-Q1可以支持從D類，AB類音頻放大器的輸出信號進行采集，經過電阻分壓RC濾波器直接接到AW32F103QNR-Q1的SINNx/SINNPx。

圖3中我們提供一個從單端直流偏置差分輸出的音源拾音的參考設計，AW32F010QNR-Q1的SINP/SINN推薦輸入信號幅值為2V，所以首先要確認PA最大音量時的最大電壓，然后通過電阻分壓之后在連接到AW32F010QNR-Q1，保證電壓在推薦電壓范圍內。圖4中PA輸出為+10V，從OUTA上考慮，R1取值10K，R2取值2K，分壓之后為大約等于2V，可以滿足設計。同理，OUTB上R4取值10k，R5取值2K。其中RC濾波的截止頻率為f= 1 / (2 * π * (R1//R2) * C1)，從視覺效果的動態美觀性來說，截止頻率10kHz左右即可，無需處理人耳聽覺范圍的全部頻率。如圖中截止頻率大約為10KHz。

圖3 從PA輸出拾音參考原理圖

從車內的MIC進行拾音

當前直播行業快速發展，直播和短視頻用戶越來越多，人們更期望可以隨時隨地地錄制視頻。考慮到很多車主在車上錄制短視頻或者直播演唱的時候也能使用燈隨音動效果，AW32F010QNR-Q1+AW21036這個方案也支持從麥克風進行拾音。無需和音源端進行任何有線的連接，只需要在車上布置MIC即可完成這個炫酷的功能。麥克風輸出是單端直流偏置信號，此信號通過一個隔直電容到運放端，然后經過電阻分壓RC濾波之后給到AW32F010QNR-Q1的SINNx/SINPx。

如圖4我們提供一個參考的設計，首先MIC信號經過運放后的輸出OUT和Vref電壓，然后通過分壓和濾波電路把信號給到AW32F010QNR-Q1。如圖4所示，R1/R2預留了MIC的分壓電阻位，通常情況下，MIC輸出電壓較低，可以按照實際設計直接通過隔直電容連接到運放即可。然后根據運放的參考配置，控制運放輸出電壓范圍。例如圖8中R3,R4和R5組成運放電路的反饋網絡，其中放大系數β=（R5+R4）/R4，R6,R7為Vref的分壓電阻，電壓常規設置為AVDD的一半。運放后端的電路設計就可以直接參考上一節的單端直流偏置差分輸出電路。

圖4 MIC拾音參考電路

從車上耳機孔進行拾音

部分車主或者車上的乘客可能期望把移動設備的音源在車上播放，當用戶通過耳機孔接入一個外設音源的時候，我們的方案是否還能支持燈隨音動呢？答案是肯定的，為了提高方案的兼容性，AW32F010QNR-Q1還支持從Codec的耳機輸出進行拾音。HEADOHONE輸出通常是一個正負單端直流偏置信號，類似于MIC輸出，可以通過一個隔直電容到雙通道運放端，然后經過電阻分壓RC濾波電路連接點AW32F010QNR-Q1的SINNx/SINPx。

Headphone的參考電路設計和上一節中MIC的設計極其類似，如圖5，在運放電路中，R1,R2,R9組成運放電路的反饋網絡，運放后級電路的設計和單端直流偏置差分音源的輸出類似。

圖5 Headphone拾音參考電路圖

03.AW32F010QNR-Q1和AW21036QPY-Q1介紹

AW32F010QNR-Q1是一款專業的車規級音樂律動SoC芯片。提供24MHz 32bit內核，它最多能復用出16個GPIO口，支持ISP和ICP功能；同時能夠提供多路 100K SPS 14bit SAR ADC，同時還有如下功能：

AECQ-100 Grade 2: -40~105℃

24MHz 32位MCU

CRC32和高速除法器

支持在線編程(ISP)和在系統編程(ICP)

2個看門狗

支持1MHz I2C

支持UART

16個GPIO引腳

上電復位，低電壓檢測

低電壓復位和溫度檢測

圖6 AW32F010QNR-Q1參考設計

AW21036QPY-Q1是一款專業的氛圍燈驅動芯片，最大支持50mA驅動電流；同時能夠提供36路恒流輸入，支持256級全局電流調節，每一路都可以單獨控制直流電流和PWM電流，能夠做出極其細膩的呼吸燈效果。同時還有如下功能：

AECQ-100 Qualified

高精度電流源

EMI和可聽噪聲抑制

靈活的燈效pattern控制

開/短路檢測

自動功耗降低功能

過溫保護

圖7 AW21036QPY-Q1參考設計圖

04.Demo方案演示

AW32F010QNR-Q1集成多個動態效果，內置的燈效算法配合AW21036QPY-Q1高精度電流能力，可以做到顏色和亮度同時平滑切換，讓效果更加具有視覺沖擊性。

AW32F010QNR-Q1同時也內置了音樂數據處理算法，結合人的視覺習慣可以做到緊隨節奏，在聽到節奏變化音時，視覺也會立即觀察到燈的數量變化，營造一種可視化的音樂節奏氛圍。

下面我們為大家展示幾個艾為汽車燈效解決方案的demo：

demo1 demo2 demo3

05.艾為呼吸燈產品驅動介紹

為了滿足市場不同客戶，不同產品的需求，艾為推出了一系列的呼吸燈驅動產品，包含直驅型和矩陣型的產品，且提供多個型號和封裝供選擇。

表1 產品型號和封裝參考

表2 產品型號和封裝參考

表3 產品型號和封裝參考