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。前大燈位于汽車前端兩側，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。

據不完全統計，全球有三分之二的交通事故都是在夜間發生，在我國夜間駕駛事故更是占到了交通事故總數的50%以上，因而智能燈光技術就顯得尤為重要。矩陣大燈能夠在各種路況之下清晰地照亮駕駛員前方的道路，每一個LED的發光原件都能夠獨立調節亮度控制開關。夜間行駛過程中，無論是會車或是前方有行人等情況下，矩陣大燈可以熄滅部分燈珠或者基于智能化系統進行每顆燈珠的明暗度調節，防止危險情況發生，有效提升夜間行車安全系數及駕駛體驗，在前照大燈的安全性上提供了有力保障。

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。

風算科技WindputeLED矩陣前大燈是基于GD32A503車規級MCU，結合LED驅動器和像素控制器的車燈解決方案，有效提升夜間行車安全系數及駕駛體驗、實現智能會車等功能。

風算科技的矩陣大燈解決方案從硬件角度由三塊集成電路板組成，包括MCU核心板、LED驅動板和LED矩陣燈板。

MCU核心板

圍繞兆易創新GD32A503設計的MCU核心板，充分利用了GD32A503先進的 Cortex-M33內核和存儲資源，配備了豐富的外圍接口，基于模塊化設計，未來不僅僅可搭配矩陣大燈方案，還可拓展搭配多種汽車解決方案使用

LED驅動板

利用LED驅動器通過一路SPI實現與MCU的信號連接，同時設計升壓電路，實現可編程的電壓電流信號輸出至LED矩陣燈板

LED矩陣燈板

通過像素控制器接收LED driver功率信號，以及另一路SPI實現與MCU信號連接，最終展現可控的LED方案，確保每個LED像素亮度可調

本解決方案電路設計配置簡單、靈活，其他控制外圍不需做更多的修改，硬件系統框圖如下所示：

GD32A503系列車規級MCU

核心主控是基于GD32A503系列車規級微控制器，該系列產品以均衡的處理性能、豐富的外設接口和增強的安全等級，為車身控制、車用照明、智能座艙、輔助駕駛及電機電源等多種電氣化車用場景提供主流解決方案，遵循車規級設計理念和生產標準，符合車用高可靠性和穩定性要求。

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供應鏈管理符合汽車行業質量管理體系IATF 16949:2016規范認證

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遵循汽車電子通用測試規范AEC-Q100 Grade-1可靠性和安全性標準

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基于Cortex-M33內核，工作頻率100 MHz，閃存訪問0~3等待時間，以獲得最大效率

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Flash: 128KB/256KB/384KB

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SRAM: 24KB/32KB/48KB

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提供兩個12位ADC，一個DAC，一個比較器，最多一個通用的16位計時器，兩個基本計時器，四個PWM高級計時器

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標準和高級通信接口: I2Cx2, SPIx2, USARTx3, I2Sx1, CANx2

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觸發選擇控制器（三角形）、多功能通信接口（MFCOM）、DMA請求多路復用器（DMAMUX）

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供電電壓：2.7V~5,5V

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工作溫度范圍：-40~+125°C

LED 驅動器

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單片Boost-Buck解決方案

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9V~18V供電電壓

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兩路LED串高達46V

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電池電流紋波低的有源輸入濾波器

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可編程輸入電流限制，高電流能力，每個輸出高達1.6ADC

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集成開關模式降壓電流調節器

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集成升壓電流模式控制器

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寬頻率范圍的集成PWM調光

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LED開關和調光的低EMC輻射

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用于系統參數動態控制的SPI接口

因矩陣大燈產品需要硬件在工作中進行監控，以確保安全穩定工作：

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電壓：規定工作范圍可靠工作。低壓和高壓進行保護

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電流：采用電流保護機制，確保，在各種環境正常工作

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溫度：大功率器件進行監控，超過設定溫度進行保護

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器件保護：對器件損壞，系統檢測并保護，避免再損壞其他部件和造成安全隱患

技術參數

方案展示

▲矩陣大燈MCU核心板

▲矩陣大燈驅動板