Freescale MC33993DW

Отличный выбор! MC33993DW — это очень популярный и надежный многоканальный драйвер переключателей от Freescale (ныне NXP Semiconductors).

Вот подробное описание, характеристики и информация о совместимости.

Описание MC33993DW

MC33993DW — это 22-канальный программируемый драйвер переключателей с последовательным интерфейсом SPI. Его основная задача — замена дискретных компонентов (резисторов, конденсаторов, защитных диодов) при подключении множества механических переключателей, кнопок, датчиков Холла или оптических датчиков к микроконтроллеру.

Ключевая идея: Микроконтроллер через быстрый SPI-интерфейс опрашивает всего одну микросхему и получает состояние 22 независимых каналов. Это резко сокращает количество проводов, занимаемых выводов МК и повышает надежность системы за счет встроенной диагностики и защиты.

Основные функции:

• 22 входа для переключателей: Каждый вход можно индивидуально сконфигурировать как:
  • Цифровой вход (для кнопок, концевых выключателей).
  • Вход для датчика Холла (с программируемым током возбуждения 5 мА или 12 мА).
  • Аналоговый вход (для считывания аналогового напряжения с потенциометров или датчиков, с выводом на отдельный пин AOUT).
• Встроенная защита: Каждый вход защищен от короткого замыкания на батарею, перегрузки по току, электростатического разряда (ESD) и перегрева.
• Встроенная диагностика: Обнаружение обрыва и короткого замыкания на землю или батарею для каждого входа.
• Аналоговый мультиплексор: Все 22 входа подключены к внутреннему мультиплексору, состояние одного выбранного аналогового канала можно вывести на вывод AOUT.
• Прерывание: Вывод INT (прерывание) активируется при изменении состояния любого из входов, что позволяет микроконтроллеру работать в режиме сна и просыпаться только по нажатию кнопки.
• Сброс по питанию (POR): Встроенная схема гарантирует корректный запуск при подаче питания.

Типовые применения:

• Автомобильные системы: управление стеклоподъемниками, люками, сиденьями с памятью положений, рулевые колонки, панели переключателей.
• Промышленные панели управления с большим количеством кнопок.
• Устройства с множеством тактовых переключателей и датчиков.

Технические характеристики (кратко)

• Производитель: Freescale / NXP Semiconductors
• Корпус: SOIC-28W (широкий, DW - обозначение корпуса). Важно: Это корпус с теплоотводящей контактной площадкой на нижней стороне.
• Напряжение питания: VDD = 5.0 В ±5%, VPWR = 5.0 В до 28 В (номинально 12В/24В для автомобиля).
• Диапазон рабочих температур: -40°C до +125°C (автомобильный диапазон).
• Интерфейс связи: SPI (Serial Peripheral Interface), до 5 МГц.
• Количество каналов: 22 независимо программируемых входа.
• Ток возбуждения датчиков Холла: Программируемый: 5 мА или 12 мА на канал.
• Встроенная защита:
  • Защита от КЗ на батарею и землю.
  • Защита от перегрузки по току.
  • Тепловое отключение.
  • ESD-защита > 8 кВ (по модели человеческого тела).
• Диагностика: Обнаружение обрыва цепи и КЗ для каждого входа.
• Аналоговый выход: Аналоговый мультиплексор на 22 канала с выходом AOUT.
• Прерывание: Выход с открытым стоком для сигнализации об изменении состояния входов.

Парт-номера и совместимые модели

1. Прямые аналоги и парт-номера от NXP:

• MC33993DWR2 – Тот же чип, часто в такой маркировке он поставляется на бобинах (tape & reel) для автоматического монтажа. DWR2 = корпус SOIC-28W, на бобине, 2-я версия упаковки. Функционально полный аналог MC33993DW.
• 33993DW – Сокращенное написание, используемое в документации и на сайтах дистрибьюторов.

2. Функционально аналогичные модели от NXP (новее или с отличиями):

• FSB50550 / FSB50550B: Более современный аналог от NXP. Также 22 канала, SPI, защита и диагностика. Часто рекомендуется для новых разработок. Имеет улучшенные характеристики.
• MC33972 / MC33973: 14-канальные версии того же семейства. Подходят, если нужно меньше каналов.
• MC33996: 16-канальный драйвер переключателей с аналогичным функционалом.

3. Аналоги от других производителей (требуется проверка datasheet и pin-to-pin совместимости):

Прямых 100% pin-to-pin аналогов от других брендов может не существовать из-за сложности и патентованной архитектуры. Однако есть функциональные аналоги, решающие ту же задачу:

• Infineon TLE72xx / TLE84xx серии: Мультиплексоры и драйверы ввода/вывода от Infineon с SPI и защитой.
• STMicroelectronics L99MCxx серии: Комплексные драйверы для автомобильных применений, часто включающие в себя и функции драйвера переключателей.
• Texas Instruments (TI): Серия TIC12400 (24-канальный драйвер с обнаружением залипания) — очень близкий по концепции и один из основных конкурентов. Не является прямой заменой "ножка в ножку", но решает те же задачи и часто используется как альтернатива.

Важное примечание по замене:

• MC33993DW/DWR2 взаимозаменяемы полностью.
• При переходе на FSB50550 или TIC12400 потребуется пересмотр схемы и печатной платы, а также адаптация программного кода, так как распиновка и структура регистров управления отличаются.
• Всегда тщательно сравнивайте datasheet, особенно разделы, касающиеся подключения питания, земли и конфигурации SPI.

Вывод: MC33993DW — это проверенная временем, "рабочая лошадка" для управления множеством переключателей в жестких условиях. Для новых проектов стоит рассмотреть более новые чипы, такие как NXP FSB50550 или TI TIC12400, но если вам нужна прямая замена для существующего ремонта или проекта, то ищите MC33993DW или MC33993DWR2.