基于英飛凌智能傳感器SP12/SP30的TPMS設(shè)計
汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)主要利用安裝在每一個輪胎里的壓力傳感器來直接測量輪胎的氣壓,通過射頻無線傳輸,在汽車行駛時實時地對輪胎氣壓進(jìn)行自動監(jiān)測,對輪胎漏氣、低氣壓和高氣壓進(jìn)行報警,以保障行車安全。
英飛凌面向TPMS應(yīng)用的SP12/SP30傳感器整合了硅顯微機(jī)械加工的壓力與加速度傳感器、溫度傳感器和一個電池電壓監(jiān)測器,提供四合一傳感功能,并配有一個能完成測量、信號補(bǔ)償與調(diào)整及SPI串行通信接口CMOS大規(guī)模集成電路,其中SP30內(nèi)置8位哈佛結(jié)構(gòu)RISCMCU和2D通道的低頻(LF)接口,且消耗的電流僅0.4uA。
星科半導(dǎo)體有限公司基于英飛凌傳感器SP12/SP30提供整個TPMS系統(tǒng)所涉及的IC以及解決方案,來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
TPMS構(gòu)成
1. 發(fā)射模塊
發(fā)射模塊由壓力傳感器、MCU、射頻發(fā)射芯片、電池和天線組成,該模塊對輪胎壓力、溫度、電池電壓及加速度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,并將數(shù)據(jù)以無線方式發(fā)射出去。
發(fā)射模塊有基于SP12/SP12T和SP30的兩個方案：方案一是SP12/SP12T+MCU+TDK5100F(見圖1),其中壓力傳感器SP12(100~450kPa)/SP12T(0~1,400kPa)和射頻發(fā)射芯片TDK5100F(434MHz ASK/FSK發(fā)射器)均來自英飛凌公司。
方案二是SP30+TDK5100F(圖2)。
壓力傳感器SP30(100~900kPa)內(nèi)置8位哈佛結(jié)構(gòu)RISC MCU和2D通道的LF接口。射頻發(fā)射IC采用英飛凌公司的TDK5100F(434MHz ASK/FSK發(fā)射器),該系統(tǒng)可直接接收125kHz的低頻喚醒信號控制發(fā)射模塊在不同的模式下工作。
2. 接收模塊
接收模塊由TDA5210、XC866/XC886、LCD模塊和天線組成(見圖3)。
接收模塊將TPMS發(fā)射模塊發(fā)送的信息進(jìn)行解調(diào)、解碼,并將接收的數(shù)據(jù)通過LCD顯示輸出。該模塊的MCU和射頻接收芯片分別采用了英飛凌公司的XC866/XC88**TDA5210。其中XC866/XC886是專為汽車電子設(shè)計的8位MCU,帶有CAN/LIN控制器,可以快速地將TPMS功能轉(zhuǎn)移次要任務(wù)中。
SP30_TPMS發(fā)射模塊原理
