基于英飛凌智能傳感器SP12/SP30的TPMS設計
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英飛凌面向TPMS應用的SP12/SP30傳感器整合了硅顯微機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測器，提供四合一傳感功能，并配有一個能完成測量、信號補償與調整及SPI串行通信接口CMOS大規模集成電路，其中SP30內置8位哈佛結構RISC MCU和2D通道的低頻(LF)接口，且消耗的電流僅0.4uA。
星科半導體有限公司基于英飛凌傳感器SP12/SP30提供整個TPMS系統所涉及的IC以及解決方案，來保證系統的穩定性和可靠性。
TPMS構成
1. 發射模塊
發射模塊由壓力傳感器、MCU、射頻發射芯片、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行數據采集，并將數據以無線方式發射出去。
發射模塊有基于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)和射頻發射芯片TDK5100F(434MHz ASK/FSK發射器)均來自英飛凌公司。
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圖1：基于SP12的TPMS發射模塊 |
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圖2：基于SP30的應用方案框圖 |
2. 接收模塊
接收模塊由TDA5210、XC866/XC886、LCD模塊和天線組成(見圖3)。
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圖3：TDA5210+XC866/XC886+LCD模塊+天線的接收模塊框圖 |
SP30_TPMS發射模塊原理
TPMS發射系統實際上是一個定時監測無線系統，整個系統設計的核心問題主要體現在系統低功耗和汽車高速轉動時射頻接收靈敏度以及噪聲抑制方面。針對英飛凌SP30+TDK5100F發射系統，以下是關于這兩個核心問題的詳細闡述。
首先，系統低功耗是建立在硬件基礎上，并且與軟件程序相結合實現的，所以選擇靜態低功耗硬件是前提條件；其次，系統要盡量保持在功耗最低的PWDN模式下；第三，系統從PWDN到RUN模式的硬件喚醒要與軟件闋值比較相結合；最后，系統進入RUN模式中，在某些獨立于RISC內核的單元工作時，可以讓系統進入空閑模式等待，這樣也會節省供耗。實測星科DEMO板靜態電流3uA。圖4為SP30+TDK5100F發射系統的程序流程。
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