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TPMS胎压芯片选择:英飞凌SP370、英飞凌SP40、飞思卡尔FXTH87
2021-03-05 09:31:39简介TPMS Tire Pressure Monitoring System(TPMS),轮胎压力监测系统,TPMS的作用是在汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测,并对轮胎漏气和低气压进行报警,以确保行车安全。 目前市场上主要有如下3种胎压...简介TPMS
Tire Pressure Monitoring System(TPMS),轮胎压力监测系统,TPMS的作用是在汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测,并对轮胎漏气和低气压进行报警,以确保行车安全。
目前市场上主要有如下3种胎压方案
SP370:
英飞凌SP370是市场上占用率最高(目前已停产,由SP40替代),也是最早一颗集成气压、温度、加速度、电源管理、RF于一体的芯片。如此高的集成度,以至于实现了单芯片方案。
而在英飞凌SP370问世之前,胎压普遍采用2-3个主芯片(传感器+无线RF收发+电源管理)来组成一个具备完整功能PCBA,这样子导致了成本高,功耗高,元器件多以至于无法将体积做小等缺点FXTH87:
飞思卡尔的FXTH87是2014年推出的芯片,其基本性能都是针对SP370的特性做了一些提升,具备XZ双轴加速度(双轴加速度可做4轮定位),具备ADC采样,芯片单价略高与SP370与SP40。FXTH87我测试过程中,感觉发射性能略低于SP370与SP40,也可能是匹配没做好的缘故!SP40:
为SP370的升级款,体积更小,功耗更低,FLASH大小增大至12K,无线发射性能略优于SP370,而且芯片单价更低。不同传感器比较
系列 型号 内核 气压范围 FLASH 尺寸 加速度 气压精度,温度精度,待机电流 开发环境 SP370 SP370-2510 8051 100~450Kpa 6K 9.24*11.09*3.9 单轴Z ±7Kpa,±7℃,700nA KEIL SP370-2511 100~900Kpa ±14Kpa,±7℃,700nA SP370-2315 100~1300Kpa ±23Kpa,±7℃,700nA SP40 SP40-11-01 8051 100~900Kpa 12K 8.9*5.4*3.4 单轴Z ±1.37Kpa,±3℃,245nA KEIL SP40-11-11 100~900Kpa 12+2K ±1.37Kpa,±3℃,245nA SP40-15-11 100~1300Kpa ±1.37Kpa,±3℃,245nA FXTH87 FXTH87 S08 100~900Kpa 8K 9.24*11.09*3.9 双轴X、Z ±10Kpa,±3℃,500nA CodeWarrior FXTH8715 100~1500Kpa 8K ±20Kpa,±3℃,500nA FXTH87E 100~900Kpa 8+8K ±5Kpa,±3℃,180nA 可购买对应的胎压开发套件
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基于射频收发芯片CC1100的TPMS
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TPMS_Bootloader_v1.2.rar
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杰发,TPMS,胎压监测专用芯片,AC5111DBN/F2C,方案电路图以及芯片框图
2021-01-18 16:20:58芯片框图如下: 电路图如下: AC5111DBN/F2C是一款全集成胎压监测专用芯片,可通过多种方案提示车主,减少爆胎、毁胎的概率,降低油耗和车辆部件的损坏,可应用于前装与后装市场。 北京冠宇铭通科技有限公司...芯片框图如下:
电路图如下:
AC5111DBN/F2C是一款全集成胎压监测专用芯片,可通过多种方案提示车主,减少爆胎、毁胎的概率,降低油耗和车辆部件的损坏,可应用于前装与后装市场。
北京冠宇铭通科技有限公司,一级代理商,15---110----264988
特性:
1、全集成:国内首款全集成高精度气压传感、双轴加速度传感、温度传感、LF&RF于一体高性能胎压监测专用芯片。
2、低功耗:休眠功耗低于150nA;在发射功率5dBm条件下芯片整体功耗低于6mA,并且发射功率有5dBm和8dBm可选。
3、高精度:气压精度± 7kPa,温度精度± 3,加速度精度±6.5g。
4、强算力:增强型MCU,运算速度比标准8051快5.2倍。
5、大空间:业内最大的16k FLASH。
6、高可靠:国际顶尖MEMS晶圆代工,符合AEC-Q100车规认证。
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使用stm8l052r8芯片 无线接收使用华普2219B
概要:
使用公模开发
低功耗太阳能方案,使用lcd液晶显示,太阳能充电,自动唤醒
主机提供设置功能:包含设置温度单位,压力单位,轮胎匹配,温度范围,压力范围,恢复出厂设置接收主机可对压力异常,温度异常,电池电量进行报警
压力报警信息包含 超出范围和压力下降,压力范围默认是180-300kpa,如果超出此范围主机会响起蜂鸣器并且对应的数据会闪烁,压力下降时,蜂鸣器鸣叫两声,并闪烁对应的数据。
温度报警信息,包含高温报警,高温范围是75摄氏度,此时响起蜂鸣器并且对应的数据会闪烁
传感器电池电量报警:低于2.2v时此时会报警,蜂鸣器会响起,并且对应的轮胎闪烁
硬件原理图:
软件执行流程:
while(1)
{
读取无线胎压数据;
处理读取的胎压数据;
显示报警信息;
处理按键功能;
检测震动状态;
检查休眠唤醒状态;
显示接收器电池信息;
}
协议:
调制方式:FSK
频率: 433.920 MHz
频偏: 20.0 kHz
编码: Manchester
曼彻斯特类型: 10=One, 01=Zero
传输速率: 9.6 kbps
负载字节位起始: msb
前导码长度: 12(可根据需求调整长度,减少功耗)
前导码数据:0x00
同步码长度:1-byte
同步码: 0x01
数据长度:8功耗:
此产品为太阳供电产品,一般平时太阳能供电能满足日常需求
接收器总体工作电流大概6.8mA,接收器休眠电流<30uA.
stm8l052主控芯片工作电流3mA,待机电流为0.3uA。
无线接收芯片2219B工作模式包含低功耗模式,根据协议可控制工作电流为1.5mA。
根据2219B的数据手册可以配置相应的低功耗工作模式来满足功耗要求。功能实现:
lcd部分:
使用外部4.5v电源驱动lcd部分,下面是初始化代码CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_RTC, ENABLE); CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_LCD, ENABLE); CLK_RTCClockConfig(CLK_RTCCLKSource_LSI, CLK_RTCCLKDiv_1); LCD_Init(LCD_Prescaler_2, LCD_Divider_22, LCD_Duty_1_8,LCD_Bias_1_4, LCD_VoltageSource_External); LCD_PortMaskConfig(LCD_PortMaskRegister_0, 0xFF); LCD_PortMaskConfig(LCD_PortMaskRegister_1, 0xFF); LCD_PortMaskConfig(LCD_PortMaskRegister_2, 0x03); LCD_PortMaskConfig(LCD_PortMaskRegister_3, 0x00); LCD_ContrastConfig(LCD_Contrast_Level_7); LCD_DeadTimeConfig(LCD_DeadTime_0); LCD_PulseOnDurationConfig(LCD_PulseOnDuration_4); LCD_Cmd(ENABLE);
各个显示接口定义:
void lcd_show_pressure_unit(uint8_t u); void lcd_show_temerature_unit(uint8_t u); void lcd_show_tpms(uint8_t u); void lcd_show_solar(uint8_t u); void lcd_show_tmperature_warning(uint8_t u); void lcd_show_battery_low_warning(uint8_t u); //压力警告图标 void lcd_show_pressure_leak(uint8_t u); void lcd_show_pressure_high(uint8_t u); void lcd_show_pressure_low(uint8_t u); void lcd_show_battery(uint8_t u); void lcd_show_battery_empty(uint8_t u); void lcd_show_pressure(uint8_t uNo,uint8_t type,uint8_t value,uint8_t uShow); void lcd_show_temperature(uint8_t uNo,int16_t value,uint8_t uShow);
RF接收初始化:
uint8_t tmp; CMT2300A_InitGpio(); CMT2300A_Init(); /* Config registers */ CMT2300A_ConfigRegBank(CMT2300A_CMT_BANK_ADDR , g_cmt2300aCmtBank , CMT2300A_CMT_BANK_SIZE ); CMT2300A_ConfigRegBank(CMT2300A_SYSTEM_BANK_ADDR , g_cmt2300aSystemBank , CMT2300A_SYSTEM_BANK_SIZE ); CMT2300A_ConfigRegBank(CMT2300A_FREQUENCY_BANK_ADDR , g_cmt2300aFrequencyBank , CMT2300A_FREQUENCY_BANK_SIZE ); CMT2300A_ConfigRegBank(CMT2300A_DATA_RATE_BANK_ADDR , g_cmt2300aDataRateBank , CMT2300A_DATA_RATE_BANK_SIZE ); CMT2300A_ConfigRegBank(CMT2300A_BASEBAND_BANK_ADDR , g_cmt2300aBasebandBank , CMT2300A_BASEBAND_BANK_SIZE ); CMT2300A_ConfigRegBank(CMT2300A_TX_BANK_ADDR , g_cmt2300aTxBank , CMT2300A_TX_BANK_SIZE ); // xosc_aac_code[2:0] = 2 tmp = (~0x07) & CMT2300A_ReadReg(CMT2300A_CUS_CMT10); CMT2300A_WriteReg(CMT2300A_CUS_CMT10, tmp|0x02); RF_Config();
2219B低功耗设置说明:
2219B工作电流为8mA。
RF接收模块低功耗运行时需要调整工作模式,2219b提供12种低功耗运行模式,用户可根据需要自己选择,这里使用模式6来接收数据。
胎压数据一般是以固定长度发送,模式6适合接收固定长度的数据帧,以本协议为例:
前导码长度12个字节,发送的时间需要 104usX8X12 = 9984us。
低功耗运行原理是设置合适的休眠运行时间。
2219B配置接收前导码需要一个字节,此时运行时间至少设置为1个字节时间长度104X8=832us,整个运行唤醒周期应该小于前导码发送时间,休眠时间最大可设9984-832=9152us,理论上此时功耗应该为全速运行时的1/12。即8X1/12=0.67mA。
在实际应用过程中无线信号受到干扰可能性比较高,设置接收前导码字节应该加长,减少不必要的唤醒,在满足功耗需求的情况下实际应用应当调整休眠时间尽量减少,运行时间尽量增加。这样可减少漏收数据帧的情况详细代码可见http://www.hoperf.cn/design_guides/640.html
设置功能:
switch(g_menu) { case setting_pressure_unit: set_pressure_unit(btn_type); //压力单位设置 break; case setting_temperature_unit: set_temperture_unit(btn_type); //温度单位设置 break; case setting_front_low_pressure: set_pressure_range(0,btn_type); //低压范围设置 break; case setting_front_high_pressure: set_pressure_range(1,btn_type); //高压范围设置 break; case setting_temperature: set_temperature(btn_type); //温度范围设置 break; case setting_all_pair: //轮胎配对 set_pair(wheel_all,btn_type); g_key_state = on_off_btn; break; case setting_defalut: //恢复出厂设置 set_default(btn_type); break; }
包含设置温度单位,压力单位,轮胎匹配,温度范围,压力范围,恢复出厂设置
文档未完结,持续更新
已实际应用于生产,完整方案文档正在整理持续更新。需要调整外设可邮件联系。
技术沟通邮件:tpms_for_open@outlook.com QQ:3130984234 -
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