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
 

 

 

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。

TPMS方案 接收器 STM8L篇

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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