琻捷黑科技:輪胎安全監(jiān)測,保障行駛安全——高集成藍牙胎壓監(jiān)測芯片SNP736
TPMS是“Tire Pressure Monitoring System(輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng))”的英文縮寫,它是用來監(jiān)測汽車駕駛中的視角盲區(qū)——輪胎壓力和溫度的一種監(jiān)測系統(tǒng), TPMS與安全氣囊、ABS 系統(tǒng)構(gòu)成汽車三大安全系統(tǒng)。
SNP736是一款帶BLE發(fā)射功能的高集成藍牙胎壓監(jiān)測芯片,具有高集成、高精度、高可靠、小尺寸、低功耗等諸多特點,非常適合部署在新型汽車系統(tǒng)架構(gòu)中,也適合遠距離傳輸或干擾信號源復(fù)雜的傳輸場景。
背景介紹
隨著汽車電氣架構(gòu)EEA集成化、平臺化,TPMS也向著與智能網(wǎng)聯(lián)、自動駕駛聯(lián)結(jié)方向發(fā)展。低功耗藍牙(BLE)憑借其高穩(wěn)定性、低成本、部署便捷和方便與終端設(shè)備(如智能手機和平板電腦)連接等特點,逐漸成為TPMS的主流技術(shù)方案之一。
(BLE,Bluetooth Low Energy)
低功耗藍牙是藍牙4.0版本起開始支持的新的、低功耗版本的藍牙技術(shù)規(guī)范。低功耗藍牙與經(jīng)典藍牙使用相同的2.4GHz無線電頻率,SNP736當(dāng)前兼容4.2版本。典型特性如下:
低功耗:使用紐扣電池就可以運行數(shù)月至數(shù)年。
高適配:采用ADV方式,能同時支持各種BLE設(shè)備查看。
遠距離:信號穿透力強,適合遠距離傳輸。
高可靠:抗干擾能力強,信號穩(wěn)定可靠,可調(diào)頻傳輸。
廣兼容:與現(xiàn)有的大部分手機、平板電腦和計算機兼容。
其他:小體積、低成本等。
工作原理
可自定義編程控制壓力、溫度、電池電壓的測量周期,以及測量數(shù)據(jù)報文的編碼和加密,然后通過藍牙將編碼和加密后的數(shù)據(jù)報文發(fā)射至接收端。
傳感器通過藍牙傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被車載中控機和手機端同步接收,終端顯示設(shè)備在屏幕上顯示輪胎相關(guān)數(shù)據(jù)(壓力、溫度等)。當(dāng)胎壓過高或過低等情況發(fā)生時,終端會顯示異常數(shù)據(jù)并發(fā)出警報,從而確保行車安全。
下圖展示了一個TPMS集成車載多媒體導(dǎo)航的解決方案,相對于傳統(tǒng)的Sub 1G解決方案,接收端所需的外圍器件明顯減少。由于車載中控本身自帶藍牙接收功能,可代替方案中的接收模塊,從而達到節(jié)約成本、降低功耗、輕量化的目的。
應(yīng)用場景
相比于傳統(tǒng)Sub 1G的應(yīng)用場景,BLE TPMS的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在無需單獨的接收器,可以共用車載的藍牙接收設(shè)備,這在很大程度上節(jié)約了產(chǎn)品部署成本。用戶也可以通過終端設(shè)備(如智能手機和平板電腦)隨時查看輪胎數(shù)據(jù),幫助用戶提前了解車輛狀況,提升用戶體驗。
BLE TPMS也更適合部署在新型汽車系統(tǒng)架構(gòu)中,BLE使得TPMS深度融入智能網(wǎng)聯(lián)車載系統(tǒng)中,完美契合電子電氣架構(gòu)創(chuàng)新思路下高效傳輸、高度集成、小型輕量、智能用戶體驗的設(shè)計理念。
此外,BLE TPMS也同樣適配如兩輪電動車等一些多連接的使用場景。
系統(tǒng)框圖
SNP736高集成藍牙胎壓監(jiān)測芯片,內(nèi)部集成了8051 MCU、12bit ADC、壓力MEMS、加速度MEMS、高頻(RF)發(fā)射、低頻(LF)接收等模塊,具體如下圖所示:
核心優(yōu)勢
特性
RF 傳輸頻率:433MHz/315MHz/2.4GHz
調(diào)制方式:FSK/ASK/GFSK
壓力范圍:900/1900kPa
待機電流(3V,25°C):0.5μA
RF電流(2.4GHz,0dBm):13mA
RF電流(433/315MHz,5dBm):5.2~5.8mA
工作溫度:-40~125°C
壓力精度(-40~125°C):±3kPa
溫度精度(-20~70°C):±2°C
封裝尺寸:LGA 24pins. 6.0mm x 5.0mm x 1.9mm
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