汽車胎壓傳感器系統(tǒng)（TPMS）設(shè)計指南

時間：2022-12-06 19:54:01

關(guān)鍵字：傳感器 TPMS 高頻

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[導(dǎo)讀]汽車胎壓傳感器很多人不熟悉，涉及到低頻和高頻兩個部分。Microchip的這篇文檔涵蓋了從base station到transponder的所有參考設(shè)計，雖然隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)用不到這顆芯片，但是設(shè)計原理肯定是沒有變化的。最新的設(shè)計方案請聯(lián)系原廠或者代理即可。

汽車胎壓傳感器很多人不熟悉，涉及到低頻和高頻兩個部分。Microchip的這篇文檔涵蓋了從base station到transponder的所有參考設(shè)計，雖然隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)用不到這顆芯片，但是設(shè)計原理肯定是沒有變化的。最新的設(shè)計方案請聯(lián)系原廠或者代理即可。

這邊文章包含TPMS設(shè)計之前需要了解的基礎(chǔ)信息：

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1、Base Station module

2、Sensor module

3、系統(tǒng)技術(shù)指標

4、完整的胎壓傳感系統(tǒng)框圖

5、完整TPMS系統(tǒng)線束連接

6、Base station 技術(shù)指標

基站工作原理：

基站會安排輪詢每個輪胎的時間。基站將喚醒應(yīng)答器傳感器模塊的命令分別發(fā)送到 LIN 網(wǎng)絡(luò)上的每個 LF 啟動器。發(fā)給 LF Initiator 的命令包含預(yù)先分配給每個 Initiator 的唯一 ID。如果上一次嘗試失敗，此命令將最多發(fā)出 3 次。LF 啟動器將包含兩個字節(jié)數(shù)據(jù)的喚醒命令從基站發(fā)送到應(yīng)答器傳感器模塊。然后，基站將等待來自應(yīng)答器傳感器模塊的傳入 RF 數(shù)據(jù)消息流，該模塊還將包含 LF 啟動器 ID 以區(qū)分輪胎位置。

Lin Message Command

當(dāng)按下學(xué)習(xí)按鈕 (S1) 時，基站會在消息的第二個數(shù)據(jù)字節(jié)中放置一個學(xué)習(xí)模式 ID。然后，基站依次向每個 LF 發(fā)起者發(fā)出學(xué)習(xí)命令，后者又將命令發(fā)送到轉(zhuǎn)發(fā)器傳感器模塊?；镜却龖?yīng)答器傳感器通過 UHF 回傳消息（LIN 網(wǎng)絡(luò)上的 LF 發(fā)起者的數(shù)量將決定基站預(yù)期的消息數(shù)量，這必須由用戶在固件中定義）。超過預(yù)定時間后，如果未收到所有預(yù)期消息，LCD 上會顯示錯誤消息。

7、Transponder 技術(shù)指標

應(yīng)答器工作原理：

當(dāng)應(yīng)答器傳感器模塊接收到 LF (125 kHz) 喚醒質(zhì)詢消息時，模擬前端會驗證傳入質(zhì)詢。只有在接收到有效消息后，微控制器才會從睡眠模式中喚醒。模塊采取的動作由接收到的命令決定。正常要求測量輪胎壓力和溫度。學(xué)習(xí)模式請求為傳感器模塊分配一個新 ID，以便在測量之前進行未來操作。然后，應(yīng)答器傳感器模塊通過 UHF (433.9 MHz) 將數(shù)據(jù)傳輸?shù)交荆绻麤]有檢測到其他中斷，則返回睡眠模式。為了降低功耗，壓力傳感器和用于信號放大的運算放大器通常處于斷電狀態(tài)。這兩個設(shè)備僅在測量期間通電。

8、LF message

LF 信息格式：

? A required minimum of 4 ms ON time for AGC stabilization

? A 500 μs OFF delay

? A 2 ms ON time for the output filter (user configurable in AFE)

? A 2 ms OFF for the output filter time (user configurable in AFE)

? Two bytes of data (maximum of 8 bytes)

- Tire Location ID (user defined)

- System Mode ID (user defined)