概述

　　为使客户安装方便、免去布线烦恼，后装市场TPMS接收端，一般由锂电池及太阳能协同供电，不需要车载供电、无需连线操作。本方案所选器件，具有收发距离远、功耗低、性价比高的优点，可为用户带来体验好、成本低、减少更换电池麻烦等实实在在的好处。

　　优势

　　· 主控MCU(EFM8SB20F64)，休眠电流(with RTC唤醒)600nA，唤醒时间2uS，使TPMS接收端功耗低，降低客户电源成本并减少更换电池的麻烦。

       【EFM8SB20F64】

EFM8 Sleepy Bee 产品系列EFM8SB2 数据表

EFM8SB2 是 Sleepy Bee 系列的 MCU，是全球最节能的小封装且功能全面的多用途 8位微控制器。

这些设备采用小型封装，结合创新的低功耗技术，从节能模式中唤醒时间短，非常适合所有电池驱动式应用。EFM8SB2 系列采用高效的 8051 内核、6 位电流参考和精密模拟，也是嵌入式应用的最佳选择。

EFM8SB2 应用包括以下功能：

• 手持设备

• 工业控制

• 电池驱动式消费电子设备

• 传感器接口

节能

• 最低 MCU 睡眠电流和电源掉电检测 (50nA)

• 最低 MCU 有效电流和这些功能(24.5 MHz时钟速率时 170 μA / MHz)

• 使用内部 RTC 操作和电源掉电检测的最低MCU 睡眠电流 (<300 nA)

• 数字和模拟外围设备的快速唤醒 (< 2μs)

• 集成低压差 (LDO) 稳压器以在所有电压下保持超低有效电流

1. 功能列表

EFM8SB2 突出功能如下所列。

• 内核：

• 流水线式 CIP-51 内核

• 与标准 8051 指令集完全兼容

• 70% 指令的执行时间为 1-2 系统时钟周期

• 25 MHz 最高工作频率

• 内存：

• 最高 64 kB 闪存，可在系统内对固件重新编程。

• 最高 4352 字节 RAM(包括 256 字节标准 8051 RAM 和4096 字节片上 XRAM)

• 电源：

• 用于 CPU 内核电压的内部 LDO 稳压器

• 加电复位电路和掉电检测器

• I/O：最多共 24 组多功能 I/O 引脚：

• 偏压下所有引脚耐受 5 V 电压

• 用于外围路由的灵活的外围设备交叉开关

• 5 mA 源电流，12.5 mA 吸收器允许直接驱动 LED

• 时钟源：

• 内部 20 MHz 低功耗振荡器，精度 ±10%

• 内部 24.5 MHz 高精度振荡器，精度 ±2%

• 外部 RTC 32 kHz 晶体

• 外部晶体、RC、C 和 CMOS 时钟选项

• 定时器/计数器和 PWM：

• 32 位实时时钟 (RTC)

• 6 信道可编程计数器阵列 (PCA)，支持 PWM、捕获/比较、带有看门狗定时器功能的频率输出模式

• 4 个 16 位通用定时器

• 通信和数字外围设备：

• UART

• 2 个 SPI™ 主/从

• SMBus™ / I2C™ 主/从

• 外部存储器接口 (EMIF)

• 16 位/32 位 CRC 单元，支持 1024 字节边界内闪存自动CRC

• 模拟：

• 可编程参考电流 (IREF0)

• 10 位 AD 转换器 (ADC0)

• 2 个低电流模拟比较器

• 片上非侵入式调试

• 全内存和寄存器检查

• 四个硬件断点、单步执行

• 预装 UART 引导装载程序

• -40 至 85 ºC 温度范围

• 单电源 1.8 至 3.6 V

• QFP32、QFN32 和 QFN24 封装

借助芯片上加电复位、电源电压监控器、监视程序定时器和时钟振荡器，EFM8SB2 设备成为真正独立的系统单芯片解决方案。闪存是可编程内部电路，提供非易失性数据存储以及支持固件的现场升级。片上调试接口 (C2) 允许使用安装在最终应用中的生产 MCU 进行非侵入式(不使用片上资源)、全速、内部电路调试。此调试逻辑支持检查和修改存储器与寄存器、设置断点、单步执行以及运行和停止命令。进行调试时，所有模拟和数字外围设备的功能都得到充分发挥。各设备的指定操作电压是 1.8 到 3.6 V，适用于 24-针 QFN、32-针 QFN或 32-针 QFP 封装的元件。所有封装选项均符合无铅和 RoHS 要求。

所有 EFM8SB2 产品系列都具备以下功能：

• 运行频率高达 25 MHz 的 CIP-51 内核

• 三种内部振荡器(24.5 MHz、20 MHz 和 16 kHz)

• SMBus/I2C

• 2 个 SPI

• UART

• 6 信道可编程计数器阵列(PWM、时钟生成、捕获/比较)

• 4 个 16 位定时器

• 2 个模拟比较器

• 6 位可编程电流参考

• 10 位 AD 转换器，配有集成多路复用器、电压参考和温度传感器

• 低电流 32 kHz 振荡器和实时时钟

• 16 位 CRC 单元

• 预装 UART 引导装载程序

除了这些功能外，EFM8SB2 系列的各元件随产品系列不同而具有不同的功能集。产品选择指南列出了各系列元件的可用功能。

EFM8SB2系列

EFM8SB20F64G-B-QFN32

EFM8SB20F64G-B-QFP32

EFM8SB20F64G-B-QFN24

EFM8SB20F32G-B-QFN32

EFM8SB20F32G-B-QFP32

EFM8SB20F32G-B-QFN24

EFM8SB20F16G-B-QFN24

　　· 无线通讯收发芯片(Si4438)，接收灵敏度-124dBm、发射功率20dBm，兼容ASK调制，支持PSM模式，使该芯片使客户可实现空旷收发距离达2km、匹配多种胎压发射模块并兼顾系统功耗低的好处。

　　型号：SI4438-C2A-GMR         品牌：SILICON LABS

　　型号：SI4438-B1C-FMR         品牌：SILICON LABS

【Si4438】

HIGH-PERFORMANCE, LOW-CURRENT TRANSCEIVER

Features

> Frequency range = 425–525 MHz

> Receive sensitivity = –124 dBm

> Modulation

》(G)FSK

》OOK

> Max output power

》+20 dBm

> Low active power consumption

》14 mA RX

> Ultra low current powerdown modes

》30 nA shutdown, 50 nA standby

> Data rate = 100 bps to 500 kbps

> Fast wake and hop times

> Power supply = 1.8 to 3.6 V

> Excellent selectivity performance

》58 dB adjacent channel

》75 dB blocking at 1 MHz

> Antenna diversity and T/R switch control

> Highly configurable packet handler

> TX and RX 64 byte FIFOs

> Auto frequency control (AFC)

> Automatic gain control (AGC)

> Low BOM

> Low battery detector

> Temperature sensor

> 20-Pin QFN package

> IEEE 802.15.4g ready

> China regulatory

Applications

> China smart meters

Description

Silicon Laboratories' Si4438 is a high-performance, low-currenttransceivers covering the sub-GHz frequency bands from 425 to525 MHz. The Si4438 is targeted at the Chinese smart meter market andis especially suited for electric meters. This device is footprint- andpin-compatible with the Si446x radios, which provide industry-leadingperformance for worldwide sub-GHz applications. The radios are part ofthe EZRadioPRO® family, which includes a complete line of transmitters,receivers, and transceivers covering a wide range of applications. Allparts offer outstanding sensitivity of –124 dBm while achieving extremelylow active and standby current consumption. The 58 dB adjacent channelselectivity with 12.5 kHz channel spacing ensures robust receiveoperation in harsh RF conditions. The Si4438 offers exceptional outputpower of up to +20 dBm with outstanding TX efficiency. The high outputpower and sensitivity results in an industry-leading link budget of 144 dBallowing extended ranges and highly robust communication links.

Functional Block Diagram

        【轮胎压力监测系统】

　　轮胎压力监测系统(Tire Pressure Monitoring System，TPMS)，是一种采用无线传输技术，利用固定于汽车轮胎内的高灵敏度微型无线传感装置在行车或静止的状态下采集汽车轮胎压力、温度等数据，并将数据传送到驾驶室内的主机中，以数字化的形式实时显示汽车轮胎压力和温度等相关数据，并在轮胎出现异常时(预防爆胎)以蜂鸣或语音等形式提醒驾驶者进行预警的汽车主动安全系统。从而确保轮胎的压力和温度维持在标准范围内，起到减少爆胎、毁胎的概率，降低油耗和车辆部件的损坏。

　　随着工业经济的进步，汽车开始大量使用，公路和高速公路也日渐得到重视，并开始发展起来。美国现有公路总里程和高速公路里程最长，已经形成了约 6.9万公里的州际高速公路网，公路已成为美国人日常生活必不可少的一部分。西欧各国和日本，公路网基础好，高速公路也逐步成网,公路运输一直为内陆运输的主力。作为发展中国家，中国高速公路通车总里程去年跃居世界第二位，2008年总里程为6万多公里，但因幅员辽阔，高速公路网的平均密度很低,路况相对来说也比较差。

　　高速公路的速度和便利，改变了人们的时空观念，拉近了地域距离，改善了人们的生活方式。但是随之而来的高速公路恶性交通事故却令人震惊，已经引起世界各国的强烈关注和重视，并开始讨论或采取相应防范措施。

　　据2002年美国汽车工程师学会调查，全美平均每年有26万起交通事故是由于轮胎气压低或渗漏造成的;而在高速公路上发生的交通事故有70%是由于爆胎引起的;此外，每年75%的轮胎故障是由于轮胎渗漏或充气不足引起的。统计表明：交通意外增加的主要原因是高速行驶中因轮胎故障引起的爆胎。

　　另据统计，在中国，46%的高速公路交通事故是由于轮胎故障引起的，这其中仅爆胎一项就占事故总量的70%，这是多么惊人的数字!

　　在汽车的高速行驶过程中，轮胎故障是杀伤力最大也是最难预防的事故隐患，是突发性交通事故发生的重要原因。如何解决轮胎故障、怎样防止爆胎，已成为全球关注的首要问题。

　　2000年11月1日美国总统克林顿签署批准了美国国会关于修改联邦运输法的提案，联邦法案要求2003年以后出产的所有新车都需将轮胎压力监测系统(TPMS)作为标准配置;2006年11月1日起所有需要行驶在高速公路上的汽车都需配置轮胎压力监测系统(TPMS)。

　　2001年7月，为响应美国国会对车辆安装TPMS 立法的要求，美国运输部和国家高速公路安全管理局(NHTSA)联合对现有的两种轮胎压力监测系统(TPMS)进行了评价，报告第一次将 TPMS 作为专用词汇，并确认直接式TPMS优越的性能和准确的监测能力。由此TPMS汽车轮胎智能监测系统作为汽车三大安全系统之一，与汽车安全气囊、防抱死制动系统(ABS)一起被大众认可并受到应有的重视。