MC33493ADTBER2
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PLL tuned UHF Transmitter for Data T...
MOTOROLA
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PLL tuned UHF Transmitter for Data T...
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MC33493A, Data sheet for PLL Tuned U...
Freescale Semiconductor
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力监测系统(tpms)主要用于汽车行驶时对轮胎气压进行实时自动监测，对轮胎漏气和低气压进行报警，以保障行车安全。目前最流行的psbtpms系统(又称直接系统)，是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎气压的，并对各轮胎气压进行显示及监视。当轮胎气压太低或有渗漏时，系统会自动报警。就tpms系统构造而言，其采集的温度压力数据需要通过一种无线方式进行发送和接收，而且该收发电路要安装在轮胎里。这就必须要求其组成电路的芯片能够耐高温。要解决这两个问题，可以利用motorola公司研制的发射芯片mc33493和接收芯片mc33594。该两款芯片都达到了汽车级温度(发射芯片为125℃，接收芯片为105℃)完全可以解决耐高温的问题，且工作性能极好。它们与单片机一起构成的接口电路成为tpms系统中无线数据传输的重要组成部分。 1 tpms系统总体设计1.1系统工作原理 tpms系统主要由安装在汽车轮胎内的压力、温度传感器，信号处理单元、rf发射器组成的tpms发射模块，安装在汽车驾驶台上的包括数字信号处理单元的rf接收器以及lcd组成。 一般情况下，一辆轿车需要4个tpms发射模块
58,它是一款高速、高集成、增强型内核为8051的高性能单片机；内置32kbit可重复编程的flash eprom,1kbit用mov指令访问的内部sram（节省了16条数据/地址i/o口线） ,以及2个增强型全双工串行口。使用w 77e58的系统速度要比传统51系列单片机快2. 5倍左右。工作频率为40mhz的w 77e58相当于100mhz左右的8051. 3.2 发射模块 发射模块由射频调制/发射芯片和功率放大芯片组成。其原理如图4所示。调制/发射芯片选用motorola公司的mc33493,它是由锁相环调谐的uhf频段调制/发射芯片，采用ook或fsk调制，具有集成的vco、环路滤波器、可调的输出功率，工作频段可选择315~434或868~928mhz.工作频段由band（3） 管脚控制、调制方式则由mode （14） 管脚设定。rfout（10） 管脚的输出频率f（out） = f（y1）×[ratio] （pll ）。 图4:发射模块 本设计中band（3） 管脚置低电平，选用868~928mhz的频段；工作频率设定在915mhz,f（y1） = 915mhz/6
频发射器等，如图2所示。车载接收模块包括了射频接收器、控制器以及显示报警装置等，如图3所示。 该系统的基本工作原理如下，把轮胎模块装置在轮胎内，压力和温度传感器检测轮胎内部当前的应力和温度信息，获得的模拟信号经过a／d变换器转换成数字信号，然后通过射频发射器发送出去。车载接收模块装置在驾驶室内，射频接收器接收来自轮胎模块的应力和温度信息，当轮胎压力过高或者过低时，通过显示和报警装置发出报警信息。 在车载接收模块，射频接收解码芯片采用摩托罗拉的mc33594芯片，该芯片是和射频发射芯片mc33493芯片配套的射频接收芯片，其工作电压是5 v。控制器采用摩托罗拉的mc9s08aw16单片机，该芯片的内核为s08，可以与轮胎模块的单片机mc6s08qg8采用同样的开发环境，另外该芯片为5 v供电，与射频接收芯片以及lcd显示芯片电平兼容。 5 新型的胎压监控传感器分析 压力传感器和温度传感器是轮胎压力监控系统的关键部件，设计并制作了一种新型传感器，它包含压阻式压力传感器和温度传感器两部分。 其中，压阻式压力传感器主要是利用半导体的压阻效应，把一个惠斯通电桥做在一个硅杯上，如图4
选用ge公司的npxⅱ（npx-c01780）传感器。npxⅱ集成了硅压力传感器、加速度传感器、温度传感器、电压传感器和低功耗8位risc处理器以及一个低频唤醒输入级，满足了系统各方面的性能要求。 此外，npxⅱ的电源管理能够使功耗最小化，待机静态电流极低；并利用加速度传感器灵活改进控制和测量流程，进一步节省能耗。npxⅱ还具有极佳的轮胎介质兼容性，可监测450/700/900/1400kpa多种压力范围，并可定制量程。 3 tpms发射接口电路设计 发射接口电路如图2所示。无线电发送模块mc33493可进行ook或fsk两种调制，工作在300～450mhz频段，采用pll频率合成技术，频率稳定性好，具有较小的发射功率，最大发射功率达 0.18mw。其数据速率可达9.6kb/s，工作电压为1.9～3.6v,功耗低，发射时电流为11.6ma，待机状态电流仅为0.8μa(工作温度在125℃)。 图2 发射接口电路 4 tpms接收接口电路设计 接收接口电路如图3所示，mc33594是高温集成uhf超高频无线电接收模块。该芯片的工作频率为300～450mhz，电压在4.5～5.5v范围内
可根据pmst寄存器中的ovly和drom位灵活设置。这些都有利于算法的优化。 c5402采用3.3v和1.8v电源供电，其中i/o采用3.3v电源供电，芯片的核采用1.8v电源供电。 （3）无线收发信机 无线收发信机作为车载设备的一部分，是公交车与电子站牌通信的无线桥梁。它主要完成接收电子站牌发送过来的指示命令，通过通信控制器进行处理以实现自动报站功能。由于只需要在报站的范围内实现站牌与公交车之间的无线通信，所以采用一般的无线收发模块所构成的无线收发信机即可，比如这里可以采用摩托罗拉的两款芯片mc33493发射芯片以及mc33594接收芯片即可，具体无线通信这里不加重点介绍。 1．2电子站牌 电子站牌主要完成与公交车之间信息的交换，另外还可以完成对站点信息的显示功能，所以电子站牌系统主要由无线收发信机 、通信控制器以及led显示系统构成，其中通信控制器也采用dsp处理芯片tms320vc5402。由于电子站牌在接收到公交车发回的定位信息之后，要判断公交车是否已经到了报站范围，具体处理过程如下： 设电子站牌的位置信息为：经度 ，纬度为 ；公交车当前的位置信息为：经度 ，纬度为 ，则当前的公交车与电子
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