晶華微SD80P202便攜式打氣泵方案

一、概述

輪胎氣壓過高或過低都可能導致爆胎發(fā)生交通事故。胎壓過低時：輪胎磨損加劇，油耗增進！胎壓過高時：高速行駛急剎容易爆胎！便攜式打氣泵能讓您在戶外也能補充輪胎氣壓，減少意外發(fā)生。

二、便攜式打氣泵的基本功能

1、具有四種模式選擇（汽車輪胎，摩托車輪胎，自行車輪胎，球類），每種模式均可按需調(diào)節(jié)預設(shè)打氣氣壓大??；

2、多種氣壓單位顯示（PSI，BAR，KPA，kg/cm2），更加清楚直觀氣壓變化；

3、打氣至設(shè)定氣壓自動停止，無需時刻注意氣壓變化；

4、內(nèi)置照明LED燈，和SOS求救燈功能。

三、一款基于SD80P202的便攜式打氣泵應用方案

本文將重點介紹基于晶華微SD80P202的便攜式打氣泵打氣泵應用。便攜式打氣泵方案框圖如圖2所示。SD80P202芯片資源豐富，工作電壓范圍：2.0V ~ 5.5V，具有三路高精度ADC，能準確測量出氣壓數(shù)據(jù)；自帶LCD/LED驅(qū)動，不需要專門的LCD/LED驅(qū)動芯片便可實現(xiàn)LCD/LED顯示；內(nèi)置VDD電壓檢測，檢測范圍在2.0 ~ 4.9V。只需要很少的外圍元器件就可以實現(xiàn)便攜式打氣泵應用方案，自帶的硬件資源也降低產(chǎn)品研發(fā)門檻，縮短項目開發(fā)周期。

圖1. 便攜式打氣泵方案框圖

四、氣壓傳感器溫度補償

器件的敏感組件內(nèi)部有微型的可變形硅膜，上面沉積有壓敏電阻，其構(gòu)成一個惠斯通電橋結(jié)構(gòu), 如圖3。在施加壓力的作用下，硅膜產(chǎn)生微觀形變，由此引起了在膜邊緣的應力。處于膜邊緣的壓敏電阻，由于壓阻效應（即應力引起電阻變化），當壓力施加于傳感器時，其輸出電壓訊號為:

ADCount ＝( V+- V-) / (VIN+- VIN-) = ΔR / R

圖2. 氣壓傳感器電橋結(jié)構(gòu)

基于壓敏器件的原理，壓敏電阻效應本身就是隨溫度變化而不同的。雖然通過惠斯通電橋式的對稱結(jié)構(gòu)，芯片可以自身抵消大部分的受溫度引起的誤差，但是其它的某些誤差，例如在平面結(jié)構(gòu)定義的時候電阻本身相對于膜片位置的不對稱性，都會引起大幅度的壓敏電阻不對稱性，導致最終電橋輸出隨著溫度變化而引起誤差，或者是傳遞曲線中的非線性特征。

圖3.典型的溫度壓力曲線

針對壓敏器件靈敏度的溫度補償，傳感器可以串聯(lián)低溫飄電阻，如圖5。當電橋電阻隨溫度變化時，施加其上的電壓也同時變化，令其輸出變化得已抵銷，得出：

ADCount = ( V+- V-) / (VR+- VR-) = ΔR / Rref

因Rref的溫飄比傳感器的R小并且對溫度反應比較規(guī)律, 因此可以改善了電橋的溫度系數(shù), 其效果如同定電流測量方式，令靈敏度的溫飄(TSO)可以得到大幅改善。

圖4.SD80P202測量電路

五、基于SD80P202便攜式打氣泵原理圖

圖5.基于SD80P202的便攜打氣泵原理圖

六、SD80P202芯片性能特點

? 高精度 ADC，ENOB=17.6bits@8sps，單個差分通道或者 3 個單端通道 。

? 低噪聲高輸入阻抗前置放大器，1、12.5、50、100、200 倍增益可選。

? 8 位RISC 超低功耗 MCU，49條指令，6級堆棧，在2MHz 工作時鐘，MCU部在3V工作電壓下電流典型值為 800uA；32kHz時鐘待機模式下工作電流2uA，休眠模式電流典型值為1uA。

? 24K Bytes OTP 程序存儲器，256 Bytes SRAM 數(shù)據(jù)存儲器。

? 具有 OTP 低壓燒錄功能。燒錄電壓范圍：2.4V~ 5.5V，可以用于替代外部 EEPROM。

? 內(nèi)置 RC 振蕩，無需外部時鐘。

? 8位TIMER，用于定時中斷。

? 內(nèi)置1路UART 通信接口 。

? 內(nèi)置硅溫度傳感器，可以單點校正。

? 18SEG×4COM液晶驅(qū)動電路，超低功耗和大驅(qū)動能力設(shè)計；內(nèi)含程控升壓模塊，可以在低壓條件下維持高亮顯示, 液晶支持1/2BIAS和1/3BIAS 兩種模式 。

? 支持LED驅(qū)動電路，Sink端驅(qū)動電流為60mA 。

? 輸出五種可選擇穩(wěn)壓源：2.4V / 2.6V / 2.9V / 3.3V / 4.5V，提供外部傳感器激勵信號。

? 靈活的電池檢測功能，檢測范圍 2.0V~ 4.9V 。

? 所有輸入口帶施密特觸發(fā)輸入，可以選擇是否使用上拉電阻 。

? Watch Dog Timer 。

? 掉電檢測電路和上電復位電路。

? 工作電壓范圍：2.0V ~ 5.5V。

? 工作溫度范圍：-40℃~ 85℃。

七、總結(jié)

SD80P202與其他通用MCU相比，在便攜打氣泵應用上可節(jié)省大部分外圍元器件，加之高效的軟件技術(shù)支持，價格和時間成本上具有較大的優(yōu)勢。