適合汽車應用的低功耗藍牙SoC設計

限制電動汽車 （EV） 續(xù)航里程的因素之一涉及汽車的重量，由于主要由于電池，汽車的重量通常比內(nèi)燃機汽車重 20% 到 30%。但是，其他元素也會影響 EV 的總重量，例如布線。一輛電動汽車中需要多達 70 個不同的傳感器電線，加起來就有好幾公斤。

藍牙可以通過無線傳感器替換這些電線，從而為車輛減輕數(shù)公斤的重量。當然，這有助于提高續(xù)航里程。

一個例子是胎壓監(jiān)測系統(tǒng) （TPMS）。本質(zhì)上，TPMS 有兩種類型：直接 TPMS （dTPMS） 和間接 TPMS （iTPMS）。在 dTPMS 中，輪胎壓力由壓力傳感器直接測量。在 iTPMS 中，輪胎壓力是通過從車輪到中央控制單元的無線連接從車輪速度中獲得的。

使用的無線技術(shù)是 sub-GHz 專有協(xié)議。當輪胎壓力降至設定閾值以下時，這些解決方案會向駕駛員發(fā)出警告，并可以在儀表板顯示屏上顯示每個車輪/輪胎的壓力。向藍牙的轉(zhuǎn)變將使與智能手機的連接成為可能。

當前所有 TPMS 解決方案的一個缺點是它們無法自動識別車輛上的單個車輪——您必須告訴它們。如果出于任何原因交換了兩個輪子，除非您手動重置系統(tǒng)，否則中央控制單元不會知道。

BLE 芯片降低功耗

最近，瑞薩電子推出了一款新型藍牙芯片，該芯片將無線電收發(fā)器、Arm M0+ 微控制器、存儲器、外設和安全功能組合在一個緊湊的片上系統(tǒng) （SoC） 設計中。憑借其符合藍牙核心 5.3 標準的軟件堆棧，能夠處理 ?40°C 至 +105°C 的溫度，開發(fā)人員可以支持從胎壓監(jiān)測和無鑰匙進入到無線傳感器和電池管理系統(tǒng)的各種應用。

DA14533 是該公司低功耗藍牙 （BLE） SoC 系列中的第一款汽車級器件，包括電源管理功能，可簡化系統(tǒng)集成并降低功耗。該器件包括一個集成的 DC-DC 降壓轉(zhuǎn)換器，可根據(jù)系統(tǒng)要求調(diào)節(jié)輸出電壓。

瑞薩電子的汽車級低功耗藍牙 DA14533 SoC 據(jù)稱具有行業(yè)領(lǐng)先的低功耗。

該 SoC 可以用作獨立應用處理器，也可以用作托管系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)泵。使用集成的低 I_Q 降壓-升壓 DC-DC 轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)低功耗，該轉(zhuǎn)換器在降壓模式下的休眠期間保持活動狀態(tài)。

據(jù)說有源系統(tǒng)的功耗低于市場上的同類設備，傳輸時只需要 3.1 mA，接收時只需要 2.5 mA。在休眠模式下，電流降至 500 nA。

這些電源管理和節(jié)能功能有助于延長小容量電池供電系統(tǒng)的使用壽命。它們還滿足胎壓監(jiān)測系統(tǒng)任務配置文件的嚴格功率要求。

連接和安全功能

DA14533具有用于 BLE 鏈路層實施的專用硬件和用于增強連接功能的接口控制器。BLE 固件包括 L2CAP 服務層協(xié)議、安全管理器 （SM）、屬性協(xié)議 （ATT）、通用屬性配置文件 （GATT） 和通用訪問配置文件 （GAP）。支持 Bluetooth SIG 發(fā)布的所有配置文件以及自定義配置文件。

這款符合 AEC-Q100 2 級標準的設備還包含安全功能，由于其藍牙 5.3 認證，可以保護連接的設備免受各種威脅。

與 Renesas SmartBond Tiny 系列中的其他藍牙 LE SoC 器件類似，DA14533 只需要六個外部組件，提供較低的工程物料清單 （eBOM）。

單個外部晶體振蕩器 （XTAL） 用于活動和休眠模式，無需在休眠模式下使用單獨的振蕩器。據(jù)瑞薩電子稱，其超緊湊的設計采用 WFFCQFN 22 引腳、3.5 × 3.5 mm 封裝，使該器件成為市場上最小的汽車級 BLE SoC。憑借其緊湊的設計和低 eBOM，該器件可無縫集成到空間受限的系統(tǒng)中，從而降低整體系統(tǒng)成本并加快客戶的上市時間。

該 DA14533 與 BLE SoC 開發(fā)套件 Pro （DA14592-016FDEVKT-P） 一起現(xiàn)已上市。該套件包括主板、子板和電纜，以方便應用軟件開發(fā)。該子板也可單獨提供，以簡化開發(fā)。該套件專為軟件應用程序開發(fā)和功率測量而設計。