摘　要：介紹MPXY8020A壓力/溫度傳感器的SPI接口技術(shù)及其在汽車輪胎檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：傳感器；串行外圍接口；輪胎壓力檢測；單片機(jī)接口

　　輪胎壓力的檢測正成為汽車安全檢測的一項(xiàng)重要指標(biāo)，對輪胎的壓力變化進(jìn)行隨時監(jiān)測將成為汽車必備的主要系統(tǒng)功能之一。MPXY8020A是汽車輪胎壓力檢測系統(tǒng)的一種理想傳感器。

　　1　MPXY8020A的特征

　　MPXY8020A內(nèi)部集成了壓力和溫度傳感器、SPI串行數(shù)據(jù)接口、DAC數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、模擬值比較電路、待機(jī)喚醒電路等。它具有檢測0kPa～637kPa壓力和－40℃～125℃溫度的能力。該器件有8個引腳，如圖1所示。其中DATA、CLK引腳用于外接MCU的串行數(shù)據(jù)輸入，即SPI接口；OUT引腳具有雙重功能，當(dāng)處于測量方式時，OUT端是比較器輸出，用于檢測逐次逼近的結(jié)果；RST為復(fù)位引腳；VDD、VSS是正負(fù)電源；S1、S0引腳用于控制其操作模式，通過S1、S0的組合可以 有以下4種工作方式：
                    
                    
                      
                      

      3　壓力和溫度數(shù)據(jù)的讀取

　　獲取MPXY8020A傳感器壓力和溫度數(shù)據(jù)的方法有逐次逼近法和報警值檢查法。逐次逼近法能夠獲得8位精確的轉(zhuǎn)換結(jié)果，但需要較長的轉(zhuǎn)換時間和消耗較多的電能。報警值檢查法就是預(yù)先設(shè)置一個壓力和溫度的報警值，然后監(jiān)測OUT引腳的電平來確定壓力和溫度值是否超過報警值，這是一種低功耗模式，在不需要知道準(zhǔn)確的壓力/溫度值時，可采用這種工作方式。

　�。�1）逐次逼近法的程序設(shè)計(jì)

　　MPXY8020A傳感器利用外部的MCU作為逐次逼近程序的控制器，MCU將猜測值通過SPI接口串行地發(fā)送到傳感器的數(shù)/模轉(zhuǎn)換寄存器DAR，參考圖4所示。器件內(nèi)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器將此猜測值變?yōu)槟M值，并與待測的壓力值比較，得到OUT值。通過OUT值可知預(yù)測的偏差，經(jīng)過64個時鐘周期完成一次完整的轉(zhuǎn)換。例如：第一次猜測值為128，如果檢測OUT腳為高電平，則說明壓力值大于128，MCU通過SPI再送入192，檢測OUT腳的狀態(tài)，如果這次OUT腳是低電平，說明壓力在128和192之間，重復(fù)這樣的過程，直到逼近近似值。整個過程類似對分搜索，首先，取全量程值的一半作為第一個猜測值，并送入數(shù)/模轉(zhuǎn)換寄存器，然后監(jiān)測傳感器OUT引腳的輸出狀態(tài)，若OUT引腳的輸出為“低”，說明猜測值太大或者和取樣值接近，若OUT引腳的輸出保持“高”，則說明推測值太小。轉(zhuǎn)換結(jié)果 寄存器作為一個變量由MCU實(shí)時修改，如果猜測值太小，結(jié)果寄存器的最低位置“1”，如果猜測值太大，則結(jié)果寄存器的最低位置“0”，用新的猜測值繼續(xù)逼近，直 到得到最終結(jié)果。
                
     逐次逼近法的讀數(shù)程序：
    SerSAR:       PUSHA
                  
     （2）報警值檢查法的程序設(shè)計(jì)

　　在初始化時，通過MCU的SPI接口將壓力和溫度的報警值裝入MPXY8020A器件內(nèi)的DAR寄存器，通過監(jiān)測OUT引腳的狀態(tài)判斷傳感器的壓力和溫度是否高于或低于報警值，程序的流程圖如圖5所示。
                    
    參考文獻(xiàn)
［1］Motorola．Tire Pressure Monitoring SensorTemperature Compensatedand Calibrated Fully Integrated，Digital Output［EB/O］，http：//e－www．motorola．com/brdata/PDFDB/docs/MPXY8020A．May，2003．