适合汽车应用的低功耗蓝牙SoC设计

限制电动汽车 （EV） 续航里程的因素之一涉及汽车的重量，由于主要由于电池，汽车的重量通常比内燃机汽车重 20% 到 30%。但是，其他元素也会影响 EV 的总重量，例如布线。一辆电动汽车中需要多达 70 个不同的传感器电线，加起来就有好几公斤。

蓝牙可以通过无线传感器替换这些电线，从而为车辆减轻数公斤的重量。当然，这有助于提高续航里程。

一个例子是胎压监测系统 （TPMS）。本质上，TPMS 有两种类型：直接 TPMS （dTPMS） 和间接 TPMS （iTPMS）。在 dTPMS 中，轮胎压力由压力传感器直接测量。在 iTPMS 中，轮胎压力是通过从车轮到中央控制单元的无线连接从车轮速度中获得的。

使用的无线技术是 sub-GHz 专有协议。当轮胎压力降至设定阈值以下时，这些解决方案会向驾驶员发出警告，并可以在仪表板显示屏上显示每个车轮/轮胎的压力。向蓝牙的转变将使与智能手机的连接成为可能。

当前所有 TPMS 解决方案的一个缺点是它们无法自动识别车辆上的单个车轮——您必须告诉它们。如果出于任何原因交换了两个轮子，除非您手动重置系统，否则中央控制单元不会知道。

BLE 芯片降低功耗

最近，瑞萨电子推出了一款新型蓝牙芯片，该芯片将无线电收发器、Arm M0+ 微控制器、存储器、外设和安全功能组合在一个紧凑的片上系统 （SoC） 设计中。凭借其符合蓝牙核心 5.3 标准的软件堆栈，能够处理 −40°C 至 +105°C 的温度，开发人员可以支持从胎压监测和无钥匙进入到无线传感器和电池管理系统的各种应用。

DA14533 是该公司低功耗蓝牙 （BLE） SoC 系列中的第一款汽车级器件，包括电源管理功能，可简化系统集成并降低功耗。该器件包括一个集成的 DC-DC 降压转换器，可根据系统要求调节输出电压。

瑞萨电子的汽车级低功耗蓝牙 DA14533 SoC 据称具有行业领先的低功耗。

该 SoC 可以用作独立应用处理器，也可以用作托管系统中的数据泵。使用集成的低 I_Q 降压-升压 DC-DC 转换器实现低功耗，该转换器在降压模式下的休眠期间保持活动状态。

据说有源系统的功耗低于市场上的同类设备，传输时只需要 3.1 mA，接收时只需要 2.5 mA。在休眠模式下，电流降至 500 nA。

这些电源管理和节能功能有助于延长小容量电池供电系统的使用寿命。它们还满足胎压监测系统任务配置文件的严格功率要求。

连接和安全功能

DA14533具有用于 BLE 链路层实施的专用硬件和用于增强连接功能的接口控制器。BLE 固件包括 L2CAP 服务层协议、安全管理器 （SM）、属性协议 （ATT）、通用属性配置文件 （GATT） 和通用访问配置文件 （GAP）。支持 Bluetooth SIG 发布的所有配置文件以及自定义配置文件。

这款符合 AEC-Q100 2 级标准的设备还包含安全功能，由于其蓝牙 5.3 认证，可以保护连接的设备免受各种威胁。

与 Renesas SmartBond Tiny 系列中的其他蓝牙 LE SoC 器件类似，DA14533 只需要六个外部组件，提供较低的工程物料清单 （eBOM）。

单个外部晶体振荡器 （XTAL） 用于活动和休眠模式，无需在休眠模式下使用单独的振荡器。据瑞萨电子称，其超紧凑的设计采用 WFFCQFN 22 引脚、3.5 × 3.5 mm 封装，使该器件成为市场上最小的汽车级 BLE SoC。凭借其紧凑的设计和低 eBOM，该器件可无缝集成到空间受限的系统中，从而降低整体系统成本并加快客户的上市时间。

该 DA14533 与 BLE SoC 开发套件 Pro （DA14592-016FDEVKT-P） 一起现已上市。该套件包括主板、子板和电缆，以方便应用软件开发。该子板也可单独提供，以简化开发。该套件专为软件应用程序开发和功率测量而设计。