Freescale MC33794EK

Отличный выбор! MC33794EK — это уникальная и мощная микросхема от Freescale (ныне NXP Semiconductors), представляющая собой интеллектуальный датчик пирогенератора и интерфейс для пассивных датчиков.

Это специализированное решение, предназначенное в первую очередь для систем пассивной безопасности автомобиля (определение занятости пассажирских сидений, обнаружение пассажира в детском кресле) и других приложений, где требуется емкостное зондирование.

Описание и принцип работы

MC33794EK — это не просто датчик, а комбинированная система:

1. Пирогенератор: Генерирует высокочастотный (~120 кГц) синусоидальный сигнал, который подается на электроды, встроенные в сиденье автомобиля. Эти электроды образуют конденсатор.
2. Емкостной датчик: Измеряет изменения емкости этого конденсатора. Когда на сиденье садится человек (особенно ребенок в детском кресле), диэлектрическая проницаемость пространства между электродами меняется, что приводит к изменению емкости.
3. Интеллектуальная обработка: Микросхема содержит АЦП и цифровую логику для обработки сигналов, фильтрации помех (например, от движения человека) и предоставления готовых данных по SPI-интерфейсу на главный микроконтроллер (ECU).
4. Интерфейс для пассивных датчиков: Помимо пирогенератора, имеет каналы для подключения простых пассивных датчиков (емкостных, резистивных, типа "на разрыв"), что расширяет ее возможности.

Ключевая задача: Определить, установлено ли на сиденье детское кресло (и какое именно: пустое, с ребенком, с ребенком и бутылочкой) и отключить подушку безопасности, если это необходимо, чтобы избежать травм при срабатывании.

Технические характеристики

• Архитектура: Комбинированная аналого-цифровая ASIC.
• Количество каналов:
  • 1 канал пирогенератора с программируемыми параметрами (частота, амплитуда).
  • 7 аналоговых входов для пассивных датчиков (емкостных/резистивных).
• Принцип измерения: Измерение синфазной и квадратурной составляющих сигнала для вычисления импеданса датчика.
• Интерфейс управления: Высокоскоростной SPI (до 5 МГц) для связи с внешним MCU.
• Диагностика: Встроенная комплексная самодиагностика (тест выводов, тест ОЗУ/ПЗУ, контроль напряжения питания, контроль частоты генератора).
• Напряжение питания: 5 В (номинальное, для аналоговой и цифровой части).
• Напряжение питания драйвера пирогенератора: 8.5 - 18 В (подключается непосредственно к бортовой сети автомобиля).
• Температурный диапазон: -40°C до +85°C (расширенный автомобильный).
• Корпус: SOIC-32 (широкий, 300 mil) — именно этот корпус имеет суффикс EK.
• Ключевые особенности:
  • Программируемые параметры измерения (усиление, частота, режимы).
  • Высокая помехоустойчивость.
  • Соответствие автомобильным стандартам.

Парт-номера и совместимые модели

Здесь важно понимать иерархию:

1. Прямые аналоги и парт-номера MC33794EK:

• MC33794EP: Функционально идентичная микросхема, но в другом корпусе - MQFP-44. Это второй основной вариант поставки. Выбор между EK и EP зависит от требований к компоновке платы.
• MC33794EKR2 / MC33794EPR2: Те же микросхемы, поставляемые в трей/рулонах для автоматизированной сборки (SMD-монтажа). "R2" указывает на форму поставки.
• NXP продолжает производство этих чипов под теми же обозначениями после приобретения Freescale.

2. Функциональные аналоги и микросхемы из того же семейства:

• MC33797: Более поздняя и усовершенствованная версия. Имеет 2 независимых канала пирогенератора (можно подключить два датчика) и 5 аналоговых входов. Прямой наследник и рекомендуемая для новых разработок микросхема. Корпус SOIC-32.
• MC33986/MC33985: Это драйверы силовых MOSFET, а не датчики пирогенератора. Иногда их путают, так как они имеют похожие номера и также используются в автомобильной электронике, но для совершенно других задач (управление нагрузками).

3. Совместимые модели (системный уровень):

Для построения полной системы Occupant Detection System (ODS) или Passenger Detection System (PDS) MC33794EK работает в паре с:

• Микроконтроллеры (ECU): Любые автомобильные MCU с интерфейсом SPI (например, семейства NXP S12, MPC5xxx, ARM Cortex-M от различных производителей).
• Электроды датчиков: Специальные токопроводящие ткани или фольги, вшиваемые в сиденье. Их конструкция критически важна для точности системы.
• ПО и алгоритмы: Алгоритмы классификации (пусто/кресло/ребенок/взрослый) обычно работают на основном MCU, получая сырые данные от MC33794.

Вывод

MC33794EK — это проверенное, надежное решение для емкостного определения присутствия, которое многие годы было отраслевым стандартом в автомобилестроении. Для новых проектов NXP рекомендует обратить внимание на более современную MC33797. При поиске аналогов или замены важно четко понимать требуемую функциональность (пирогенератор + интерфейс датчиков), так как полных аналогов от других производителей очень мало из-за специализации изделия.