高集成度胎壓監測發(fā)射系統設計與實(shí)現

　　為了使發(fā)射系統在一塊電池下工作5～6年，系統節電是一個(gè)重要任務(wù)，故我們采?。?/p>本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/192740.htm

　　(1)將所有不用的I/O口設置為輸入低電平;系統平時(shí)工作在POWER DOWN模式，當檢測或發(fā)射周期到達后，才進(jìn)入RUN模式工作;
　　(2)SP37平時(shí)處于SLEEP模式，當需要發(fā)射數據時(shí)，才將其喚醒，進(jìn)入到RUN模式;
　　(3)利用SP37集成的加速度傳感器，檢測汽車(chē)是在行車(chē)狀態(tài)還是停車(chē)狀態(tài)，如在行車(chē)狀態(tài)，則定時(shí)檢測和發(fā)射，如在停車(chē)狀態(tài)，則不檢測發(fā)射，減低系統功耗。

　　本系統電池選擇renata的推出的耐高低高溫TPMS專(zhuān)用電池CR2450HT，供電電壓+3.0V，電池容量480mAh，具有壽命長(cháng)、能量密度大、自放電低、重量輕(6.6g)、溫寬(-40～+125℃)等特點(diǎn)，配合系統的低功耗策略，完全可滿(mǎn)足5～6年壽命的要求。

　　天線(xiàn)

　　天線(xiàn)的性能將直接影響數據傳輸的質(zhì)量，它是發(fā)射系統提升功率的重要因素。輪胎壓力傳感器的天線(xiàn)靠近氣門(mén)嘴，因而在設計天線(xiàn)時(shí)必須考慮輪胎金屬絲的屏蔽，輪輞金屬的反射影響，以及車(chē)輪高速旋轉時(shí)天線(xiàn)不斷變換方向、角度的影響等，所以天線(xiàn)設計時(shí)必須考慮以下因素：

　　(1)極化選擇，線(xiàn)極化容易受到天線(xiàn)姿態(tài)的影響，旋轉的車(chē)輪對天線(xiàn)的工作極化要求相對較高，圓極化比較適合;
　　(2)天線(xiàn)與射頻模塊連接，需要解決好阻抗匹配的問(wèn)題，這也是天線(xiàn)設計的重點(diǎn);
　　(3)由于輪胎壓力傳感器安裝在輪胎內，受到車(chē)身、天線(xiàn)運動(dòng)等對性能的影響，主要是指對天線(xiàn)的增益、方向圖形狀、圓極化軸比、阻抗(電阻和電抗)等的影響;
　　(4)小型化設計，安裝在輪胎內部的天線(xiàn)，必須考慮小型化設計，433.92MHz的工作頻率，波長(cháng)為691.37mm，常規的天線(xiàn)尺寸一定不能滿(mǎn)足要求。

　　基于以上考慮，我們選用法向模工作的螺旋天線(xiàn)作為本方案的發(fā)射天線(xiàn)，如圖6所示，這種天線(xiàn)具有加工容易、成本低、工作極化為圓極化、易于匹配等優(yōu)點(diǎn)，如圖6所示，經(jīng)過(guò)臺架試驗和路試試驗后表明我們的設計思路和匹配方法是有效的。

　　系統軟件設計

　　SP37集成的微處理器為8051內核，軟件用C語(yǔ)言在Keil uVision環(huán)境下，通過(guò)仿真器就可以進(jìn)行仿真調試，而不像SP12、SP30那樣，必須用匯編進(jìn)行仿真調試。系統組成模塊如圖7所示：Main為系統主程序模塊，Function為系統接口函數模塊，SP37 Library為SP37的庫函數模塊。Main模塊調用Function模塊，Function模塊調用SP37 Library模塊。

　　因為發(fā)送系統要考慮節電功能，所以系統平時(shí)處于休眠狀態(tài)，當接收到加速度喚醒信號時(shí)進(jìn)行測量并發(fā)射數據。程序邏輯流程如圖8所示。首先進(jìn)行系統初始化，然后開(kāi)始判斷是否到達檢測周期，若檢測周期到則測量壓力值等，否則直接轉入休眠;測量完成后判斷是否需要發(fā)射，如果需要發(fā)射則發(fā)射射頻數據，否則轉入休眠;休眠時(shí)間到后，系統自動(dòng)喚醒，重復上述處理過(guò)程。

　　結束語(yǔ)

　　輪胎壓力監測系統是將是汽車(chē)安全系統的必備功能之一，本文設計的輪胎壓力傳感器無(wú)論臺架試驗還是各種情況的道路測試，系統保持高可靠性，系統的射頻收發(fā)準確率達到98%，當輪胎出現異常危險情況時(shí)，實(shí)時(shí)提醒駕駛者，將因輪胎故障問(wèn)題造成的事故消滅在萌芽之中，利用SP37的單芯片方案設計的TPMS發(fā)射系統，由于集成度高、性能穩定、功耗低，是一款非常優(yōu)秀的設計方案，本系統成功應用將會(huì )對汽車(chē)行駛安全系統帶來(lái)更高使用價(jià)值和社會(huì )價(jià)值。

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