基于NPX的輪胎壓力監測系統

　　MC33594器件是摩托羅拉公司生產(chǎn)的高度集成的UHF接收器,它能夠接收并解調OOK或FSK調制的Manchester編碼數據,同時(shí)通過(guò)一條串行外圍接口(SPI)總線(xiàn)將其發(fā)送出去。通信中采用FSK調制方式時(shí),MC33594支持數據管理器,可以去掉數據幀中的同步碼、前導碼和結束符(EOM)等字節,這樣控制它的軟件就可以大大簡(jiǎn)化。 P89LPC930是Philip公司的一款微控制器,適合于許多要求高集成度和低成本的場(chǎng)合,可以滿(mǎn)足多方面的性能要求。P89LPC930采用高性能的處理器結構,指令執行速度六倍于標準80C51器件,且帶有SPI總線(xiàn)接口,可方便地與MC33594進(jìn)行通信。
　　2 TPMS系統軟件設計
　　TPMS的軟件比較簡(jiǎn)單,輪胎監測模塊主要對氣壓、溫度及電源電壓數據進(jìn)行測量、處理和傳輸。主機顯示模塊接收到數據幀并經(jīng)校驗后顯示氣壓、溫度和電壓值,并且與報警閾值進(jìn)行比較以判斷是否需要報警。整個(gè)系統對低功耗設計要求非常高,所以應盡可能合理安排程序流程,優(yōu)化軟件算法。
　　2.1 輪胎監測模塊程序設計
　　輪胎監測模塊的主程序在執行完初始化功能后便根據當前氣壓值與報警閾值的差值設置定時(shí)中斷時(shí)間,然后進(jìn)入低功耗模式。模塊供電電壓、輪胎氣壓和溫度的監測與數據的傳輸都放置在中斷程序,中斷結束立即進(jìn)入低功耗模式。NPX-C10746內置中斷定時(shí)時(shí)間大約為0.5秒～4秒,輪胎氣壓和溫度正常時(shí),可取3秒定時(shí)中斷一次,調用NPX的輪胎氣壓和溫度檢測與補償、CRC-16校驗計算執行庫后,通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式發(fā)送給主機顯示模塊。在氣壓及溫度接近或低于報警閾值時(shí),縮短定時(shí)中斷時(shí)間,增加數據采樣及發(fā)送頻率。因為監測模塊供電電壓下降相對比較緩慢,這里采用軟件計數定時(shí)中斷來(lái)延長(cháng)其檢測周期,取20次中斷(60秒)采樣一次。定時(shí)中斷程序流程如圖3所示。

　　2.2 主機顯示模塊程序設計
　　主機上電后,P89LPC930初始化,配置完MC33594后,模塊進(jìn)入等待SPI數據工作狀態(tài)。在接收到一個(gè)數據幀并經(jīng)CRC校驗(采用查表法實(shí)現,減小MCU占用時(shí)間)和輪胎ID判斷無(wú)誤后,送數碼顯示并點(diǎn)亮相應的指示燈以表示各模塊工作正常。當輪胎監測模塊供電電壓、氣壓及溫度接近或低于報警閾值時(shí),主機啟動(dòng)LED閃爍警告或蜂鳴器報警。程序流程圖如圖4所示。
　　2.3 通訊及協(xié)議
　　2.3.1 數據幀格式
　　輪胎監測模塊與主機接收顯示模塊之間的無(wú)線(xiàn)通訊采用固定的數據幀長(cháng)度進(jìn)行,具體數據幀格式如表1所示。