綜合CAN和LIN通信功能的TPMS設計和應用

射頻數字天線(xiàn)的硬件電路設計

　　射頻數字天線(xiàn)原理如圖7示，主要由射頻接收芯片、單片機、LIN收發(fā)芯片組成。MC33594是一個(gè)具有自動(dòng)增益控制的高靈敏度的OOK/FSK接收芯片，主要負責射頻信號的接收和解調，并通過(guò)SPI接口以中斷的方式將數據傳輸給MC9S08SG8單片機，該單片機將數據處理后組成LIN數據包，當LIN總線(xiàn)上有主機請求數據時(shí)，LIN數據包將會(huì )通過(guò)TJA1020被發(fā)送到LIN總線(xiàn)上。

圖7 射頻數字天線(xiàn)原理圖

　　LIN 總線(xiàn)的報文幀由報文頭和響應場(chǎng)組成，波形分析圖如圖8所示。報文頭由主機發(fā)送，包括了一個(gè)同步間隔場(chǎng)、一個(gè)同步場(chǎng)和一個(gè)標識符場(chǎng)，其中標識符場(chǎng)就是主機發(fā)送給從機的事件命令。從機接收到該命令后根據協(xié)議規定發(fā)送或接收8字節數據和校驗和，就構成了響應場(chǎng)。由此，完成主機對每個(gè)從機的逐一訪(fǎng)問(wèn)和信息傳遞。

圖8 LIN數據波形分析圖

　　LIN總線(xiàn)是一個(gè)單主機多從機的網(wǎng)絡(luò )結構。在本系統的LIN總線(xiàn)設計中，主要實(shí)現ECU主控模塊(主機)對兩個(gè)射頻數字天線(xiàn)(從機)的配置和對輪胎數據的讀取。如圖9為L(cháng)IN總線(xiàn)上的信息事件的觸發(fā)工作圖。

圖9 LIN總線(xiàn)事件觸發(fā)圖

TPMS接收系統的固件程序設計

　　如圖10和11分別為射頻數字天線(xiàn)和ECU主控模塊的固件程序流程圖。射頻數字天線(xiàn)主要以SPI中斷方式接收射頻數據，并以L(fǎng)IN請求中斷的方式發(fā)送LIN 數據幀。ECU主控模塊以定時(shí)查詢(xún)的方式工作：每隔1s主動(dòng)發(fā)送CAN數據幀；每隔2s主動(dòng)查詢(xún)射頻數字天線(xiàn)的數據；每隔30s主動(dòng)檢測TPMS系統的內部故障。另外ECU主控模塊可以中斷方式接收CAN總線(xiàn)上的數據，實(shí)現對TPMS之發(fā)射模塊ID的注冊、參數設置及車(chē)輛信息共享等功能。

圖10 射頻數字天線(xiàn)流程圖