輪胎壓力監(jiān)控系統的設計
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隨著汽車消費市場的日益升溫， 汽車的安全性能更加被消費者所關注。在汽車的高速行駛中，輪胎故障是所有駕駛者最為擔心和最難預防的，也是突發(fā)性交通事故發(fā)生的重要原因。據統計，在中國高速公路上發(fā)生的交通事故有70％是由于爆胎引起的，而在美國這一比例高達80％?；诖耍绹\輸部(dot)國家公路交通安全管理委員會(nhtsa)出臺法規(guī)。該法規(guī)規(guī)定：2003年l1月到2006年l0月31日期間美國新出廠的輕型汽車將逐步引入輪胎壓力監(jiān)測系統(tyrepressure monitoring system)[2]。鑒于如此大的市場潛力，國內外許多公司紛紛開始研制。本文提出基于motorola公司的mpxy8040溫度和壓力傳感器、mc68hc908rf2嵌入式一體化微處理器和射頻發(fā)射器、mc33594接收器和mc68h908kx8微處理器構成的輪胎壓力監(jiān)控系統。其中mpxy8040和mc68hc908rf2及其外圍電路構成測量和發(fā)送子系統，mc33594和mc6-8h908kx8及其外圍電路構成接收、處理和顯示主系統。
2 tpms系統構成[2]
輪胎壓力監(jiān)測系統分為直接系統和間接系統。間接系統即通過車速傳感器來確定輪胎壓力變化，利用abs輪速傳感器來間接測量胎壓，成本低，但精度差，無法在任何時間工作。直接式壓力測量法利用車輪內的壓力傳感器和無線發(fā)送器，發(fā)射信號到射頻接收器，來直接測量溫度和壓力，精度可靠，成本較高。
直接測量系統需要在每個輪胎上安裝1個遠程感應模塊來采集數據，在車內安裝1個接收模塊來接收和處理數據，并為司機提供適當的顯示即可。
3 硬件設計和實現
系統電路原理圖如圖1和圖2所示。
圖1 輪胎子系統電路原理圖
圖2 儀表盤主系統電路原理圖
(1) 氣壓和溫度傳感器和信號調理電路。采用motorola公司的mpxy80-40a[4]傳感器測量輪胎壓力和溫度，mpxy8040a壓力溫度傳感器芯片是motorola公司為測量汽車輪胎壓力和溫度而設計的高集成芯片。該芯片內嵌一個容性絕對壓力傳感器和一個溫度傳感器，包括壓力變換器、正溫度系數擴散電阻溫度傳感器和所有必須電路，用以產生一個校準的8bit溫度和壓力數字輸出，能夠測量0kpa～637.5kpa的輪胎壓力和一40℃～125℃范圍內的輪胎溫度，適用于氣體媒介和一般的胎內環(huán)境。每個芯片有標識id，用于識別是哪一個輪胎。
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