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一種直接式TPMS輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)設計

作者: 時間:2010-07-10 來源:網(wǎng)絡 收藏

摘 要 著重介紹實現(xiàn)系統(tǒng)()的電路設計和相關技術問題。系統(tǒng)由壓力傳感器模塊和中央接收機組成。壓力傳感器SPl2、微控制器和433 MHz收發(fā)一體IC(nRF401)組成的壓力傳感器模塊,完成輪胎壓力的采集和發(fā)射任務。接收機接收壓力信息,并進行處理。

伴隨著城市交通技術的不斷發(fā)展,人們在享受高速公路高效便捷方式的同時,隨之引發(fā)的交通事故率也在提高,其中由于輪胎的氣壓引起的比例高達80%,這種現(xiàn)象使得人們要對行駛中的輪胎氣壓進行監(jiān)測。一些發(fā)達國家陸續(xù)推出了相關法案(美國的TREAD法規(guī)),要求新車裝配中必須裝配能夠對行駛中的輪胎氣壓實時監(jiān)測的安全電子裝置。因此,在未來汽車上加裝系統(tǒng)(),也必將和ABS、安全氣囊一樣,是必然的發(fā)展趨勢。系統(tǒng)全天候對輪胎里的壓力進行監(jiān)測,對輪胎的漏氣和低壓、高壓進行報警,使車輛始終處于安全運行狀態(tài)。

1 系統(tǒng)設計

  TPMS系統(tǒng)由輪胎壓力傳感器和接收機組成。輪胎壓力傳感器選用MicrochiP公司的PICl6F628A低功耗8位MCU,壓力傳感器選用英飛凌的SPl2,IC選用N0rdic公司的。

  裝在輪胎里的壓力傳感器將輪胎里的壓力、溫度信息傳送給駕駛室里的接收機,讓司機隨時了解輪胎中的氣壓情況,如圖l所示。

  

  

  1.1 電路

  在圖2所示的射頻信號電路中,采用挪威Nordic,公司的器件,該器件是433 MHz ISM頻段的單片UHF無線收發(fā)IC。它采用FSK的調制解調技術,其最高工作速率可達20 kb,發(fā)射功率可調,最大達lO dBm?;炯夹g指標如下:

  

  

  中心載頻點為433.92/434.23 MHz;

  最大發(fā)射功率為10 dBm

  工作電壓為2.7~5.25V;

  接收時消耗電流為250μA,發(fā)射時最大為28 mA,待機電流為8/μA。

  NRF401的ANTl和ANT2是天線的輸入/輸出復用腳。在輸入模式時,射頻信號通過將該腳連接到低噪音放大器后解調;同樣,在輸出模式時,調制的信號在功率放大后,通過該腳輸出。

  4腳為nRF401的PLL鎖相環(huán)濾波器輸入,該腳正常工作時的電壓是l.lV0.2V。

  5腳和6腳為壓電晶振控制的外圍電路,此兩腳間接一個Q>45@433 MHz值的22μH電感。

  7腳和8腳分別為數(shù)據(jù)輸入腳和輸出腳。配合18腳PWR_UP和19腳TXEN上的電位時序完成信息的發(fā)送和接收。圖3是進行數(shù)據(jù)發(fā)射和接收時控制各引腳操作時序圖。

  

  


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