基于ZigBee的汽車輪胎壓力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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2.2.2 SP12芯片
傳感器采用英飛凌公司生產(chǎn)的SP12芯片, 它是繼承式三合一傳感器，具有氣壓測(cè)量、溫度測(cè)量、加速度測(cè)量功能和電源電壓檢測(cè)功能, 能夠自動(dòng)補(bǔ)償測(cè)量數(shù)據(jù)，把氣壓、溫度、加速度等物理量轉(zhuǎn)換為數(shù)值量并發(fā)送至MCU。SP12芯片采用SPI總線輸出，內(nèi)置時(shí)鐘電路, 能周期性輸出定時(shí)喚醒信號(hào)和復(fù)位信號(hào)。SP12的外圍電路也很簡(jiǎn)單, 只有電源接口和MCU的數(shù)字接口。SP12采用了喚醒瞬態(tài)工作模式，當(dāng)它工作在睡眠工作模式時(shí)其功耗僅0.6 mA，器件所有數(shù)字模擬部分全部工作時(shí)的電流消耗是6 mA，大大降低系統(tǒng)功耗，延長(zhǎng)了電池的使用壽命。
2.2.3 發(fā)射模塊硬件設(shè)計(jì)
胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中發(fā)射模塊的傳感器一般都安裝在車輪內(nèi),因此, 供電系統(tǒng)一般采用小尺寸電池。考慮到電池容量、壽命及溫度適應(yīng)性, 選用鋰亞電池以保證監(jiān)測(cè)模塊在高低溫環(huán)境中都能夠正常工作，TADIRAN LTH2450鋰亞電池能滿足TPMS寬溫度范圍的要求。本文的發(fā)射模塊采用3 V鋰電池供電。發(fā)射模塊的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/157794.htm
從機(jī)中，CC2430與SP12通過(guò)SPI線交換數(shù)據(jù)和發(fā)送命令。SP12將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給CC2430，由CC2430轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)幀經(jīng)天線發(fā)送給主機(jī)接收模塊。系統(tǒng)平時(shí)處于休眠狀態(tài)，操作大多都是以中斷服務(wù)程序的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，采用下降沿觸發(fā)的方式，在中斷出發(fā)后，終端服務(wù)程序讀中斷狀態(tài)寄存器的相應(yīng)位來(lái)進(jìn)行具體操作。為了降低發(fā)射模塊的功耗，MCU采用定時(shí)喚醒的工作方式，定時(shí)信號(hào)由SP12提供。該系統(tǒng)通信頻率是2.4 GHz，晶振選擇32 MHz。
2.2.4接收模塊硬件設(shè)計(jì)
接收模塊安裝于車廂內(nèi)部，可以直接利用車廂內(nèi)部的電源，可以不考慮電源問(wèn)題。接收模塊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。
接收模塊的核心是CC2430芯片，主機(jī)接收器在TPMS中的主要作用有：(1)協(xié)調(diào)器自組網(wǎng)，負(fù)責(zé)組織一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，給每個(gè)從機(jī)分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò)D號(hào)，并將每個(gè)從機(jī)的信息實(shí)施編碼注冊(cè)，存儲(chǔ)在E2PROM中；(2)接收從機(jī)傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)幀，實(shí)現(xiàn)主機(jī)和從機(jī)之間的無(wú)線通信；(3)存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)，MCU接收到輪胎數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、保存、顯示。接收器的按鍵電路選擇簡(jiǎn)易的4×4矩陣鍵盤作為人機(jī)交互的窗口，能夠手動(dòng)操作來(lái)訪問(wèn)特定的輪胎并查看其運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)高分辨率的LCD顯示屏顯示出來(lái)，當(dāng)數(shù)據(jù)異常時(shí)，報(bào)警電路報(bào)警。
3 TPMS軟件設(shè)計(jì)
合理安排程序流程才能夠使得整個(gè)系統(tǒng)符合低功耗設(shè)計(jì)。
3.1 發(fā)射模塊的軟件設(shè)計(jì)
發(fā)射模塊的主程序流程如圖4所示。
評(píng)論