基于MPXY83OO的TPMS的設計

摘要：輪胎壓力檢測系統(tǒng)(TPMS)是目前汽車消費者最為關心的汽車安全技術之一。本文應用最新的集成TPMS芯片MPXY8300，設計出TPMS的整體方案，系統(tǒng)具有一定的實用價值和應用前景。
關鍵詞：輪胎壓力檢測系統(tǒng)；發(fā)射；接收

0 引言
在汽車行駛中，汽車輪胎的低氣壓、高氣壓、漏氣、溫度過高等都可能造成爆胎，從而引發(fā)嚴重的交通事故。TPMS(汽車輪胎壓力監(jiān)視系統(tǒng))主要用于在汽車行駛時實時地對輪胎壓力進行自動檢測，對輪胎漏氣和高氣壓進行報警，以保證行車安全。
本文是基于MPXY8300設計的TPMS系統(tǒng)，由安裝在輪胎里的發(fā)射模塊與安裝在駕駛室內的接收模塊組成。發(fā)射模塊實現(xiàn)輪胎壓力、溫度、加速度等的檢測；測量數(shù)據(jù)的初步處理；數(shù)據(jù)的RF無線傳輸?shù)裙δ?。接收模塊完成信號的接收、解調、處理、判斷、顯示和報警等功能。

1 系統(tǒng)組成
TPMS的發(fā)射模塊由MPXY8300、電源和發(fā)射天線組成。MPXY8300是飛思卡爾推出的最新集成度很高的胎壓檢測芯片，內部集成了溫度、壓力、加速度和電壓傳感器、信號補償調理電路、8位微控制器、RF發(fā)射器等，集成度高，性價比高；電源用放電電壓平穩(wěn)、自放電極低、高溫和低溫特性都好的鋰亞電池供電；天線用體積小、成本低、功耗小的小環(huán)天線。
接收模塊由接收芯片MC3 3 596、微控制器MC68HC908KX8、顯示報警和電源電路組成。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

2 發(fā)射模塊電路
2．1 發(fā)射電路
發(fā)射電路如圖2所示。NX3225為16．0132MHz的晶振，為MPXY8300提供時基。載波頻率為434MHz，數(shù)據(jù)傳輸速率9600b／s，數(shù)據(jù)采用曼徹斯特編碼，調制方式為頻移鍵控。輪胎數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)幀發(fā)送，數(shù)據(jù)幀格式為前導碼+設備ID+壓力數(shù)據(jù)+溫度數(shù)據(jù)+狀態(tài)+校驗碼+停止位。汽車在高速運動時輪胎內的電磁、溫度、濕度、壓力等情況十分復雜，所以該模塊的設計要按軍用級產(chǎn)品的要求來選擇元器件，安裝在輪胎上的輪胎壓力、溫度實時檢測和數(shù)據(jù)處理及發(fā)送系統(tǒng)裝置的所有器件、材料都要滿足一40℃到+125℃的使用溫度范圍。MPXY8300系列采用了新一代電容式傳感器技術，使之功耗更低、集成能力更高。綜合比較傳感器的各種性能、考察供貨情況、資料獲得情況，選擇MPXY8300為設計TPMS的傳感器。