汽車輪胎預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2．2 中央監(jiān)視模塊
CC2530和LCD之間通過SPI接口通信，CC2530的引腳P1_5(SCLK)和引腳P1—6(MOSI)分別與LCDSPI接口連接。系統(tǒng)中K1，K2和K3用來配置系統(tǒng)的工作參數(shù)，低電平有效。LED1(Green)和LED2(Red)分別指示警告和正常。監(jiān)視模塊電路圖如圖4所示。

3 軟件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)的軟件是基于德州儀器公司的Z—Stack2007設(shè)計(jì)的。為了降低功耗，對(duì)協(xié)議棧簡(jiǎn)化，刪減了不必須的功能。
3．1 數(shù)據(jù)幀的設(shè)計(jì)
CC2530發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)時(shí)，RF射頻前端工作，此時(shí)消耗功率最大，因此應(yīng)該減少輪胎檢測(cè)模塊的數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)和發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。為了能夠識(shí)別一個(gè)系統(tǒng)中每個(gè)輪胎的參數(shù)值和防止多個(gè)系統(tǒng)之間的設(shè)備沖突，將設(shè)備的擴(kuò)展地址加入到數(shù)據(jù)幀。壓力、溫度和電壓值分別占用一個(gè)字節(jié)。數(shù)據(jù)幀的具體格式如表3所示。

中央監(jiān)視模塊解析收到的數(shù)據(jù)幀，通過擴(kuò)展地址來一一對(duì)應(yīng)每只輪胎，然后將溫度、壓力和電量信息對(duì)應(yīng)到相應(yīng)輪胎。
3．2 檢測(cè)模塊軟件設(shè)計(jì)
CC2530被喚醒后，立刻進(jìn)入溫度、壓力和電池電壓的測(cè)量。為了能夠精確測(cè)量輪胎內(nèi)壓力和溫度采用逐次逼近的方式，但是逐次逼近方式需要64個(gè)時(shí)鐘周期的采樣時(shí)間。因此對(duì)采樣的時(shí)間順序進(jìn)行優(yōu)化，在最短時(shí)間內(nèi)完成數(shù)據(jù)采樣。
P=2．5×Output±(誤差)
式中：P為輪胎壓力測(cè)量值(單位：kPa)；Output為MPXY8020A輸出的8位精度壓力模數(shù)轉(zhuǎn)換值；誤差為溫度和電源電壓等因素影響產(chǎn)生測(cè)量誤差的軟件修正值。
根據(jù)上式將壓力模數(shù)值轉(zhuǎn)換成輪胎壓力值。由于壓力測(cè)量值受到溫度和電源電壓的影響偏離真實(shí)值，通過軟件方式對(duì)誤差值進(jìn)行進(jìn)行修正，最后得出準(zhǔn)確的壓力值。MPXY8020A測(cè)量的溫度值也偏離真實(shí)值，其測(cè)量誤差如圖5所示。MPXY8020A測(cè)量值的軟件校正值和CC2530片內(nèi)溫度傳感器測(cè)量值的平均值視為真實(shí)溫度。

監(jiān)測(cè)模塊連續(xù)20次溫度和壓力測(cè)量值的變化幅度在傳感器誤差允許范圍內(nèi)相等時(shí)，認(rèn)為汽車處在停止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)系統(tǒng)休眠時(shí)間延長(zhǎng)，休眠時(shí)間最長(zhǎng)至10 min。休眠時(shí)間大于3 s時(shí)，CC2530屏蔽MPXY8020A喚醒，進(jìn)入PM2功耗模式。