基于MC68HC908RF2的汽車(chē)胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　由圖1可知，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由胎壓監(jiān)測(cè)模塊和中央接收模塊兩個(gè)主要部分組成。其中胎壓監(jiān)測(cè)模塊安裝在汽車(chē)輪胎內(nèi)，該模塊帶有傳感器和無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置，主要用來(lái)監(jiān)測(cè)輪胎內(nèi)的氣壓和溫度并把監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)通過(guò)發(fā)射裝置發(fā)送給接收模塊；中央接收模塊安裝在駕駛室操作盤(pán)附近，帶有無(wú)線(xiàn)接收裝置、聲光報(bào)警模塊和液晶顯示模塊，無(wú)線(xiàn)接收裝置接收到胎壓監(jiān)測(cè)模塊發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)，將各輪胎的氣壓和溫度由液晶顯示模塊顯示，駕駛者通過(guò)顯示模塊即可掌握各個(gè)輪胎的氣壓和溫度狀況，當(dāng)輪胎氣壓、溫度發(fā)生異常將要出現(xiàn)危險(xiǎn)征兆時(shí)，就會(huì)通過(guò)聲光報(bào)警模塊自動(dòng)報(bào)警，以提醒駕駛者減速慢行或做相應(yīng)的檢查和檢修，從而保證行車(chē)的安全以及輪胎保持在正常運(yùn)行狀態(tài)。此外，為了系統(tǒng)功能的更新和維護(hù)方便，該模塊還保留了與上位機(jī)的USART通信接口。

3 汽車(chē)胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　汽車(chē)胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)主要分為胎壓監(jiān)測(cè)模塊和中央接收模塊兩大部分，下面介紹具體實(shí)現(xiàn)。

3.1 胎壓監(jiān)測(cè)模塊硬件設(shè)計(jì)

　　由圖2可知，胎壓監(jiān)測(cè)模塊硬件部分主要由傳感器、控制器和天線(xiàn)匹配網(wǎng)絡(luò)三部分組成。其中傳感器采用的是具有測(cè)量溫度、壓力功能的MPXY8020A。該傳感器將一個(gè)變?nèi)輭毫鞲性?、一個(gè)溫度傳感元件和一個(gè)接口電路(帶喚醒功能)集成在同一芯片中；具有電源管理和數(shù)字輸出功能，其低功耗的特殊功能是專(zhuān)門(mén)為T(mén)PMS而設(shè)計(jì)，內(nèi)部的介質(zhì)保護(hù)過(guò)濾器可以使其硅片免受環(huán)境影響。MPXY8020A根據(jù)對(duì)S0、S1管腳的不同配置有4種操作模式：待機(jī)/復(fù)位模式、測(cè)量氣壓模式、測(cè)量溫度模式和輸出數(shù)據(jù)讀取模式。與控制器MC68HC908RF2共有6條引腳連線(xiàn)，其中2個(gè)引腳用于控制其操作模式，2個(gè)引腳用于數(shù)據(jù)串行交換，1個(gè)引腳用于喚醒控制器。 MPXY8020A還具有復(fù)位功能，該引腳作為一個(gè)輸出端子，定時(shí)向控制器發(fā)送復(fù)位信號(hào)，確保模塊可靠工作。

　　控制器MC68HC908RF2將8位Flash單片機(jī)(MCU)和UHF發(fā)射器(MC33493)集成在同一芯片內(nèi)。MCU連接傳感器，定期檢查氣壓和溫度數(shù)據(jù)。發(fā)射器雖然與MCU集成在一起，但其工作完全由MCU控制，設(shè)定其工作頻率和模式，從而控制數(shù)據(jù)的發(fā)送。匹配網(wǎng)絡(luò)主要是確保由MC33493傳送來(lái)的數(shù)據(jù)能以無(wú)線(xiàn)通信的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送出去。

3.2 中央接收模塊硬件設(shè)計(jì)

　　中央接收模塊通過(guò)指示燈閃爍或液晶顯示來(lái)告知駕駛員車(chē)輛各輪胎當(dāng)前的壓力、溫度是否異常。中央接收模塊硬件結(jié)構(gòu)如圖3所示，主要由無(wú)線(xiàn)接收部分、主控制器以及相關(guān)的外圍器件組成。無(wú)線(xiàn)接收部分由高集成UHF接收器MC33594及其匹配網(wǎng)絡(luò)組成；MC33594具有接收并解調(diào)OOK或FSK調(diào)制的Manchester(曼徹斯特編碼)數(shù)據(jù)的功能，同時(shí)通過(guò)其SPI總線(xiàn)接口可與主控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；若采用FSK調(diào)制，MC33594可支持?jǐn)?shù)據(jù)管理器——Manchester數(shù)據(jù)解碼器，如果有匹配的天線(xiàn)，其靈敏度可以達(dá)到-103dBm。