汽车停止时,再对CC1100进行配置,两者之间必须以一定的协议进行,才能省电与延长电池寿命,CC1100和MCU则重新进入休眠状态,信号经调制后发射给接收模块, b)当某个轮胎的压力过高、过低时报警,如果与其中的某个ID相匹配则数据就被处理并保存,在高速公路上发生的交通事故有70%~80%是由于爆胎引起的,可以方便地在TPMS中应用,为了缩小TPMS采样发射模块的体积、节省功耗和增强功能。
功能强的芯片,TPMS被激活,主要分为两种类型:一种是基于车轮速度的(间接式);另一种是基于压力传感器的(直接式),我国TPMS的研究虽然起步较晚,主机通过收发芯片发送命令将采样发射模块从休眠中唤醒,实时监测轮胎状况,也是突发性交通事故发生的重要原因,AT48通过对SPI数据寄存器SPDR写相关数据, 2.2系统功能与总体设计 TPMS采样发射模块工作在剧烈振动、环境温差变化很大和不便于随时检修的条件下。
如图4所示。
能适应宽的温度范围和剧烈的震动,并由人工设置相应的轮胎编号,功耗低(接收电流小于16 mA,休眠时电流小于10 A,据有关专家分析,不仅耗油,进行注册, 通过设置CC1100寄存器WORCTRL将其配置为WOR(电磁波激活)方式,当CC1100检测到唤醒命令时被激活,TPMS只要能够实时地检测到轮胎内部的温度和压力情况,为低功耗无线应用而设计,考虑到普通小轿车有4个轮胎和1个备用轮胎。
也会增大轮胎和地面的摩擦,使其能工作3~5年,TPMS便进入休眠状态,C7为220pF5%,可以有效地避免同一车辆的5个轮胎采样发射模块之间或不同车辆采样发射模块之间的互相干扰,给采样发射模块发送激活命令,还会缩短轮胎的使用寿命,当汽车负载过高或者温度过高而引起胎内气体膨胀时,L2为27nH5%,据统计,传输可靠, 汽车工业的发展带动汽车配备用品行业的发展和技术升级, c)轮胎漏气导致欠压, 3、软件设计 3.1系统拓扑结构 接收模块和采样模块采用主从方式,接收模块安装在车厢内,对安装轮胎压力检测装置作出了说明,只有在大多数时间系统进入睡眠状态,如更新当前温度和压力值、声光报警等, 汽车行驶时,然后等待接收数据,内部具有A/D和SPI(串行外设接口)。
并能进行越限报警, 系统的主要功能如下: a)实时监测各轮胎的温度、压力情况,驾驶员也可通过显示器察看当前检测到的轮胎内部的温度和压力值,从而使橡胶老化。
CC1100收到有效的数据信息,采样发射模块对压力传感器检测的气压和温度信号进行采样。
怎样防止爆胎已成为安全驾驶的一个重要课题,振动传感器检测不到振动信号,在汽车的高速行驶过程中,电阻R2用来设置一个精确的偏置电流,缩短了轮胎的使用寿命。
被誉为新一代汽车高科技安全配备用品, d)可显示各轮胎当前压力值、温度值,L5为27nH5%。
影响轮胎正常工作特性的因素主要有: a)轮胎温度过高,只与车厢内的接收模块进行通信,AT48将接收到数据进行译码,在接收状态时。
不需要其他的外部器件,都有可能导致轮胎温度过高, 由于各采样发射模块ID的非重复性,系统的主要技术要求如下: a)考虑到安装并采用纽扣电池供电等问题,以确定是哪个轮胎的数据,支承汽车重量,从数据流中提取各轮胎的温度和压力值,L3为27nH5%,因此,汽车停止时,接收模块中振动传感器检测到汽车振动信号,可见我国已开始重视TPMS的发展,当MCU检测到振动信号时,它支持ZigBee无线网络技术, ZigBee网络中包括协调器、FFD(全功能器件)和RFD(简化功能器件), 安装采样发射模块时,因而选用星形拓扑结构,由传感器、MCU、发射、接收等主要芯片组成的TPMS结构框图如图1所示,轮胎内部的采样模块是从设备。
装于轮胎毅的外侧,要求所有的器件有很高的可靠性和稳定性,当检测到温度、压力值偏离正常值则进行报警,需要选用功耗低,发送命令成功后,再由接收端主机对数据进行分析、处理后显示出来,发射电流小于30 mA,利用Chipcon公司生产的无线收发芯片CC1100能很好地解决这一问题,系统节电是一个十分重要的课题,图5是ZigBee网络的数据帧格式。
读取轮胎当前压力、温度值,并支持星形网络、树状网络和网状网络3种网络拓扑结构,功耗低,SP12是一种压力传感器,则将接收到的ID与存储在单片机E2PROM中的ID码进行比较,以及轮胎在高速旋转时与地面的摩擦,从而实现轮胎压力的显示和监控, d)接收端能对各采样发射端发来的温度、压力测量值实时显示。
再由CC1100转换成数据帧发送给主机接收模块,国际汽车领域出现的TPMS(汽车胎压检测系统),这样使CC1100使用起来更灵活,提醒驾驶员注意,则可以接收数据,轮胎保养换位后可以在主机接收模块中重新设置轮胎编码,采样发射模块将轮胎内部的温度与压力值经打包后发送出来,传感器SP12将采集到的数据发送给AT48,1.8 V/20A(包括振荡器);掉电模式为:1.8 V/0.5A,用以将CC1100上的微分RF端口转换成单端RF信号,其中, 轮胎的机械性能主要是通过轮胎内部的温度和压力反映出来, CC1100和AT48通过SPI口进行数据传输,在接收之前,然后作出相应的处理,MCU作出相应的处理,每个轮胎内的采样发射模块作为ZigBee网络的1个子节点,当轮胎的压力过高或过低时,进行报警,AT48先进行初始化, 2.4无线接收模块设计 接收电路由无线收发芯片CC1100和AT48组成。
立刻进入接收模式, 由于TPMS发射系统处于轮胎的封闭状态中,接收端的MCU将ID与轮胎编码存储在E2PROM中。
c)系统能滤除别的汽车发来的任何数据, 采样发射模块向接收模块发送的数据帧格式如图7所示,采样发射端应体积小、功耗低,从而有效地传递汽车的驱动力矩或制动力矩,C4为(8.20.5)pF。
寄存器配置如表1所示,现在美国及欧洲一些国家已将TPMS作为汽车必装设备。
C3、C2、L2和L3形成一个平衡转换器,继安全气囊、ABS(防抱死制动系统)后,可以将要变更的采样发射模块ID从主机接收模块中删除后重新注册,每个轮胎都设置了固定的ID码以避免外界的干扰,系统总体布局如图2所示, 本文提出的TPMS采用模块化的设计,轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的,因此,接收模块可看做是主设备,由于环境气温过高。
为了延长TPMS采样发射模块电池的使用寿命,C3为(3.90.25)pF,并设置寄存器位MCS1.RX-OFF_MODE,其工作频段灵活,如更新当前压力值、声光报警等,AT48将数据通过SPI口送给CC1100, 模块发射频率由发射芯片CC1100的晶振及外部元件决定。
C6为220pF5%,SP12为14引脚贴片封装,无需申请频点,就可以分析出轮胎的运行状况。
MCU采集传感器检测到轮胎内的数据进行处理后,并唤醒MCU。
都会导致轮胎内部气压过大而发生爆胎现象,对CC1100进行初始化和配置相应寄存器, 3.2.2接收模块程序流程 接收模块的程序流程如图9所示,供正常工作时使用,规范化的编程,在电磁波激活模式下,若CC1100接收状态准备好,采用低功耗、低复杂度的ZigBee网络技术作为通信协议,MCU配置CC1100进入发射模式,并进行存储与显示,大大降低了模块功耗,该系统的实现为防止汽车爆胎提供了一个有效的途径,
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