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1、第23卷第5期四川理工学院学报(自然科学版)Vol23No52010年10月JournalofSichuanUniversityofScience&Engineering(NaturalScienceEdition)Otc2010文章编号:16731549(2010)05059403一种基于MPXY8020A的智能胎压监测系统设计112蒋志平,戴庆光,艾云峰(1.成都理工大学工程技术学院,四川乐山614000;2.中科院研究生院计算与通信工程学院,北京100049)摘要:概述了当前汽车智能胎压监测系统(TPMS)的发展现状,并介绍了基于Motorola公司智能传感器
2、MPXY8020A的智能胎压监测系统设计开发过程。该系统分为压力采集、发射和压力接收、显示两个子系统,在介绍了整个系统的系统结构后,分别对硬件和软件的设计与实现进行了描述。关键词:智能胎压监测系统;CAN总线;智能控制系统中图分类号:TP39311文献标识码:A[48]大的进展。引言1TPMS系统结构轮胎压力直接影响着稳定性、操作性和燃油消耗等汽车行为,轮胎气压不足时往往会导致轮胎故障,严重直接式轮胎压力传感器主要有两个子系统组成,情况下甚至会造成人员伤亡。据交警部门统计,我国每它们分别是胎装子系统和车载子系统。胎装子系统安年有26万交通事故是由轮胎气压偏低、偏高或渗漏引装在轮胎内
3、部,由固定在一起的传感器、MCU控制器起的,占交通事故总数的70%左右,造成巨大的经济损和无线发射单元三部分构成。传感器采集轮胎内的压失和生命危害。因此,为保证汽车高速行驶的安全性力、温度数据,然后MCU从传感器获得这些数据,并利能,必须随时了解轮胎的气压和温度。用无线发射单元将这些数据信息按一定格式发送给车汽车智能胎压监测系统(TPMS)是一种新型的汽车载子系统。车载子系统安装在汽车驾驶室内,主要负安全保障系统,它能实时显示轮胎气压、温度值,对轮胎责获取胎装子系统发送过来的无线电波信息,将它们还气压进行自动监测,以保障行车安全。TPMS主要分为原成各个轮胎的压力、温度数值,在显示设备
4、上显示出两种类型:一种是间接式TPMS,它通过汽车ABS的轮速来。同时它将获得的数值与预先设定的门槛值进行比传感器来比较轮胎之间的转速差别,以达到监视胎压的较,如果压力数值低于门槛值便发出报警信号。车载子目的;另一种是直接式TPMS,它利用安装在每一个轮胎系统由无线接收单元、MCU控制器、LCD显示设备、输入里的以锂离子电池为电源的压力传感器来直接测量轮设备以及一个可以同计算机通信的串口组成,结构如图胎的气压。1所示。目前,国内对TPMS系统开发和改进的研究工作[1]2子系统的设计与实现非常活跃,冷毅等人开发出了基于无线传感器和[2]CAN总线的直接式轮胎压力监测系统,胡亚东等21通
5、信协议的设计则开发了基于MSP430的直接式胎压检测系统,姚林胎装单元向车装单元发送所测得的轮胎压力、温度[3]波等开发的系统则是基于集成传感器SP30的,针数据时,按图2所示设计的数据帧格式发送。对其他不同类型的TPMS系统的研究也得取得了较这里用F4、F5表示数据帧的开始。因为接收单元收稿日期:收稿日期:20100618基金项目:成都理工大学工程技术学院科技发展基金(C122009020)作者简介:蒋志平(1979),男,四川旺苍人,讲师,硕士,主要从事嵌入式系统、数字媒体技术方面的研究。第23卷第5期蒋志平等:一种基于MPXY8020A的智能胎压监测系统设计59
6、5较成熟的数字射频方案。这样就可以保证数据传输的可靠性与稳定性,而且可以采用数字编码技术来对四个轮胎进行编址区分,进一步避免了轮胎传感器相互之间的干扰。经过对电力消耗、尺寸和数字接口等方面的考虑,选用了MC68HC908RF2芯片。MC68HC908RF2芯片内部封装了一个8位微处理器和一个标准数字射频发射器,这样可以保证整个轮胎传感器的尺寸可以得到很好的控制,这正是选择这一款芯片的重要原因。MC68HC908RF2接受Daytona传感器传送过来的传感数据,进行格式整理后就转交给射频模块向车载单元发射433M或者317M的射频信号(注:433M射频在国内某些地区受管制)。软件算法方面
7、,MCU启动后,首先将MPXY8020A设置为standby/reset模式,然后进入睡眠状态。处于要接收、处理四个轮胎发送的数据,为了识别每个轮胎,standby/reset模式的MPXY8020A每三秒钟会从OUT给每个轮胎规定一个固定的ID。这样接收模块收到数引脚发出唤醒信号,将MCU从睡眠中唤醒,并进入KBI据帧后,与它所保存的轮胎ID比较,便能确定接收的数中断服务程序。如图3所示,在中断服务程序中,MCU据帧是哪个轮胎的。跟随在轮胎I
