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用TPMS朋友進(jìn)啊 頂啊 |
| 作者：mike.liang 欄目：單片機(jī) |
基于ATMEL在輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(TPMS)實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)述 摘要： 由于現(xiàn)代汽車行業(yè)對(duì)輪胎的要求越來(lái)越高，基于防止輪胎的暴烈棋港公司推出 ATMEL用在TPMS的方案。 關(guān)鍵詞： TPMS 單片機(jī) 壓力傳感器 MEGA169V T5743 T5754 作 者： 上海棋港電子有限公司 輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(TPMS)的工作是通過(guò)射頻收發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，由壓力監(jiān)測(cè)模塊及接收模塊組成。壓力監(jiān)測(cè)模塊主要由輪胎壓力傳感器英飛凌（SP12） 或GE的傳感器及MCU加射頻發(fā)送芯片T5754（簡(jiǎn)稱RF2）組成；接收模塊主要由射頻接收芯片T5743及微控制器MEGA169V（簡(jiǎn)稱M169V）及相關(guān)的外圍設(shè)備電路組成。本TPMS系統(tǒng)工作在315MHz頻率FSK（Frequency Shift Keying）模式下，如圖1所示。 圖1 輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPMS）工作示意圖 一、壓力監(jiān)測(cè)模塊工作原理簡(jiǎn)介 壓力監(jiān)測(cè)模塊安裝在輪胎內(nèi)，由3V鋰電池供電。輪胎壓力傳感器除了能夠檢測(cè)壓力外，還能檢測(cè)輪胎內(nèi)的溫度。 壓力監(jiān)測(cè)模塊的硬件聯(lián)接如圖2所示。 圖2 壓力監(jiān)測(cè)模塊硬件連接示意圖 RF2中雖然集成了射頻發(fā)送芯片T5754，但T5754的工作仍需要完全由MCU來(lái)控制，設(shè)定其工作頻率及模式，從而控制數(shù)據(jù)的發(fā)送。 上電復(fù)位后RF2開(kāi)始工作，先設(shè)置傳感器工作在STANDBY模式下，然后RF2進(jìn)入STOP模式。程序流程如圖3所示。 圖3 壓力監(jiān)測(cè)模塊軟件流程圖 由于傳感器在此模式下OUT腿每3秒將輸出一次下降沿，觸發(fā)RF2的鍵盤(pán)中斷，從而喚醒RF2。 RF2被喚醒后，禁止鍵盤(pán)中斷，然后通過(guò)設(shè)定修改傳感器的工作模式，來(lái)分別讀取采集的溫度和壓力數(shù)值，隨即使用MANCHESTER 編碼方式來(lái)發(fā)送射頻數(shù)據(jù)。發(fā)射完成之后再重新允許鍵盤(pán)中斷，讓傳感器進(jìn)入STANDBY模式，同時(shí)RF2進(jìn)入STOP模式。RF2的這種工作模式是為了降低功耗，延長(zhǎng)壓力監(jiān)測(cè)模塊的使用壽命。 RF2工作在內(nèi)部晶振模式下，可以增加其抗干擾能力。并且傳感器的RST信號(hào)將每隔52分鐘復(fù)位一次RF2，這樣可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的工作可靠性。 二、接收模塊 接收模塊可以安裝在汽車面板上，通過(guò)指示燈閃爍或者液晶顯示來(lái)告知駕駛員，車輛各輪胎當(dāng)前的壓力及溫度狀況是否異常。硬件連接如圖4所示。 圖4 接收模塊硬件聯(lián)接示意圖 接收模塊的軟件主體是一個(gè)循環(huán)接收處理數(shù)據(jù)的循環(huán)，定時(shí)器溢出中斷將打斷非完整數(shù)據(jù)的接收過(guò)程，并將相關(guān)數(shù)據(jù)狀態(tài)初始化后重新回到此循環(huán)中。主程序流程圖如圖5所示。 圖5 接收模塊軟件主程序流程圖 T5743在開(kāi)始接收之前，需要由M169V先對(duì)T5743的控制寄存器進(jìn)行配置，使其工作在315MHzFSK模式下。此過(guò)程中，M169V是主機(jī)，T5743是從機(jī)，可通過(guò)微控制器的SPI模塊功能實(shí)現(xiàn)。 完成配置之后，設(shè)置T5743為主機(jī)，M169V則變成從機(jī)。T5743在接收到壓力監(jiān)測(cè)模塊發(fā)送的MANCHESTER編碼的射頻數(shù)據(jù)后，將其轉(zhuǎn)化成TTL電平的串行數(shù)據(jù)從MOSI口輸出，并且在SCLK口上同步輸出時(shí)鐘。這樣，M169V就可以通過(guò)時(shí)鐘信號(hào)來(lái)準(zhǔn)確地讀取射頻數(shù)據(jù)。 射頻數(shù)據(jù)的格式是由壓力監(jiān)測(cè)模塊決定的，本系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)格式如下： 頭字節(jié) 輪胎ID號(hào)（3字節(jié)） 溫度（1字節(jié)） 壓力（1字節(jié)） 校驗(yàn)和（1字節(jié)） 數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾适?a target="_blank" href="http://www.udpf.com.cn/stock-ic/9600.html">9600波特率。為了能夠剔除錯(cuò)誤信號(hào)，在讀取數(shù)據(jù)每一位時(shí)，都開(kāi)啟定時(shí)器溢出中斷來(lái)確保濾去不完整的數(shù)據(jù)，并且開(kāi)始等待下一次的數(shù)據(jù)楨。在每一個(gè)數(shù)據(jù)楨接收完畢后，M169V都要計(jì)算校驗(yàn)和，與接收到的校驗(yàn)和相比較，從而判斷此次數(shù)據(jù)楨是否正確。 根據(jù)車輛的實(shí)際情況，M169V可以根據(jù)駐車和行車的不同，根據(jù)輪胎壓力的突變來(lái)改變數(shù)據(jù)更新的速度，更及時(shí)地告知駕駛員輪胎壓力的突然變化。M169V可以通過(guò)串口與PC機(jī)通訊，可以用來(lái)更新輪胎壓力及溫度的限值及修改輪胎ID號(hào)，并且進(jìn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 |
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