綜合CAN和LIN通信功能的TPMS設(shè)計和應(yīng)用

射頻數(shù)字天線的硬件電路設(shè)計

　　射頻數(shù)字天線原理如圖7示，主要由射頻接收芯片、單片機(jī)、LIN收發(fā)芯片組成。MC33594是一個具有自動增益控制的高靈敏度的OOK/FSK接收芯片，主要負(fù)責(zé)射頻信號的接收和解調(diào)，并通過SPI接口以中斷的方式將數(shù)據(jù)傳輸給MC9S08SG8單片機(jī)，該單片機(jī)將數(shù)據(jù)處理后組成LIN數(shù)據(jù)包，當(dāng)LIN總線上有主機(jī)請求數(shù)據(jù)時，LIN數(shù)據(jù)包將會通過TJA1020被發(fā)送到LIN總線上。

圖7 射頻數(shù)字天線原理圖

　　LIN 總線的報文幀由報文頭和響應(yīng)場組成，波形分析圖如圖8所示。報文頭由主機(jī)發(fā)送，包括了一個同步間隔場、一個同步場和一個標(biāo)識符場，其中標(biāo)識符場就是主機(jī)發(fā)送給從機(jī)的事件命令。從機(jī)接收到該命令后根據(jù)協(xié)議規(guī)定發(fā)送或接收8字節(jié)數(shù)據(jù)和校驗和，就構(gòu)成了響應(yīng)場。由此，完成主機(jī)對每個從機(jī)的逐一訪問和信息傳遞。

圖8 LIN數(shù)據(jù)波形分析圖

　　LIN總線是一個單主機(jī)多從機(jī)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在本系統(tǒng)的LIN總線設(shè)計中，主要實(shí)現(xiàn)ECU主控模塊(主機(jī))對兩個射頻數(shù)字天線(從機(jī))的配置和對輪胎數(shù)據(jù)的讀取。如圖9為LIN總線上的信息事件的觸發(fā)工作圖。

圖9 LIN總線事件觸發(fā)圖

TPMS接收系統(tǒng)的固件程序設(shè)計

　　如圖10和11分別為射頻數(shù)字天線和ECU主控模塊的固件程序流程圖。射頻數(shù)字天線主要以SPI中斷方式接收射頻數(shù)據(jù)，并以LIN請求中斷的方式發(fā)送LIN 數(shù)據(jù)幀。ECU主控模塊以定時查詢的方式工作：每隔1s主動發(fā)送CAN數(shù)據(jù)幀；每隔2s主動查詢射頻數(shù)字天線的數(shù)據(jù)；每隔30s主動檢測TPMS系統(tǒng)的內(nèi)部故障。另外ECU主控模塊可以中斷方式接收CAN總線上的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對TPMS之發(fā)射模塊ID的注冊、參數(shù)設(shè)置及車輛信息共享等功能。

圖10 射頻數(shù)字天線流程圖