基于MC68HC908RF2的汽車胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計

　　由圖1可知，該監(jiān)測系統(tǒng)由胎壓監(jiān)測模塊和中央接收模塊兩個主要部分組成。其中胎壓監(jiān)測模塊安裝在汽車輪胎內(nèi)，該模塊帶有傳感器和無線發(fā)射裝置，主要用來監(jiān)測輪胎內(nèi)的氣壓和溫度并把監(jiān)測到的數(shù)據(jù)通過發(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附近，帶有無線接收裝置、聲光報警模塊和液晶顯示模塊，無線接收裝置接收到胎壓監(jiān)測模塊發(fā)送來的數(shù)據(jù)，將各輪胎的氣壓和溫度由液晶顯示模塊顯示，駕駛者通過顯示模塊即可掌握各個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)危險征兆時，就會通過聲光報警模塊自動報警，以提醒駕駛者減速慢行或做相應(yīng)的檢查和檢修，從而保證行車的安全以及輪胎保持在正常運行狀態(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 汽車胎壓監(jiān)測系統(tǒng)硬件設(shè)計

　　汽車胎壓監(jiān)測系統(tǒng)硬件設(shè)計主要分為胎壓監(jiān)測模塊和中央接收模塊兩大部分，下面介紹具體實現(xiàn)。

3.1 胎壓監(jiān)測模塊硬件設(shè)計

　　由圖2可知，胎壓監(jiān)測模塊硬件部分主要由傳感器、控制器和天線匹配網(wǎng)絡(luò)三部分組成。其中傳感器采用的是具有測量溫度、壓力功能的MPXY8020A。該傳感器將一個變?nèi)輭毫鞲性?、一個溫度傳感元件和一個接口電路(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門為TPMS而設(shè)計，內(nèi)部的介質(zhì)保護(hù)過濾器可以使其硅片免受環(huán)境影響。MPXY8020A根據(jù)對S0、S1管腳的不同配置有4種操作模式：待機(jī)/復(fù)位模式、測量氣壓模式、測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，其中2個引腳用于控制其操作模式，2個引腳用于數(shù)據(jù)串行交換，1個引腳用于喚醒控制器。 MPXY8020A還具有復(fù)位功能，該引腳作為一個輸出端子，定時向控制器發(fā)送復(fù)位信號，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傳送來的數(shù)據(jù)能以無線通信的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送出去。

3.2 中央接收模塊硬件設(shè)計

　　中央接收模塊通過指示燈閃爍或液晶顯示來告知駕駛員車輛各輪胎當(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，主要由無線接收部分、主控制器以及相關(guān)的外圍器件組成。無線接收部分由高集成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，同時通過其SPI總線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，其靈敏度可以達(dá)到-103dBm。