輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(07-100)

　　汽車應(yīng)用的LIN總線技術(shù)

　　針對(duì)汽車應(yīng)用的LIN 1.0(本地互連網(wǎng)絡(luò))和LIN 2.0總線系統(tǒng)，它的目標(biāo)是低成本應(yīng)用,除了TPMS外還有電動(dòng)門、電動(dòng)窗、側(cè)鏡、雨刮器、座椅女全帶報(bào)警、外部照明等。LIN總線的傳輸速度最大為20kbps，而且它在單通道總線環(huán)路中最多能支持16個(gè)節(jié)點(diǎn)，總線電纜的長度最多可以擴(kuò)展到40米。LIN是一種基于通用SCI(UART)字節(jié)接口的單線串行通訊協(xié)議，圖2(a)為LIN總線API到物理層的結(jié)構(gòu)。而LIN總線的主要特征為：—個(gè)主節(jié)點(diǎn)、多個(gè)從節(jié)點(diǎn)，無需總線仲裁;低成本：基于普通UART/SCI接口硬件;自同步,在從節(jié)點(diǎn)中不用晶體振蕩器或陶瓷振蕩器時(shí)鐘;保證信號(hào)傳輸?shù)难舆t時(shí)間;低成本單線實(shí)現(xiàn)連接;速度高達(dá)20kbps;基于應(yīng)用交互作用的信號(hào);LIN總線的驅(qū)動(dòng)/接收器規(guī)范遵從IS09141標(biāo)準(zhǔn)。

　　圖2(a) LIN總線API到物理層的結(jié)構(gòu)

　　LIN采用單主機(jī)多從機(jī)模式,一個(gè)LIN網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)主機(jī)節(jié)點(diǎn)和若干個(gè)從機(jī)節(jié)點(diǎn)。主機(jī)節(jié)點(diǎn)既包括主機(jī)任務(wù)也包括從機(jī)任務(wù)，從機(jī)節(jié)點(diǎn)都只包括從機(jī)任務(wù)，圖2(b)為 LIN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。主機(jī)節(jié)點(diǎn)也可以通過網(wǎng)關(guān)和其他總線如CAN連接。

　　圖2(b) LIN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖

　　基于LIN總線分布式實(shí)時(shí)輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)

　　圖1示出基于L1N總線的TPMS總體結(jié)構(gòu)，其中中央控制器的功能主要有通過LIN總線通知LIN 從節(jié)點(diǎn)喚醒相應(yīng)輪胎內(nèi)的發(fā)送模塊;通過LIN總線返回LIN 從節(jié)點(diǎn)接收到的輪胎壓力等數(shù)據(jù);分析、顯示已及聲光報(bào)警。當(dāng)LIN 從節(jié)點(diǎn)接收到LIN 主節(jié)點(diǎn)發(fā)出的喚醒命令時(shí)，該節(jié)點(diǎn)會(huì)向發(fā)送模塊發(fā)出LF喚醒信號(hào),讓其進(jìn)入工作狀態(tài)。LIN 主節(jié)點(diǎn)Master向LIN 從節(jié)點(diǎn)發(fā)送獲取命令幀，LIN 從節(jié)點(diǎn)把數(shù)據(jù)通過LIN總線反饋給LIN主節(jié)點(diǎn)(主控)。

　　輪胎內(nèi)壓力傳感IC與發(fā)送IC合成的模塊與芯片選擇

　　由于輪胎內(nèi)的壓力傳感IC與發(fā)送IC合成的模塊都放在輪胎內(nèi)，所以對(duì)IC的要求特別高，一般有如下要求：工作溫度-40℃—125℃，短時(shí)間內(nèi)達(dá)150℃;低功耗來保持電池壽命;能承受2000G(250kmh輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的離心力);傳感器能保持長期的穩(wěn)定;IC體積少,重量輕;帶有壓力與溫度和電壓檢測.圖3左虛線框是基于輪胎內(nèi)的壓力傳感IC與發(fā)送IC合成的模塊示意結(jié)構(gòu)圖.

　　圖3 左虛線框?yàn)檩喬?nèi)的壓力傳感器ICMpxy80206A和發(fā)送IC MC68HC90RF2合成的遙測模塊示意圖