胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的低功耗設(shè)計(jì).pdf

1、在高速公路上不斷高發(fā)的汽車(chē)事故中，因?yàn)橥话l(fā)爆胎而引起的交通事故占很大一部分，而造成爆胎的主要原因是胎內(nèi)氣壓不足或過(guò)高以及胎內(nèi)溫度過(guò)高。由于汽車(chē)電子技術(shù)的迅速發(fā)展，胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（Tire Pressure Monitoring System，簡(jiǎn)稱(chēng)TPMS）應(yīng)運(yùn)而生。它能夠監(jiān)測(cè)胎內(nèi)壓力、溫度以及汽車(chē)加速度等參數(shù)，當(dāng)胎內(nèi)出現(xiàn)壓力、溫度等異常情況下，會(huì)及時(shí)報(bào)警告知駕駛員，從而保障行車(chē)安全。目前TPMS主要有直接式TPMS和間接式TPMS，而直接

2、式TPMS在市場(chǎng)中處于主流地位。由于直接式TPMS的胎壓傳感器模塊是由電池供電，而且在出廠(chǎng)后不能更換電池，因此電池壽命決定了傳感器的工作壽命。為此，降低傳感器功耗已經(jīng)成為非常重要的研究課題。為了降低胎壓傳感器的功耗，本文從硬件和軟件兩個(gè)方面著手，硬件方面，選取低功耗胎壓傳感器芯片飛思卡爾的MPXY8300芯片，軟件方面，設(shè)計(jì)一種射頻(RF)發(fā)送策略算法。最后通過(guò)系統(tǒng)測(cè)試及功耗建模并計(jì)算，結(jié)果表明傳感器壽命可以達(dá)到10年左右。
　　

3、本文主要完成了如下四個(gè)方面的工作:
　　一、分析了直接式TPMS的工作原理以及系統(tǒng)功耗。首先介紹了直接式TPMS的系統(tǒng)組成，它包括兩大部分即胎壓傳感器模塊和中央接收處理機(jī)模塊。以及分析了它的工作原理及關(guān)鍵技術(shù)，如直接式TPMS無(wú)線(xiàn)傳輸鏈路、信源編碼方式、射頻調(diào)制方式、胎壓傳感器模塊的安裝方式。根據(jù)系統(tǒng)組成及功耗數(shù)據(jù)的分析，系統(tǒng)功耗主要消耗于參數(shù)測(cè)量以及RF發(fā)射。
　　二、硬件方面，通過(guò)研究目前三大主流的胎壓芯片，最終選取飛思

4、卡爾的MPXY8300芯片。在分析了該芯片的RF發(fā)射、低頻接收器、定時(shí)器喚醒等功能模塊的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了外圍器件少、功耗低的胎壓傳感器模塊的電路，為軟件實(shí)現(xiàn)低功耗打下基礎(chǔ)。
　　三、軟件方面，設(shè)計(jì)了一種RF發(fā)送策略算法。在保證系統(tǒng)安全可靠的前提下，該算法能靈活的控制測(cè)量和RF發(fā)射頻度，減少了這兩大主要功耗消耗源，進(jìn)而有效的降低了系統(tǒng)總功耗。并用C程序代碼實(shí)現(xiàn)了該算法。
　　四、系統(tǒng)測(cè)試及傳感器工作壽命計(jì)算。利用動(dòng)平衡機(jī)（模擬