直接式TPMS轮胎压力监测系统设计

下载后可任意编辑直接式 TPMS 轮胎压力监测系统设计12024 年 5 月 29 日下载后可任意编辑直接式 TPMS 轮胎压力监测系统设计驶安特汽车电子有限公司 金爱武摘要:着重介绍实现轮胎压力监测系统(TPMS)的电路设计和相关技术问题。TPMS 系统由压力传感器模块和中央接收机组成。压力传感器 SP12、微控制器和 433 MHz 收发一体射频 IC(nRF401)组成的压力传感器模块,完成轮胎压力的采集和发射任务。接收机接收压力信息,并进行处理。 关键词:TPMS 轮胎压力监测 nRF401 射频 引 言 伴随着城市交通技术的不断进展,人们在享受高速公路高效便捷方式的同时,随之引发的交通事故率也在提高,其中由于轮胎的气压引起的比例高达 80％,这种现象使得人们要对行驶中的轮胎气压进行监测。一些发达国家陆续推出了相关法案(美国的 TREAD 法规),要求新车装配中必须装配能够对行驶中的轮胎气压实时监测的安全电子装置。因此,在未来汽车上加装轮胎压力监测系统(TPMS),也必将和 ABS、安全气囊一样,是必定的进展趋势。轮胎压力监测系统全天候对轮胎里的压力进行监测,对轮胎的漏气和低压、高压进行报警,使车辆始终处于安全运行状态。 1 系统设计 TPMS 系统由轮胎压力传感器和接收机组成。轮胎压力传感器选用 Microchip 公司的PIC16F628A 低功耗 8 位 MCU,压力传感器选用英飞凌的 SP12,射频 IC 选用 Nordic 公司的 nRF401。 装在轮胎里的压力传感器将轮胎里的压力、温度信息传送给驾驶室里的接收机,让司机随时了解轮胎中的气压情况,如图 1 所示。 22024 年 5 月 29 日下载后可任意编辑1.1 射频电路 在图 2 所示的射频信号电路中,采纳挪威 Nordic 公司的 nRF401 器件,该器件是 433 MHz ISM 频段的单片 UHF 无线收发 IC。它采纳 FSK 的调制解调技术,其最高工作速率可达 20 kb, 发 射 功 率 可 调 , 最 大 达10 dBm 。 基 本 技 术 指 标 如 下 : 中心载频点为433.92/434.33 MHz; 最大发射功率为10 dBm; 工作电压为2.7~5.25 V; 接收时消耗电流为 250 μA,发射时最大为 28 mA,待机电流为 8 μA。 32024 年 5 月 29 日下载后可任意编辑点击看大图NRF401 的 ANT1 和 ANT2 是天线的输入/输出复用脚。在输入模式时,射频信号经过将该脚连接到低噪音放大器后解调;同样,在输出模式时,调制的信号在功率放大后,经过该脚输出。 4 脚为 nRF401 的 PLL 锁相环滤波器输...