為了延長(zhǎng)TPMS采樣發(fā)射模塊電池的使用壽命，使其能工作3～5年，系統(tǒng)節(jié)電是一個(gè)十分重要的課題。只有在大多數(shù)時(shí)間系統(tǒng)進(jìn)入睡眠狀態(tài)，才能省電與延長(zhǎng)電池壽命。

系統(tǒng)的主要功能如下：
a）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各輪胎的溫度、壓力情況。
b）當(dāng)某個(gè)輪胎的壓力過高、過低時(shí)報(bào)警。
c）輪胎保養(yǎng)換位時(shí)，各輪胎采樣發(fā)射模塊的位置編號(hào)可重新設(shè)定。
d）可顯示各輪胎當(dāng)前壓力值、溫度值。

安裝采樣發(fā)射模塊時(shí)，將5個(gè)模塊逐個(gè)開啟工作，進(jìn)行注冊(cè)。接收端接收到采樣發(fā)射模塊發(fā)來的未注冊(cè)的ID（識(shí)別碼）編碼后實(shí)施注冊(cè)，并由人工設(shè)置相應(yīng)的輪胎編號(hào)。接收端的MCU將ID與輪胎編碼存儲(chǔ)在E2PROM中，供正常工作時(shí)使用。

若輪胎中模塊失效后，可以將要變更的采樣發(fā)射模塊ID從主機(jī)接收模塊中刪除后重新注冊(cè)。輪胎保養(yǎng)換位后可以在主機(jī)接收模塊中重新設(shè)置輪胎編碼。

由于各采樣發(fā)射模塊ID的非重復(fù)性，可以有效地避免同一車輛的5個(gè)輪胎采樣發(fā)射模塊之間或不同車輛采樣發(fā)射模塊之間的互相干擾。

汽車行駛時(shí)，接收模塊中振動(dòng)傳感器檢測(cè)到汽車振動(dòng)信號(hào)，TPMS被激活。主機(jī)通過收發(fā)芯片發(fā)送命令將采樣發(fā)射模塊從休眠中喚醒。采樣發(fā)射模塊將輪胎內(nèi)部的溫度與壓力值經(jīng)打包后發(fā)送出來。接收模塊將接收到的數(shù)據(jù)包中的ID與存儲(chǔ)在主機(jī)E2PROM中的ID及輪胎編碼進(jìn)行比對(duì)，以確定是哪個(gè)輪胎的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行存儲(chǔ)與顯示。當(dāng)輪胎的壓力過高或過低時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。汽車停止時(shí)，振動(dòng)傳感器檢測(cè)不到振動(dòng)信號(hào)，TPMS便進(jìn)入休眠狀態(tài)。汽車停止時(shí)，若想知道輪胎內(nèi)部的溫度與壓力值，駕駛員可通過按鍵激活TPMS，讀取輪胎當(dāng)前壓力、溫度值。

2.3無線采樣發(fā)射模塊設(shè)計(jì)
由SP12、ATmega48（以下簡(jiǎn)稱AT48）和CC1100構(gòu)成采樣發(fā)射模塊。SP12是一種壓力傳感器。測(cè)量范圍100 kPa～4 500 kPa，內(nèi)部具有A／D和SPI（串行外設(shè)接口），可以方便地在TPMS中應(yīng)用。SP12為14引腳貼片封裝，不需要其他的外部器件。

AT48是ATMEL公司生產(chǎn)的基于AVR增強(qiáng)型RISC（精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)）結(jié)構(gòu)的極低功耗8位CMOSMCU。正常模式為：1 MHz，1.8 V／300μA；32 kHz，1.8 V／20μA（包括振蕩器）；掉電模式為：1.8 V／0.5μA。

CC1100是一種低成本的基于Chipcon′Smart RF（射頻）技術(shù)的單片可編程UHF收發(fā)芯片，為低功耗無線應(yīng)用而設(shè)計(jì)。其工作頻段靈活，可以設(shè)定在315 MHz、433 MHz、868 MHz和915 MHz的ISM（工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療）和SRD頻段。功耗低（接收電流小于16 mA，發(fā)射電流小于30 mA，休眠時(shí)電流小于10 μA，且支持ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。CC1100的主要工作參數(shù)能通過SPI接口編程改變，這樣使CC1100使用起來更靈活。

采樣發(fā)射模塊電路設(shè)計(jì)如圖3所示。傳感器SP12將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給AT48，AT48將數(shù)據(jù)通過SPI口送給CC1100，再由CC1100轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)幀發(fā)送給主機(jī)接收模塊。

模塊發(fā)射頻率由發(fā)射芯片CC1100的晶振及外部元件決定，本系統(tǒng)選擇發(fā)射頻率433 MHz，這時(shí)引腳8和引腳10接26 MHz晶振。C2為（3.9±0.25）pF，C3為（3.9±0.25）pF，C4為（8.2±0.5）pF，C5為（5.6±0.5）pF，C6為220pF±5％，C7為220pF±5％，L2為27nH±5％，L3為27nH±5％，L4為22nH±5％，L5為27nH±5％。電阻R2用來設(shè)置一個(gè)精確的偏置電流。C3、C2、L2和L3形成一個(gè)平衡轉(zhuǎn)換器，用以將CC1100上的微分RF端口轉(zhuǎn)換成單端RF信號(hào)。CC1100支持振幅、頻率和移相調(diào)制格式，可以通過寄存器MDM-CF2.MOD_FORMAT進(jìn)行配置。