基于SP37的新型TPMS系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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時(shí)間：2011-07-15
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其中，LTOTAL和CTOTAL包括L2、C9以及PCB板引線(xiàn)、封裝引腳的寄生電感和電容，混頻器輸入阻抗和LNA輸出阻抗。為了提高靈敏度，諧振頻率需盡可能接近所希望的RF輸入頻率。在本設(shè)計(jì)中，RF輸入頻率為433．92 MHz，當(dāng)L2=15 nH，C9=3．0 pF時(shí)，接收靈敏度最高。LNASRC引腳與參考地之間的外部電感L3用于改善芯片外部的電感效應(yīng)，并將LNAIN輸入阻抗的實(shí)部設(shè)置為50 Ω。這時(shí)LNA的輸入端等效于一個(gè)50Ω電阻與一個(gè)2．5 pF電容串聯(lián)，輸入阻抗為：
。當(dāng)RF輸入頻率為433．92 MHz時(shí)，Z=50-j145。為消除輸入阻抗的虛部，匹配50 Ω天線(xiàn)，可算出匹配電感L4約為73 nH。對(duì)于315 MHz系統(tǒng)，晶振G1頻率為4．754 7 MHz；對(duì)于433．92 MHz系統(tǒng)，晶振G1頻率為6．612 8 MHz，串聯(lián)電容C1、C2用于修正因電路板寄生電容導(dǎo)致的晶振頻率偏移。3 系統(tǒng)軟件方案設(shè)計(jì)
如何節(jié)能是輪胎壓力傳感器模塊軟件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題。一個(gè)傳感器模塊要在一節(jié)幾百毫安時(shí)的電池下工作2年以上，而射頻發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)耗電最大，因此在保證數(shù)據(jù)傳輸正確的前提下應(yīng)盡量減少發(fā)送次數(shù)。發(fā)射模塊軟件流程如圖5所示，本設(shè)計(jì)采用了基于素?cái)?shù)的動(dòng)態(tài)時(shí)延算法，即各輪胎上的傳感器模塊在完成溫度、壓力的測(cè)量以后，分別按1 000ms×N1(N1為小于20的隨機(jī)素?cái)?shù))延時(shí)后再將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。與采用固定周期的延時(shí)算法相比，這種動(dòng)態(tài)時(shí)延算法能大大降低數(shù)據(jù)發(fā)送沖突的概率。此外，如果傳感器檢測(cè)到輪胎靜止超過(guò)1 h，則會(huì)自動(dòng)進(jìn)入休眠模式，即不再發(fā)送數(shù)據(jù)，直到被加速度信號(hào)喚醒。胎壓控制器即接收模塊的軟件流程如圖6所示。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/172624.htm
4 性能測(cè)試
本設(shè)計(jì)方案樣機(jī)已研制出，經(jīng)反復(fù)測(cè)試具體性能指標(biāo)如下：
1)可監(jiān)測(cè)胎壓范圍為0～4．5 bar，分辨率25 mbar，通常轎車(chē)的輪胎氣壓在2．2～2．8 bar之間；
2)可監(jiān)測(cè)溫度范圍：-40～125℃，分辨率2℃，轎車(chē)的輪胎溫度一般約75℃；
3)輪胎壓力傳感器發(fā)射功率用頻譜分析儀測(cè)得在-40 dBm左右，胎壓控制器接收靈敏度在-100 dBm；
4)采用500 mAh的電池，若每天正常行車(chē)12 h，發(fā)射模塊可正常工作6年以上。
5 結(jié)束語(yǔ)
目前，輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)已送交國(guó)家有關(guān)部門(mén)審核，汽車(chē)標(biāo)配TPMS安全系統(tǒng)成為必然的趨勢(shì)。本文基于SP37集成度高、可靠性強(qiáng)、功耗低的優(yōu)點(diǎn)，選用MAX1473設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種新的無(wú)線(xiàn)胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，具有很好的市場(chǎng)前景。
評(píng)論