基于ARM及无线传感器的轿车胎压监测系统的设计

　 284 　计算机测量与控制　第19

卷

图3　,因此需要有良好[7]。系统的数据传输是相当耗电的,因,并让元器件最大程度处于低功耗的休眠状态。并通过中央监视控制模块的低频部分对胎压监测模块的工作状态进行控制。

311　胎压监测模块软件设计

图1　系统工作原理图

125时,待机状态电流仅为600nA[5]。本系统发射模块使用FSK调制来减少错误发生的概率,从而提高系统的健壮性。

TDK5100F通过SPI与SP30相连,SP30控制射频发射芯

片工作在不同的模式下。TDK5100F的主要用途是将SP30发

来的数据以无线通信的标准发送出去,如图2所示

。

模块上电后,首先传感器内部的控制器对自身及射频发射器TDK5100F进行初始化。为了降低能耗,延长电池的使用寿命,控制器在没有数据需要处理和传输的情况下,将自身配置成睡眠模式,并将发射器配置在434MHz,FSK模式下工作,工作模式为PowerDown模式。

当接收到低频唤醒信号时,无线传感器进入运行状态,开始测量温度压力,温度,加速度的值。采集完毕后,分别求出三物理量的平均值,然后启动射频发射模块,将数据以曼彻斯特编码方式发送出去。发射完毕后,传感器再次进入睡眠模式,等待下一个低频唤醒信号的到来。程序实现流程如图4所示。

312　中央监视控制模块软件设计

中央接收模块软件功能是完成数据的接收、处理、判别、显示和报警,其流程如图5所示。

汽车启动后,EasyARM1138通过SPI口对射频接收器TDA5120进行初始化,将其配置在434MHz,FSK模式下工作,等待接收数据

。

图2　胎压监测模块硬件设计图

212　中央监视控制模块硬件设计

此模块采用EasyARM1138为核心控制模块,此开发板基

于ARMCortex-M3先进内核,开发板外围电路设计简明,自带5只LED指示灯和1只交流蜂鸣器,可作为胎压异常时系统声光报警使用。低频信号发送电路采用大功率CMOS驱动芯片驱动串行谐振电路,发送低频信号。无线接收部分由高集成RF接收器TDA5120及其天线组成;TDA5120具有接收并解调ASK和FSK调制的曼彻斯特编码数据的功能,同时通过其SPI总线接口可与EasyARM1138主控制板进行数据交换[6];本模块采用FSK调制,其灵敏度可以达到-100dBm。人机界面的电路采用成熟的模块LCD12864,128364位的点阵图形液晶显示器作为输出界面,实时显示车轮的胎压数据。此模块如图3所示。

3　汽车胎压监测系统软件设计

针对汽车胎压监测系统的硬件设计,

其软件设计分为胎

图4　胎压监测模块程序流程图