TPMS方案设计及芯片选择

唤醒相应轮胎内的发送模块;通过LIN总线返回LIN从节点接收到的轮胎压力等数据; 分析、显示已及声光报警。当LIN从节点接收到LIN 主节点发出的唤醒命令时，该节点会向发送模块发出LF唤醒信号，让其进入工作状态。LIN主节点Master向LIN从节点发送获取命令帧，LIN从节点 把数据通过LIN总线反馈给LIN主节点(主控)。

2.21轮胎内压力传感IC与发送IC合成的模块与芯片选择

*轮胎内的压力传感IC与发送IC合成的模块

由 于轮胎内的压力传感IC与发送IC合成的模块都放在轮胎内，所以对IC的要求特别高，一般有如下要求：工作温度-40℃-125℃，短时间内达150℃; 低功耗来保持电池寿命;能承受2000G(250kmh轮胎转动时的离心力;传感器能保持长期的稳定;IC体积少，重量轻;带有压力与温度和电压检测。图 3左虚线框是基于轮胎内的压力传感IC与发送IC合成的模块示意结构图。其中压力传感器IC是一款集成了压力、温度、电压检测传感器、LF、MCU的 IC。而发送IC是RF发射芯片系列。

*压力传感IC与发送IC合成的模块芯片选择及特征

图3左虚线框为轮胎内的压力传感器IC和发送IC为freescale公司的Mpxy8020A6或Mpxy8040A芯片和 MC68HC90RF2芯片。 Mpxy8020A6它内含压力传感器、温度传感器、电源控制和电池电压检测，唤醒功能的定时器，属表面微机械CMOS加工工艺，SSOP封装;而UHF 发送器+MCU(Flash)的MC68HC90RF2内含为2K用户FLash ROM，定时器，集成的射频(RF)发送器，低电压检测和RAM及内部时钟发生器。则整个图3左虚线框为Mpxy8020A6A与MC68HC90RF2 合成的遥测模块示意图。其图3右侧MC33591为UHF接收器内含锁相环(PLL)超高频开关键控(00K)接收器;MC912DP256 接收端控制器内含256KFLash，12KRAM，4KEEPROM，up to 5CAN，1xJl850，256MHz工作须频率。

当 然轮胎内的传感器IC也可以选择Melexis公司的MLX90603芯片。MLX90603它内部有16bit RISCMCU，8K byte Flash，256 byte RAM和128 byte EEPROM。MLX90603还有125KHz或13.56MHz LFinterface和压力传感器的补偿接口(sensor interface)在IC内。最大的特点是它有不同的工作模式Shelf mode，Sleep mode，Runmode，Idlemode和适合RFID、RF应用的TDMA(Tag Direct Memory Access)mode，。这些都为降低发射端功耗、延长电池使用寿命提供了最大的可能性。在发射IC方面，Melexis有不同频率和调制的IC和汽车 级IC(工作温度-40℃-125℃)，如315MHz，433MHz，868MHz和915MHz等ISM band频段，IC FSK，ASK和FM等不同调制IC，可在1.85V-5.5V宽电压范围内工作，并且发射功率可在-12dBm--+10dBm范围内调节。

2.22接收模块与芯片选择

其 图3右侧MC33591为UHF接收器内含锁相环(PLL)超高频开关键控(00K)接收器;MC912DP256接收端控制器内含 256KFLash，12KRAM，4KEEPROM，up to 5CAN，1xJl850，256MHz工作须频率。当然对于接收模块处于LIN网络的主节点即中央控制器，见图1所示。也可选择MLX82001 ， 该芯片是一个6位的、集成了LIN2.0并带有增强型UART的MCU;从节点可选择MLX81100集成了双任务CPU和LIN收发器，是专门为LIN 总线应用设计的MCU。

2.3 TPMS系统软件设计考虑

在设计一个运行稳定、功效高的系统时，需要考虑的第一个因素就是 软件。因为车轮模块通常是用微控制器来执行命令的，所以应采用一种智能化算法实现预期的功效。其次，使用低频功能是控制TPMS的非常有效的方法。在使用 低频接口时，感应模块可以始终处于电源关闭模式，只有在收到唤醒信号后，传感器才会进行测量和数据传输。除了降低功耗以外，低频接口还具备设计灵活性和其 他一些优势。例如，低频通讯可使系统通过低频接口向微控制器发送特定命令，以对轮胎进行重新校准和定位。值此以MLX90603带有LF(Low Frequency)接口为例的发送模块软件设计方案作一说明。MLX90603带有LF(Low Frequency)接口，因此可以在大部分时间内将发射端处于休眠模式，需要时通过低频信号将其唤醒，进而进行测量并通过TH720x发射芯片将测量得 到的数据发送给相应的LIN从节点。图4是发射端的部分流程图。本方案中，充分利用了MLX90603 中集成的TDMA(Tag Direct Memory Access)模块，在MLX90603采集完数据后，配置TDMA、RF所需的寄存器，即可将MLX90603进入Sleep mode，利用TDMA模块自动把要发射的数据传输给RF，以充分节省功耗。由于发射端工作在恶劣环境下，为了保证发送端和接收端进行可靠的数据传输，考 虑到本应用信息量孝数据简单的特点，我们采用信息冗余的方法来保证数据的可靠接收，即一帧数据发送N次。根据采集到