【正文】 判斷系統(tǒng)能否正常工作。同時(shí)， CRC8校驗(yàn)碼的使用能夠使得錯(cuò)誤的信息被甄別出來，只接收正確 的信息。由于曼徹斯特編碼不采用高低電平表示“ 1”或“ 0”，因此具有自同步能力和良好的 抗干擾 性能。 SP37 內(nèi)置了隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，在調(diào)用庫函數(shù)Send_RF_Telegram()時(shí)，往 Delay Pattern descriptor 中輸入一個(gè)固定的值，一般為傳感器 ID 號的低位，庫函數(shù)就會在發(fā)射時(shí)使用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器延時(shí)任意一段時(shí)間，延時(shí)長度為固定值對應(yīng)的時(shí)間加上隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的數(shù)對應(yīng)的時(shí)間，以此避免數(shù)據(jù)沖突 [6]。 發(fā)送完成后，傳感器進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待下一次喚醒。 （ 2）汽車在行駛狀態(tài)下 壓力標(biāo)準(zhǔn)值（ 220kpa）、高溫報(bào)警值（ 85℃）確定后不再更改，參數(shù)固定在發(fā)射器內(nèi)，每次 檢測到數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，當(dāng)超過報(bào)警閾值，馬上再次采樣判斷，確認(rèn)報(bào)警后，立即發(fā)送 6 組數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)間間隔 1s，每組數(shù)據(jù)包含 2幀，然后恢復(fù)每分鐘的數(shù)據(jù)發(fā)射。 圖 程序流程圖 相關(guān)配置 SP37 程序下載采用 CI2 接 口，在下載時(shí)必須對 PP0， PP1 口接上對應(yīng)的電平。下載程序進(jìn) SP37，連接好線并上電，使用學(xué)習(xí)機(jī)接收傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)并通過與之相連的 BDM在 PC 端顯示其接收到的數(shù)據(jù)。 檢測精度及使用年限 檢測精度 （ 1）加速度 測量范圍： 115~+115g 正 常情況下精度誤差為 %~+%,補(bǔ)償誤差為 6~+6g ,分辨率為 ~ 圖 加速度精度圖 (2) 溫度 測量范圍： 40～ +125℃ ,正常情況下誤差 3~+3度。 河北工業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)論文 24 參 考 文 獻(xiàn) [1]劉元賓 . 汽車輪胎壓力監(jiān)視系統(tǒng)（ TPMS）的研究 [D].天津大學(xué) ,2020. [2]陶曉玲 . 基于 CAN 總線的重型卡車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)（ TPMS）設(shè)計(jì) [D].中北大學(xué) ,2020. [3]李棟梁 . 基于 SP37 汽車胎壓監(jiān)測傳感器研究 [J]. 今日電子 ,2020,04:4649. [4] Pressure Monitoring Sensor SP37 datasheet . [5] [6] 河北工業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)論文 25 致 謝 轉(zhuǎn)眼間，大學(xué)四年即將過去。 在本課題的研究過程中，首先感謝我的導(dǎo)師梁濤教授，他在課題最開始的時(shí)候就指示了我明確的目標(biāo)，讓我在整個(gè)研究過程中沒有感到過迷茫。 感謝 寫作 本篇論文 的 參考文獻(xiàn)的各位作者 ，正是由于他們的先前努力才讓本課題能夠在一個(gè)比較高的水平上進(jìn)行進(jìn)一步研究 。 // Configure Timer Counter for 0x75 XTAL1 = 0x11。 //Definition of P0 high byte and low byte LFRX1 = 0x30。 //Start RF quartz oscillator and wait s LFBaudrateCalibration(3906)。 //ONTime = s , OFFTime = 100ms PDLMB=0。 //Use 16Bit pattern P0 for wakeup LFP0H = 0xAA。 Timebase: XTAL/4 Timer 0 Timebase: 4kHz (2*2kHz LP RC Oscillator) TL1 = 0x75。感謝他們在我遇到困難時(shí)鼓勵(lì)我，支持我，讓我感到家的溫暖。我的親人，我的朋友，我的老師，他們都曾經(jīng)在我遭受挫折的時(shí)候給我鼓勵(lì)和幫助，并在平時(shí)的生活中包容我，關(guān)心我。 本課題基本實(shí)現(xiàn)了預(yù)想中的功能，但是由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制，只能對 SP37 傳感器進(jìn)行有限的測試，有待進(jìn)一步的路上測試并完善設(shè)計(jì)。 （ 3） 低頻接收發(fā)射測試，使用學(xué)習(xí)機(jī)進(jìn)行低頻發(fā)射，傳感器返回高頻信號，學(xué)習(xí)機(jī)接收并顯示出來。最后再把以上程序整合在一起進(jìn)行測試。 程序流程圖 程序流程圖主要分為三塊：低頻喚醒，定時(shí)器喚醒以及上電初始化。 （ 1）汽車在停車狀態(tài)下 每 運(yùn)行一次 LF 計(jì)時(shí)器，每次運(yùn)行 100ms。 其中溫度數(shù)據(jù)在取出來后經(jīng)過函數(shù) Change_to_char（）轉(zhuǎn)為 char 類型，然后再經(jīng)過算法運(yùn)算變成 1個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。 由于安裝在四個(gè)輪胎的傳感器可能在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)同時(shí)發(fā)射高頻信號，影響接收端的接收，這就 是數(shù)據(jù)沖突。同步頭長度為 9bit，包括非曼徹斯特編碼的符號以防止跟 任何低頻編碼信號沖突，因?yàn)榍皩?dǎo)碼和后面的喚醒 ID 和數(shù)據(jù)都是以曼徹斯特編碼的形式發(fā)送的。 LF 低頻喚醒 這部分主要是跟學(xué)習(xí)機(jī)（低頻學(xué)習(xí)設(shè)備）配對使用，使用學(xué)習(xí)機(jī)發(fā)送 125KHZ 低頻信號給傳感器，傳感器的低頻接接收電路收到以后執(zhí)行發(fā)送程序，把溫度、壓力、輪胎 ID 號碼和 CRC8 校驗(yàn)碼通過 高頻發(fā)送電路發(fā)送給學(xué)習(xí)機(jī)。天線一般選擇安裝在氣嘴的氣門嘴天線。電阻經(jīng)過計(jì)算和實(shí)際考量，定為 [3]。 ，而在實(shí)際應(yīng)用中并無作用所以可以省略。由于高頻發(fā)送是 ，根據(jù)數(shù)據(jù)手冊晶振應(yīng)采用 。其中，電阻電感的選型需要經(jīng)過計(jì)算以達(dá)到最優(yōu)低頻接收靈敏度。 VCC,GND 分別連接電路板上的電源和地。 “芯片擦除” : 清空芯片用戶程序區(qū)，清空之后全部數(shù)據(jù)為 0。 河北工業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)論文 7 “打開文件” : 用于打開 HEX 文件或者 BIN 文件，文件開始地址只能是 4000H 開 始，符合 SP370 編程規(guī)則的目標(biāo)碼文件。 SP37擁有智能喚醒機(jī)制可以減少電能消耗。它提供了應(yīng)用于汽車胎壓檢測系統(tǒng)的單包裝解決方案，只需很少的外圍元件即可正常工作。 SP37 電路板，搭建 SP37 工作環(huán)境。傳感器肩負(fù)著檢測溫度，壓力，加速度和電池電量的作用，同時(shí)，還具有高頻發(fā)送和低頻接收的功能，傳感器的相關(guān)研究直接決定了 TPMS 能否長期有效穩(wěn)定運(yùn)行。這標(biāo)志著我國也 由此 開始重視 TPMS 系統(tǒng) [2]。 怎樣有效對爆胎進(jìn)行預(yù)警，已成為全球關(guān)注的重要問題。利用 TPMS 系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)輪胎壓力的有效監(jiān)控，預(yù)防因汽車輪胎壓力變化引起的事故的發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年有相當(dāng)部分的交通事故是由汽車胎壓異常引起的。由此可見，使用相關(guān)電子技術(shù)解決汽車安全問題將會成為未來汽車和電子行業(yè)研究的一個(gè)熱門方向。隨著科技的進(jìn)步，我國的 TPMS 系統(tǒng)日趨成熟， 同時(shí)不斷改進(jìn)技術(shù) ，為汽車安全系數(shù) 的提高做著努力。對于重型卡車，規(guī)定強(qiáng)制安裝 汽車胎壓監(jiān)測 系 統(tǒng) 是 尤為重要 且 勢在必行的。 SP37 芯片內(nèi)部集成了運(yùn)動(dòng)檢測，壓力檢測，溫度檢測，電壓監(jiān)測，處理器，低頻和高頻模塊。 汽車輪胎壓力檢測 系統(tǒng)概述 汽車胎壓檢測系統(tǒng)主要分為三大部分：胎壓傳感器，學(xué)習(xí)機(jī)，顯示終端。 8051 指令集兼容微控制器； 6kByte FLASH 內(nèi)存 。另外，也可以通過連接到 GPIO 口的外部喚醒源去喚醒。 “斷開” : 斷開芯片電源。 “氣壓” : 檢測目前芯片的氣壓值，同時(shí)輸出溫度值 “加速度” : 用來檢測芯片加速度，同時(shí)輸出溫度值 “溫度” : 檢測芯片周圍溫度。 —— 點(diǎn)擊讀數(shù)據(jù)檢測寫入的程序。 (2)高頻發(fā)送部分 本部分是 高頻發(fā)送部分，通過電容電感的配合，以及天線的使用，實(shí)現(xiàn) SP37 把數(shù)據(jù)通過 PA口高頻發(fā)送出去。本系統(tǒng)的設(shè) 計(jì)目標(biāo)有如下幾個(gè)方面 : 1)抗干擾 2)尺寸合適 3)可以對 SP37 芯片進(jìn)行多次燒錄 4)便于再次開發(fā) 硬件 系統(tǒng)總體分析 本系統(tǒng) 硬件上主要可以分為三個(gè)部分，低頻接收電路，高頻發(fā)射電路，最小系統(tǒng)。 低頻接收電路 低頻接收電路主要由并聯(lián)的電感和電容組成，并加上電阻調(diào)整諧振電路的品質(zhì)因數(shù) Q，使低頻的帶寬足夠（ ）。而 ASK 用載波的有無表示“ 1”“ 0”，抗干擾性能差，易被影響，所以系統(tǒng)采用 FSK 調(diào)頻方式。 相關(guān)的部分為晶振工作電路，經(jīng)過穩(wěn)壓濾波的電源和地，以及燒錄端口。 之所以選擇低頻信號進(jìn)行喚醒而不使用高頻信號，是因?yàn)榈皖l信號的通信距離短，高頻信號的距離長。在同步頭后面是喚醒模式值（喚醒 ID），學(xué)習(xí)機(jī)發(fā)送的值必須跟傳感器程序的定義好的值完全一樣才能匹配成功。 高頻編碼圖如圖 所示。 定時(shí)器喚醒 芯片每 4s喚醒一次，進(jìn)行加速度檢測，判別是否行車，以此執(zhí)行不同操作。 在行駛狀態(tài)下，當(dāng)輪胎漏氣大于 30~35kpa/min 的速率并持續(xù) 1min：每 4s檢測一次壓力，當(dāng)每次壓力變化 3個(gè)單位以上（每個(gè)單位代表 ），且連續(xù)保持三次檢測結(jié)果一致，則進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)射，連續(xù)發(fā)射 10幀數(shù)據(jù)確保接收機(jī)及時(shí)更新數(shù)據(jù)。要使系統(tǒng)能夠正常執(zhí)行程序，也應(yīng)在上電時(shí)讓 PP0， PP1 都接高電平，相關(guān)配置如圖 [4] 河北工業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)論文 18 圖 操作模式選擇 5 開發(fā)過程及測試結(jié)果 在設(shè)計(jì)好第一版 PCB 后，使用燒錄器把配套的測試程序燒錄進(jìn)芯片里面，可以發(fā)現(xiàn)，在燒錄軟件中顯示燒錄成功，這說明燒錄器可以正常使用，同時(shí)說明 SP37 工作電路可以正常使用。如圖 圖 連線供電圖 河北工業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)論文 19 （ 2） 定時(shí)器測試，由于實(shí)驗(yàn)室條件限制 ，無法提供汽車啟動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)環(huán)境，而靜止?fàn)顟B(tài)下程序設(shè)置為不發(fā)射數(shù)據(jù)，故稍微改動(dòng)程序，把運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的程序與靜止?fàn)顟B(tài)下的程序完全調(diào)反，進(jìn)行相關(guān)測試。 圖 溫度精度圖 河北工業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)