【正文】 以根據(jù)需要進行改變；頭字是固定的 4 位“ 0110”。報頭的內(nèi)容要確定，否則它可能會被 MC33594 當成 ID 或者頭 字。在本系統(tǒng)發(fā)射模塊和接收模塊之間進行無線通信時，數(shù)據(jù)都是以數(shù)據(jù)幀的格式傳輸。因此本系統(tǒng)編程 語言選用 C 語剖。該套開發(fā)工具包含有用于開發(fā)的軟件和硬件工具包，軟件工具包提供了完全功能版的匯編語言、免費4／ 16KB 目標碼 C 語言的編譯、編輯、全軟件模擬仿真、軟件模擬硬件仿真和適時在線仿真等功能。 引腳 RFOUT 外接天線匹配電路，通過其與天線相 連。 DATA=1，開關接通，僅 C4 作為晶振的負載電容，負載電容大；晶振實際頻率低。 //返回溫度值 } 發(fā)射單元的硬件電路設計 發(fā)射電路如圖 3． 5 所示，它包含控制電路和發(fā)射電路兩部分，分別完成系統(tǒng)的控制功能和發(fā)射功能。 temp=8。 unsigned char a,b。 i++。i++。 bit testb。 dat=0。 //小延時一下 DS=1。 while(i0)i。因 ADC0809 的內(nèi)部沒有時鐘電路，所需時鐘信號必須由外界提供，通常使用頻率為 500KHZ， VREF（＋）， VREF（－） 為參考電壓輸入。 數(shù)字量輸出及控制線： 11 條 ST 為轉換啟動信號。 圖 ADC0809 內(nèi)部邏輯結構 （以上兩種信號用于啟動 A/D 轉換） . EOC： 轉換結束信號輸出引腳，開始轉換時為低電平，當轉換結束時為高電平。 （ 2） ADC0809 引腳結構 ADC0809 各腳功能如下： D7D0： 8 位數(shù)字量輸出引腳。第 8 個字節(jié)為計數(shù)寄存器，是為了讓用戶得到更高的溫度分辨率而設計的，同樣也是內(nèi)部溫度轉換、計算的暫存單元。其一個工作周期可分為兩個部分，即溫度檢測和數(shù)據(jù)處理。接收模塊接收并進行解調(diào)，恢復原始數(shù)據(jù)，通過讀取原始數(shù)據(jù)的 ID 編碼，當接收到的信息中的輪胎內(nèi)壓力或溫度出現(xiàn)異常時，MCU 將發(fā)出報警信號，駕駛員根據(jù)對應輪胎的 LED 報警燈，便可及時地對該輪胎進行處理，確保汽車行駛安全。曼徹斯特編碼以數(shù)字信號來描述就是：在每個比特周期， 取值在周期中間點進行高低電平間的轉換。 （２） 單片機 本系統(tǒng) 選用 STC98C52 系列，它是一種高性能的 8 位單片 機 系列 ，具有速度快、功能強、功耗低、價格低等特點并且自帶看門狗復位，非法指令碼檢測復位和非法地址檢測復位等系統(tǒng)保護特性。發(fā)射模塊的框圖如圖 2． 2 所示。此外，汽車輪胎溫度越高， 輪胎的強度越低，變形越大 (一般不能超過 80℃ ，當溫度達到 95℃ 時，輪胎的情況非常危險 )，每升高 1℃ ，輪胎磨損就增加 2%，行駛速度每增加一倍，輪胎行駛里程將降低 50%。 5 第 2 章 系統(tǒng)整體方案設計 基 于汽車輪胎安全使用的要求，胎壓檢測系統(tǒng)綜合運用傳感器檢測技術、單片機技術及無線通信技術來設計。 意義：保持正常的輪胎氣壓，不僅可以延長輪胎的使用壽命，減小滾動阻力，還可減少油耗，提高車輛的使用經(jīng)濟性，而且可以大大提高汽車的行駛安全性。交通安全已 成為國家和個人越來越關注的重點。在上海和重慶及廣東等地有幾家公司開始投入生產(chǎn)并銷售 TPMS，典型產(chǎn)品如：上海泰好電子科技有限公司的“泰好”牌 TPMS204 型汽車輪胎壓力監(jiān)測器，重慶三 信電子有限公司的TPMS． S1R4A 輪胎壓力監(jiān)測顯示系統(tǒng)，福州東球金口哨輪胎防爆有限公司的“金口 3 哨汽車輪胎漏氣報警哨”，上海保隆工貿(mào)有限公司的“迪吉泰”輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)，佛山市安力信科技有限公司“泰杰”牌 TPM 系列輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)等。 國外因立法較早，其開發(fā)生產(chǎn)的 TPMS 已經(jīng)相當成熟，能夠經(jīng)受 5． 7 萬公里的使用測試。 國外對于 TPMS 系統(tǒng)的研究起步較早， 20 世紀 70 年代末歐洲的一些發(fā)達國家就開始對輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)進行研究。這種壓降不符合美國的最終判定規(guī)則所規(guī)定的 25%原則，采用間接方法進行檢測在很大程度上依賴于輪胎和負載因子。當一個輪胎的氣壓減小時，滾動半徑就減小，而車輪的旋轉速度就相應地加快。據(jù)美國汽車工程師學會最近的調(diào)查，美 國每年有 26 萬交通事故是由于輪胎壓力低或滲漏造成的，此外，每年 75％的輪胎故障是出于輪胎滲 漏或充氣不足引起的。爆胎是引起交通事故的主要原因，保持標準的車胎氣壓行駛是防止爆胎的關鍵，胎壓檢測系統(tǒng) (TPMS)是由此應運而生的一項汽車安全防范系統(tǒng)。 本文提出了一種基于無線技術的胎壓檢測系統(tǒng)方案，給出了系統(tǒng)總體結構框圖，闡述了系統(tǒng)硬件電路和各模塊軟件的設計方法。汽車輪胎壓力監(jiān)視系統(tǒng)是一項集先進傳感器技術、無線通訊技術、信息處理實時測控技術、嵌入式系統(tǒng)應用技術等于一體的高新技術汽車電子產(chǎn)品。第一是指示燈無法指出是哪個輪胎處于低壓狀態(tài)。顯示器的類型和當今大多數(shù)車輛上裝配的簡單的 胎壓指示器不同，它可以顯示每個輪胎的實際氣壓，甚至還包括備用輪胎的氣壓。德國 Doduco 公司研制的 Primac 系統(tǒng)，可以同時監(jiān)測輪胎的壓力和溫度。日本阿爾卑斯電氣公司開發(fā)的不需電池的汽車輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)最近通過有關試驗驗證，符合歐洲及美國的電磁波相關法律規(guī)定，今后將以行駛條件及輪胎種類等因素的影響為中心進行評測，計劃在歐美、日本等地進行實地試驗， 20xx 年 8 月開始提供樣品， 20xx 年投入批量生產(chǎn)。目前國內(nèi)的 TPMS 系統(tǒng)問題不少：安裝繁瑣、影響美觀、整車廠難以配裝；不能設定標準胎壓，無法保障輪胎合理使用：射頻效率、編碼糾錯性能差、在惡劣環(huán)境下漏報嚴重；能耗較高，不能達到 TPMS 系統(tǒng)應有的使用壽命要求；成本高昂，檢測范圍小，產(chǎn)品通用性不高。 據(jù)統(tǒng)計，輪胎爆胎的原因有： （ 1） 輪胎壓力過高； （ 2） 輪胎漏氣； （ 3） 輪胎溫度異常升高； （ 4） 輪胎松動、掉胎。 課題 主要工作 課題 的主要任務就是研究并設計一個無線胎壓檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)胎壓變化信息的實時采集和傳送，以達到汽車司機能夠在第一時間掌握汽車輪胎壓力變化的要求，并做出相應的反應，從而避免事故的發(fā)生。它以鋰離子電池為電源，通過埋于輪胎罩的傳感器來直接測量輪胎的壓力和溫 度，并經(jīng)無線調(diào)制發(fā)射到安裝在駕駛臺的接收模塊上。發(fā)射模塊每檢測一次壓力，都會判斷此輪胎是否出現(xiàn)異常；如果判斷出現(xiàn)異常情況，則形成一幀數(shù)據(jù)并進行發(fā) 射。 圖 接收模塊框圖 信 號接收電路將由輪胎發(fā)射出來的射頻信號放大解調(diào)后，將數(shù)字信號送給微處理器串行接口。本系統(tǒng)選用 2RF24L01B 射頻收發(fā)芯片。在本系統(tǒng)中，數(shù)字 l 具有較低的頻率，而數(shù)字 0 則具有較高 的頻率。 9 第 3 章 發(fā)射模塊的設計 發(fā)射模塊主要由傳感器單元、發(fā)射單元組成。 DS18B20 共 64 位 ROM。 10 圖 DS18B20 ADC0809 工作方式 ADC0809 是帶有 8 位 A/D 轉換器、 8 路多路開關以及微處理機兼容的控制邏輯的CMOS 組件。 GND： 地。 A、 B、 C：地址輸入線。當 EOC 為高電平時，表明轉換結束；否則，表明正在進行 A/D 轉換。 while(i0) i。 while(i0)i。 dat=DS。i++) j=tmpreadbit()。j++) { testb=datamp。while(i0) i。 //初始化 DS18B20 delayb(1)。 tmpwritebyte(0xcc)。 tt=temp*。單片機通過 PTAl． PTA5 這 5 個端口與 傳感器連接，完成數(shù)據(jù)的傳輸，同時可以通過 4 個數(shù)據(jù)輸入引腳 ENABLE、 DATA、 BAND 和 MODE 來控制發(fā)射電路的操作模式。發(fā)射輸出頻率可由 下式 得出： p llff X TA LR F O U T ?? 分頻比 （ 31） 此處選擇引腳 BAND 為高電平，鎖相環(huán) (PLL)分頻比為 32，晶體振蕩器頻 率為13． 56MHZ。除了通訊協(xié)議外，這兩個部分的軟件設計沒有直接的聯(lián)系。 HENSE． ICD08． J／ Q 編程開發(fā)工具集編程 器和開發(fā)板兩種功能于一身，是一種價格低廉、方便實用、功能齊全的開發(fā)工具。Codewarrior 可以運行在多種不同操作系統(tǒng)包括 Windows， Mac OS， Solaris 和 Linux等。在本系統(tǒng)中，采用的是十六進制 ASCII 方式。數(shù)據(jù)是以 EOM(end— ofmessage)字結尾，它由 2 個不歸零碼組成。 設備 ID 是 32 位長。 8 位數(shù)字狀態(tài)代表了發(fā)射模塊所處于的狀態(tài)，這包括模塊的供電情況、傳輸方式等。因此，開發(fā)性能優(yōu)良、工作穩(wěn)定的應用軟件是使整個系統(tǒng)能夠正常和可靠運行的前提基礎。 //本地地址 unsigned char const RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}。 /*NRF24L01 初始化 void init_NRF24L01(void) inerDelay_us(100)。 // 允許接收地址只有頻道 0 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 0)。 0x80)。 // return read uchar /*函數(shù) ： uchar SPI_Read(uchar reg) /*功能 ： NRF24L01 的 SPI 時序 unsigned char SPI_Read(unsigned char reg) unsigned char reg_val。 // CSN low, init SPI transaction status = SPI_RW(reg)。uchar_ctruchars。 uchar_ctruchars。 // return nRF24L01 status uchar /*函數(shù) ： uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars) /*功能 : 用于寫數(shù)據(jù)：為寄存器地址， pBuf：為待寫入數(shù)據(jù)地址， uchars：寫入數(shù)據(jù)的個數(shù) unsigned char SPI_Write_Buf(unsigned char reg, unsigned char *pBuf, unsigned char uchars) unsigned char status,uchar_ctr。 // return nRF24L01 status uchar /*函數(shù) ： uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars) /*功能 : 用于讀數(shù)據(jù)， reg：為寄存器地址， pBuf：為待讀出數(shù)據(jù)地址， uchars：讀出數(shù)據(jù)的個數(shù) unsigned char SPI_Read_Buf(unsigned char reg, unsigned char *pBuf, unsigned char uchars) unsigned char status,uchar_ctr。 // ..then read registervalue CSN = 1。 // shift next bit into MSB.. SCK = 1。 // IRQ 收發(fā)完成中斷響應 ， 16 位 CRC，主發(fā)送 /*函數(shù) ： uint SPI_RW(uint uchar) /*功能 ： NRF24L01 的 SPI 寫時序 unsigned char SPI_RW(unsigned char uchar1) 23 unsigned char bit_ctr。 // Spi clock line init high SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH)。 sbit MAX_RT =sta^4。 為避免多個發(fā)射模塊同時向接收模塊發(fā)送數(shù)據(jù)時造成數(shù)據(jù)沖突而丟失數(shù)據(jù)，應在每個隨機時間間隔內(nèi)發(fā)送多個數(shù)據(jù)幀，但這又將縮短電池的使用壽命，并增加了接收器軟件的復雜性。 2 位停止位是 NRZ 編碼，它的內(nèi)容沒有實際意義，也不會通過 SPI 總線傳 出，它只是代表整幀數(shù)據(jù)的結尾。數(shù)據(jù)幀被接收后， MCU 將檢查這些 ID，如果 ID 與設定不符，數(shù)據(jù)會被丟棄。數(shù)據(jù)是按幀發(fā)送的，每幀數(shù) 據(jù)組成如下表所示： 表 報頭 設 備 ID 壓力 溫度 狀態(tài) 校驗和 結束字 16 位 32 位 8 位 8 位 8 位 8 位 2 位 報頭設置成 OxFB86。報頭可以按需放在 ID 前，或者頭字前，或者數(shù)據(jù)前面。 通信協(xié)議 無線數(shù)據(jù)通信雙方之間的通信協(xié)議是指數(shù)據(jù)幀的構成方式，通訊協(xié)議的合理性是