【導(dǎo)讀】爆胎是引起交通事故的主要原因，保持標(biāo)準(zhǔn)的車胎氣壓行駛是防止爆胎的關(guān)鍵，胎壓檢測(cè)系統(tǒng)是由此應(yīng)運(yùn)而生的一項(xiàng)汽車安全防范系統(tǒng)。胎壓檢測(cè)系統(tǒng)主要用。保障駕乘者的行車安全。本課題研究的目的是開(kāi)發(fā)一種用于機(jī)動(dòng)車輛上的無(wú)線胎壓檢。本文提出了一種基于無(wú)線技術(shù)的胎壓檢測(cè)系統(tǒng)方案，給出了系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖，闡述了系統(tǒng)硬件電路和各模塊軟件的設(shè)計(jì)方法。以告知駕駛員各個(gè)輪胎的情況。軟件設(shè)計(jì)包括發(fā)射模塊和接收模塊兩部分，具體為發(fā)。射模塊和接收模塊的初始化、數(shù)據(jù)測(cè)量及處理，發(fā)射及接收程序。

　　

【正文】 DE。 通信協(xié)議 無(wú)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(gòu)成方式，通訊協(xié)議的合理性是影響數(shù)據(jù)傳輸可靠性的重要因素之一。在本系統(tǒng)發(fā)射模塊和接收模塊之間進(jìn)行無(wú)線通信時(shí)，數(shù)據(jù)都是以數(shù)據(jù)幀的格式傳輸。在無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸中，數(shù)據(jù)幀中數(shù)據(jù)字節(jié)的表示方式一般有兩種，一種是二進(jìn)制字節(jié)方式，一種是十六進(jìn)制的 ASCII 方式。二進(jìn)制字節(jié)方式中，字節(jié)代 表其本身，而十六進(jìn)制 ASCII 方式則是由兩個(gè)字節(jié)表示一個(gè)實(shí)際數(shù)據(jù)字節(jié)，因此其效率只有二進(jìn)制字節(jié)方式的一半，但采用 ASCII 方式可以避免數(shù)據(jù)字節(jié)與標(biāo)志字節(jié)相混淆，因此可靠性比較高。在本系統(tǒng)中，采用的是十六進(jìn)制 ASCII 方式。 本系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸率為 9600kps，可由軟件選擇設(shè)定；對(duì)于 MC33594 來(lái)說(shuō)，一組報(bào)文包括報(bào)頭， ID，頭字以及數(shù)據(jù)。在使用前 ID 的值存儲(chǔ)在配置寄存器 CR2 中。 ID 字像數(shù)據(jù)一樣發(fā)送。報(bào)頭可以按需放在 ID 前，或者頭字前，或者數(shù)據(jù)前面。報(bào)頭的內(nèi)容要確定，否則它可能會(huì)被 MC33594 當(dāng)成 ID 或者頭 字。在 FSK 調(diào)制下，報(bào)頭可以是 4個(gè)“ 1”或者“ O”曼徹斯特編碼。頭字是固定的 4 位曼徹斯特碼 0110 或者它的補(bǔ)碼。數(shù)據(jù)是以 EOM(end— ofmessage)字結(jié)尾，它由 2 個(gè)不歸零碼組成。如果在解碼中，MC33594 收到的是頭字的補(bǔ)碼，則它解碼后輸出的數(shù)據(jù)也是以原數(shù)據(jù)的補(bǔ)碼形式出現(xiàn)的。 20 圖 下面將描述系統(tǒng)的通訊協(xié)議。為了方便起見(jiàn)， MC33594 的報(bào)頭， ID 以及頭 字統(tǒng)一用報(bào)頭表示，這樣報(bào)頭將是 4 個(gè)字節(jié) 16 位。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(bào)頭 設(shè) 備 ID 壓力 溫度 狀態(tài) 校驗(yàn)和 結(jié)束字 16 位 32 位 8 位 8 位 8 位 8 位 2 位 報(bào)頭設(shè)置成 OxFB86。由上面所述可知， MC33594 的報(bào)頭占 4 位，可以設(shè)置成“ 1111’’； ID 采用其默認(rèn)值“ 1011 1000”，該值存在 CR2 中，可以根據(jù)需要進(jìn)行改變；頭字是固定的 4 位“ 0110”。頭字是整幀數(shù)據(jù)報(bào)頭的最后部分，它不會(huì)被解碼。也就是說(shuō) MC33594 輸出的數(shù)據(jù)從設(shè)備 ID 開(kāi)始。 設(shè)備 ID 是 32 位長(zhǎng)。這個(gè) ID 用于標(biāo)定產(chǎn)品信息。前 16位保留用于以后擴(kuò)展，現(xiàn)在先設(shè)置為 0xFF；后 16 位分別標(biāo)定產(chǎn)品信息和輪 胎編號(hào)。輪胎編號(hào)占兩位。數(shù)據(jù)幀被接收后， MCU 將檢查這些 ID，如果 ID 與設(shè)定不符，數(shù)據(jù)會(huì)被丟棄。 ID 符合后，數(shù)據(jù)被保存用于以后處理 (顯示或者輸出 )。 壓力代表了由傳感器測(cè)量的壓力數(shù)值，它是個(gè) 8 位的值。 溫度代表了傳感器測(cè)量的溫度數(shù)值，它也是個(gè) 8 位數(shù)值。 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。 校驗(yàn)和是 8 位數(shù)據(jù)，它的存在可以減少發(fā)射模塊或者是接收模塊以及傳輸噪聲所引起的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的幾率。它的值取決于前面的設(shè)備 ID、壓力、溫度以及狀態(tài)位，它等于它們和的相反數(shù)。這樣，當(dāng) MCU 接收 到數(shù)據(jù)并檢驗(yàn)時(shí)，如果從設(shè)備 ID 開(kāi)始到校驗(yàn)和所有的數(shù)據(jù)相加結(jié)果為零，則說(shuō)明數(shù)據(jù)傳輸正常。 2 位停止位是 NRZ 編碼，它的內(nèi)容沒(méi)有實(shí)際意義，也不會(huì)通過(guò) SPI 總線傳 出，它只是代表整幀數(shù)據(jù)的結(jié)尾。 MC33594 接收到這 2 位后自動(dòng)停止接收數(shù)據(jù)。 軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)是胎壓檢測(cè)系統(tǒng)研究工作的重要組成部分。本系統(tǒng)輪胎溫度和壓 力數(shù)據(jù)的讀取與輸出，數(shù)據(jù)的串行通信和數(shù)據(jù)的分析、顯示、報(bào)警等都必須通過(guò)軟件功能來(lái) 21 實(shí)現(xiàn)。因此，開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良、工作穩(wěn)定的應(yīng)用軟件是使整個(gè)系統(tǒng)能夠正常和可靠運(yùn)行的前提基礎(chǔ)。 系統(tǒng)中的四個(gè)發(fā)射模塊最終是安裝在車胎上的，而最影響發(fā)射模塊工作的是電源供電問(wèn)題。因此為了減少功耗，系統(tǒng)采用定時(shí)中斷的方式對(duì)壓力、溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，即只有在定時(shí)中斷到來(lái)時(shí)才采集數(shù)據(jù)，在其他時(shí)間系統(tǒng)都處于空閑狀態(tài)。根據(jù)發(fā)射模塊的功能，可將發(fā)射模塊軟件設(shè)計(jì)分為數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理傳輸設(shè)計(jì)兩個(gè)階段。 為避免多個(gè)發(fā)射模塊同時(shí)向接收模塊發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)造成數(shù)據(jù)沖突而丟失數(shù)據(jù)，應(yīng)在每個(gè)隨機(jī)時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)送多個(gè)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(fù)雜性。解決方法是每次發(fā)送 2 個(gè)數(shù)據(jù)幀，并且每隔 3 秒發(fā)送 3~4 個(gè)數(shù) 據(jù)幀。 初始化 RF2 用于設(shè)置傳感器和 RF2 的功 能，主要包括設(shè)置內(nèi)部時(shí)鐘頻率、設(shè)置定時(shí)中斷和調(diào)制模式。其程序 如下： **FileInfo ** File name: ** Last modified Date: 20xx093 ** Last Version: ** Descriptions: ** Created by: ** Created date: 20xx093 ** Version: ** Descriptions: The original version ** Modified by: ** Modified date: ** Version: ** Descriptions: include unsigned char const TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}。 //本地地址 unsigned char const RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}。 //接收地址 define uchar unsigned char unsigned char bdata sta。 //狀態(tài)標(biāo)志 22 sbit RX_DR =sta^6。 sbit TX_DS =sta^5。 sbit MAX_RT =sta^4。 /*延時(shí)函數(shù) void inerDelay_us(unsigned char n) for(。n0。n) _nop_()。 /*NRF24L01 初始化 void init_NRF24L01(void) inerDelay_us(100)。 CE=0。 // chip enable CSN=1。 // Spi disable SCK=0。 // Spi clock line init high SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH)。 // 寫本地地址 SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, RX_ADDRESS, RX_ADR_WIDTH)。 // 寫接收端地址 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01)。 // 頻道 0 自動(dòng) ACK 應(yīng)答允許 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01)。 // 允許接收地址只有頻道 0 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 0)。 // 設(shè)置信道工作為，收發(fā)必須一致 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH)。 //設(shè)置接收數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，本次設(shè)置為 32 字節(jié) SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07)。 // 設(shè)置 發(fā)射 速率為1MHZ，發(fā)射功率為最大值 0dB SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e)。 // IRQ 收發(fā)完成中斷響應(yīng) ， 16 位 CRC，主發(fā)送 /*函數(shù) ： uint SPI_RW(uint uchar) /*功能 ： NRF24L01 的 SPI 寫時(shí)序 unsigned char SPI_RW(unsigned char uchar1) 23 unsigned char bit_ctr。 for(bit_ctr=0。bit_ctr8。bit_ctr++) // output 8bit MOSI = (uchar1 amp。 0x80)。 // output 39。uchar39。, MSB to MOSI uchar1 = (uchar1 1)。 // shift next bit into MSB.. SCK = 1。 // Set SCK high.. uchar1 |= MISO。 // capture current MISO bit SCK = 0。 // ..then set SCK low again return(uchar1)。 // return read uchar /*函數(shù) ： uchar SPI_Read(uchar reg) /*功能 ： NRF24L01 的 SPI 時(shí)序 unsigned char SPI_Read(unsigned char reg) unsigned char reg_val。 CSN = 0。 // CSN low, initialize SPI munication... SPI_RW(reg)。 // Select register to read from.. reg_val = SPI_RW(0)。 // ..then read registervalue CSN = 1。 // CSN high, terminate SPI munication return(reg_val)。 // return register value /*功 能： NRF24L01 讀寫寄存器函數(shù) unsigned char SPI_RW_Reg(unsigned char reg, unsigned char value) unsigned char status。 CSN = 0。 // CSN low, init SPI transaction status = SPI_RW(reg)。 // select register SPI_RW(value)。 // ..and write value to it.. CSN = 1。 // CSN high again return(status)。 // 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(gè)數(shù) unsigned char SPI_Read_Buf(unsigned char reg, unsigned char *pBuf, unsigned char uchars) unsigned char status,uchar_ctr。 CSN = 0。 // Set CSN low, init SPI tranaction 24 status = SPI_RW(reg)。 // Select register to write to and read status uchar for(uchar_ctr=0。uchar_ctruchars。uchar_ctr++) pBuf[uchar_ctr] = SPI_RW(0)。 // CSN = 1。 return(status)。 // 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(gè)數(shù) unsigned char SPI_Write_Buf(unsigned char reg, unsigned char *pBuf, unsigned char uchars) unsigned char status,uchar_ctr。 CSN = 0。 //SPI 使能 status = SPI_RW(reg)。 for(uchar_ctr=0。 uchar_ctruchars。 uchar_ctr+