轿车轮胎压力监督体系（TPMS）是一种能对轿车轮胎气压进行自动检测，并对胎压异常情况进行报警的预警体系。本文结合ZigBee技能的低成本、低功耗、设备地址仅有等长处，将轮胎内部装置的压力、温度传感器组成一个微型ZigBee网络。
监测网络总体规划
ZigBee 技能是新式的一种近距离、低成本、低功耗、低数据速率的无线通讯技能。它依据IEEE 802.15.4协议规范，首要作业在免授权的2.4GHz频段，数据速率为20～250Kb/s，最大传输规模在10～75m。ZigBee网络中界说了两种物理设备类型：全功用设备 （FFD）和精简功用设备 （RFD）。其间，FFD支撑任何拓扑结构，能够充任网络和谐器，能和任何设备通讯；RFD不能完结网络和谐器功用，且只能与FFD通讯，两个RFD之间不能通讯，但它的内部电路比FFD少，因此完成相对简略，也更利于节能。
直接式TPMS体系运用装置在每一个轮胎里的压力传感器来直接丈量轮胎的气压，经过无线或许有线的方法将数据传到装置在驾驶台的监督器上，监督器实时显现各个轮胎的情况，一旦出现异常，体系就会自动报警以提示司机进行及时处理。本监测网络便是一种直接式TPMS体系。
ZigBee 监测网络原理框图如图1所示，该监测网络包含四个轮胎监测器和一个车载监督器。作业原理：四个轮胎监测器是RFD网络节点，装置在轮毂上，能实时检测轮胎内的温度和压力值并发送到车载监督器显现；驾驶员也能够经过车载监督器自动拜访各个轮胎的气压状况。车载监督器是FFD设备，充任网络和谐器，经过无线方法承受各轮胎的压力、温度和监测器状况，并经过显现设备进行实时显现或声光报警。由一个FFD网络和谐器和四个RFD终端节点一起组成一个星型拓扑结构的微型ZigBee胎压监测网络，射频方法契合IEEE 802.15.4协议规范。
图1 监测网络原理框图
监测网络硬件方案规划
该监测网络中包含两种硬件模块：轮胎监测器和车载监督器。依据ZigBee技能的原理和特色，本文以Chipcon公司的体系级芯片CC2430为中心，规划了轮胎监测器和车载监督器的硬件电路，如图2所示。
图2 硬件模块框图
1 射频处理芯片选型
射频处理单元是无线轮胎监测器模块的中心部分。由于轮胎监测器装置在轮毂上，选用能量有限的锂电池供电，因此射频处理芯片需具有以下特色：功耗低、体积小、支撑IEEE 802.15.4规范。
依据以上特色，并经过剖析比较，终究选用了CC2430这款体系级芯片。CC2430是Chipcon公司出产的2.4GHz射频芯片，契合IEEE 802.15.4规范，传输速率最高250Kb/s，选用具有内嵌闪存的0.18μm CMOS规范技能，休眠形式功耗仅0.9μA，集8051内核与无线收发模块于一体，简化了电路的规划，且尺度只要7mm×7mm。
2 压力温度传感器选型
轿车轮胎特别的作业环境，决议了胎压监测传感器的高要求，即低功耗、宽温区、宽电源电压规模内较高的精度和牢靠性。本规划选用了Infineon公司的硅压阻式压力传感器SP12，其作业电压1.8～3.6V，具有压力规模100～450kPa、温度规模-40℃～125℃的丈量才能。
3 车载监督器规划
如图2所示，车载监督器相同以CC2430为中心，担任射频数据的收发、显现和报警。显现屏为定制的LCD字符型段码屏，经过I/O口模仿I2C与单片机通讯，屏上有左前轮、左后轮、右前轮、右后轮以及温度超限、气压低、气压高级可视化图标，再合作蜂鸣器和发光二极管，十分便利驾驶员对轮胎运转状况的掌控。三向键作为一个人机交互的窗口，可经过手动操作检查特定轮胎的运转状况，或设置温度、气压报警门限值。由于车载监督器选用轿车电源供电，因此低功耗规划上的考虑可相对少一些。
4 电路抗搅扰办法
由所以高频电路，战胜器材的彼此搅扰尤为重要，为确保体系长时间安稳、牢靠的运转，主张在电路规划中采纳以下办法。
● 选用四层PCB，顶层首要走信号线，顶层下面依次是是地平面层、电源平面层和底层，为避免高频信号的辐射和串扰，应尽量缩小信号回路面积，一起选用多点接地，下降接地阻抗。
● CC2430芯片底部有必要选用少数过孔与地相连，确保芯片体牢靠接地。
● 去耦电容有必要尽或许接近3V和1.8V电源引脚，而且电容接地端经过过孔就近接地，去耦%&&&&&%的充放电效果使集成芯片得到的供电电压比较平稳，减少了电压振动现象。
● 芯片外围器材的尺度应尽或许的小，主张运用0402标准的阻容器材。
