轿车轮胎压力监测体系（TPMS）首要用于轿车行进时对轮胎气压进行实时主动监测，对轮胎漏气和低气压进行报警，以保证行车安全。现在最盛行的 PSBTPMS体系，是运用装置在每一个轮胎里的压力传感器
来直接丈量轮胎气压的，并对各轮胎气压进行显现及监督。当轮胎气压太低或有渗漏时，体系会主动报警。就TPMS体系结构而言，其收集的温度压力数据需求经过一种无线方法进行发送和接纳，并且该收发电路要装置在轮胎里。这就有必要要求其组成电路的芯片能够耐高温。要处理这两个问题，能够运用Motorola公司研发的发射芯片MC33493和接纳芯片MC33594。该两款芯片都到达了轿车级温度完全能够处理耐高温的问题，且作业功用极好。它们与单片机一同构成的接口电路成为TPMS体系中无线数据传输的重要组成部分。
TPMS体系首要由装置在轿车轮胎内的压力、温度传感器，信号处理单元、RF发射器组成的TPMS发射模块，装置在轿车驾驭台上的包含数字信号处理单元的RF接纳器以及LCD组成。一般情况下，一辆轿车需求4个TPMS发射模块和1个TPMS接纳器；而一辆货车需求6～12个TPMS发射模块。为了进步体系的接纳才能和抗干扰才能，体系装置时需求在轿车底盘装置接纳天线。由SP12传感器、微操控器、MC33493发射模块、MC33594接纳模块等首要芯片组成的TPMS体系计划结构框图如图1所示。
温度压力传感器将收集到的温度压力数据经过I2C总线或RS232接口送到单片机，单片机发送一使能信号ENABLE给发射器。当为高电平时，发射机开端作业，发生一个数据时钟信号给单片机，用于信号的同步。此刻，单片机发送数据给发射机，发射机将得到的数据经过天线发射出去。接纳机经过天线接纳到信号后，首要置RESET引脚为一低电平，此刻微操控器为主机，经过MOSI线来设置作为从机的接纳器内的寄存器，设置好今后置RESET脚为高电平。尔后微操控器为从机，而接纳器就变为主机。它发生时钟信号，经过MOSI线将接纳到的数据发送给单片机。此刻单片机经过SPI接口与PC机完结简略的衔接，以到达在PC机上显现报警的效果。
无线射频接纳芯片MC33594
摩托罗拉的MC33594器材是高温集成UHF超外差无线电接纳模块。该芯片选用LQFP-24封装，作业频率在300～450MHz频段，电压在4.5～5.5V范围内；接纳灵敏度高达-103dBm。芯片最大的特点是带有一串行外设接口SPI（Serial Peripheral Intelface）。经过SPI，它答应CPU与各种外围接口器材以串行方法进行通讯，交流信息。SPI接口运用四条线：串行时钟线（SCK），主机输入／从机输出数据线MISO，主机输出／从机输入数据线MOSI和低电平有用的从机挑选线RESET。
TPMS体系规划中较要害的一点是数据的传输部分。整个数据传输部分由两部分组成：一是驾驭室中的无线接纳部分，别的一部分是轮胎中的无线发射部分。这两部分数据传输的准确性、稳定性，将是体系优秀功用的重要表现。
无线发射电路由发射芯片MC33493、AT89C2051单片机和电平转化电路构成，如图2所示。发射模块中，引脚3（BAND引脚）接3V高电平，表明体系发射频率为434MHz，用于挑选作业频率；引脚 14（MODE引脚）接高电平，表明体系挑选FSK调制形式。FSK调制方法界说为一个信号的两个不同的频移值别离表明数字高、低两种电平。在这个体系中，低频移表明数字高电平，高频移表明数字低电平。发射芯片的FSK调制方法由与晶振串联的下拉负载电容C1来完结。与CFSK引脚相连的有一内部开关，用以选通下拉%&&&&&%C1。当DATA=O时（MODE引脚置高电平），开关封闭，此刻输出高频移；当DATA=1时，开关接通，此刻输出低频移，这就完结了 FSK调制方法，也就是说，假如载波频率是433.92MHz并且总的频偏是士△f（MHz），则数字高电平表明为433.92MHz-△f，数字低电平表明为433.92 MHz+△f。
因为MC33493作业电平最大为3V，而微操控器89C2051作业电平最大为5V，要完结衔接就有必要进行电平转化。体系供电为5V，经过电平转化电路为发射芯片供电。其发射芯片MC33493经过电平转化芯片与单片机相连，完结数据的双向传送。它与89C2051单片机及接纳机一同构成无线数据发射体系。
欲了解视频监控相关处理计划与电路图规划，可重视本站荣誉出品的Designs of week栏目：
无线接纳接口电路规划
无线接纳接口电路首要由接纳芯片MC33594与AT89C2051单片机构成，如图3所示。接纳芯片MC33594经过SPI接接口与单片机AT89C2051的I／O口相连。该电路中，运用AT89C2051单片机的I／O口模仿SPI接口，经过用软件操控的方法来进行数据的传送。
运用并口P1.1来模仿SPI的SCK输出端，P1.2模仿MCU的数据输出端（MOSI），P1.3模仿SPI的数据输入端（MISO），P1.4模仿 SPI的从机挑选端RESET。在接纳之前，首要置RESET引脚为低电平，使接纳机变为从机，而单片机变为主机。单片机经过MOSI信号线将单片机内的程序写入接纳机的装备寄存器里对接纳机进行装备，装备好后再置：RESET引脚为高电平。此刻单片机变为从机，而接纳机变为主机，它发生时钟信号，一起数据由RFIN端接入，经低噪声扩大器扩大后送入混频器，使其改换成中频。在中频级，经改换的信号在送入解调器之前被扩大和滤波。
为了与MC33594接纳机所设定的SPI作业状况在逻辑时序上协调一致，要使串行时钟输出P1.1的初始状况为1，在选通MC33594后，置P1.1为O。此刻AT89C2051单片机输出1位SCK时钟，一起，使MC33594串行左移，然后输出1位数据至AT80C2051单片机的P1.3（模仿MCU的MISO线），再置Pl.1为1，使AT89C2051单片机从P1.O输出1位数据（先为高位）至AT89C2051单片机。至此模仿1位数据输入输出完结。今后再置P1.1为0，模仿下一位的输入输出。依此循环8次，可完结1次经过SPI传输8位数据的操作。其程序包含MCU串行输入、串行输出和串行输入／输出3个子程序。MCU串行输入是从接纳机的MISO线上接纳8位数据并放入寄存器R0中；串行输出是将AT80C51单片机中R0寄存器的内容传送到接纳机的MOSI线上；串行输入／输出将AT89C2051单片机R0寄存器的内容传送到MC33594的MOSI线上，一起从MC33594的MISO线上接纳8位数据。由MOSI引脚将接纳到的数据送入到单片机，这样数据就能够在PC机上进行显现了。
本站网技能修改点评剖析：
轮胎压力和温度的实时监测与报警体系将成为轿车安全体系必备的功用之一。本文中经过对Motorola发射芯片MC33493、接纳芯片MC33594以及微操控器芯片AT89C2051等器材的使用，得出一套较为完好的TPMS的原理和规划计划。该体系在低功耗、收发间隔与可靠性以及安全性方面具有显着的优势。此外，也可用于单片机数据收集、遥测遥控、监测等体系中，如远间隔无线抄表、无线钥匙等。鉴此，针对体系的安全性、可靠性以及低功耗方面还有什么改善的技能问题，小编很等待您的主意。
我们如有问题，欢迎在评论处评论。
——本站网收拾，转载请注明出处！
