0 导言
据统计，在我国高速公路上产生的交通事故中，46％是因为轮胎毛病引起的，其间爆胎占70％。轮胎内压力和温度是引发轮胎毛病的要害因素。在轿车行进中，轮胎的气压过高，会削减轮胎与地上的触摸面积和减震空间，严重影响轮胎与地上的摩擦力和轮胎的减震效果。除了影响轿车功用外，还会对轿车的悬挂体系形成很大的冲击。轮胎气压过低，轮胎的应力变形添加，在交变应力的效果下导致轿车轮胎的温度升高，温度过高时，轮胎的热学功用和力学功用会显着下降，然后导致轮胎寿数下降，乃至爆胎。一起轮胎的磨损加速，轮胎的载荷承载才能显着下降，摩擦阻力添加，油耗上升。保持轮胎在正常气压和温度规模内作业，是避免轮胎毛病的要害。轿车轮胎压力监测体系(Press ure-Sensor Based Tire Pressure Monitoring System，PSB TPMS)自动监测轮胎内压力和温度，预警轮胎反常，有用避免由轮胎毛病引发的交通事故，是轿车电子向自动安全开展的重要方向。
1 体系组成及作业原理
直接式TPMS包含轮胎监测模块和中心监督模块两部分，体系的结构图如图1所示。
轮胎监测模块由带有补偿功用的高集成MPXY8020A传感器、德州仪器公司出产的CC2530体系级射频单片机、天线和锂电池组成。该模块主要功用是周期性被唤醒，MPXY8020A传感器丈量轮胎压力和温度，CC2530收集的轮胎压力、轮胎温度和电池电量信息，并将这些信息打包成数据帧，依照IEEE 802．15．4协议经过RF射频前端无线发送到中心监督模块。
中心监督模块由CC2530、天线、LCD、LED指示灯和锂电池组成。该模块解析接收到的数据帧，将轮胎压力、温度和监测模块的电量实时显现在LCD上面。当丈量值超越戒备规模时，LCD上面相应方位的轮胎会变成赤色并闪耀，相应的LED闪耀。
中心监督模块与轮胎监测模块的无线通信选用ZigBee联盟拟定的高牢靠、高性价比、低功耗的IEEE802．15．4协议。在协议规则的网络拓扑结构中，中心监督模块作为和谐器，轮胎监测模块作为终端设备。在本体系中终端设备和和谐器组成星形网络拓扑结构，终端设备将收集的压力、温度和电量信息发送到和谐器设备。网络拓扑结构如图2所示。
2 TPMS硬件选型和电路设计
2．1 轮胎检测模块
鉴于轮胎检测模块安装在轮胎内部，不行常常拆开替换电池，因而模块可用动力有限，有必要选用低功耗的传感器、RF射频模块和MCU；为了避免模块的分量引起轮胎较大偏疼形成轮胎轰动影响轿车功用，模块的质量有必要控制在必定规模内。
传感器选用集成温度和压力传感器的高集成低功耗MPXY8020A。MPXY8020A有多种功耗形式，经过设置引脚1(S1)和引脚2(S2)的凹凸装备作业形式。各种形式下传感器的功耗如表1所示。
MPXY8020A的引脚4(OUT)有两种功用：当处于闲暇形式时，大约每隔3 s输出一个370μs的低电平来唤醒外部收集设备；当处于数据输出形式时，该引脚依据采样值和D／A中值的联系输出不同的电平。输出为高电平时，表明丈量完结。
