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基于MPXY8300的智能胎压监测系统设计

- 编辑:宜春市空间模块有限公司 -

基于MPXY8300的智能胎压监测系统设计

  设计与实现,系统包含胎压监测模块与中央控制模块。本系统可以根据胎压与车速动态调节采样频率,具有漏气检测等功能,海尔模块机组功耗低,可靠性高。实验数据表明,本系统能够可靠稳定地工作。

  胎压监测系统是一种新型的汽车安全保障系统,能够监测每个轮胎的胎压、温度等信息,并通过车载显示系统实时显示给驾驶员,当出现胎压过低等危险信号时,能够及时发出警告,使驾驶员及时发现汽车的安全隐患,避免灾难事故的发生[1]。

  目前的胎压监测系统面临使用寿命低、功能单一等问题[2]。本文针对这些问题设计了基于传感器芯片的智能胎压监测系统。该系统具有以下特点:

  本文设计的智能胎压监测系统包括两个部分:胎压监测模块与中央控制模块,系统架构如图1所示。其中胎压监测模块需要降低功耗、减小尺寸,而中央控制模块需要对数据进行有效的分析、及时发出警告。目前主流的胎压监测电路有高通、英飞凌和飞思卡尔三种方案[3]。其中,飞思卡尔的方案将压力传感器、加速度传感器、温度传感器、射频收发电路与MCU内核集成到一颗芯片上,集成度较高,且芯片的功耗很低,所以本文选用飞思卡尔的MPXY8300作为胎压监测模块的核心。为了增加模块的使用寿命,在降低芯片功耗的同时,需要选用合适的电池。本文使用ER2450为胎压监测模块供电。ER2450是一款高品质的锂亚电池,具有很低的自放电率,存储寿命可达10年,能够满足系统的需求。

  中央控制模块包括射频接收电路、单片机、声光报警电路与LCD。射频接收电路采用飞思卡尔的MC33696芯片,单片机采样TI公司的MSP430F149芯片。MC33696工作在434MHz,在接收到胎压监测模块发来的数据后,通过SPI接口发送给单片机,由单片机进行数据解析,将胎压、温度、电池电量等数据显示到LCD上,当胎压或温度出现异常时,通过声光报警电路发出警告信号,使驾驶员及时了解轮胎的安全状况。

  胎压监测模块由传感器芯片MPXY8300、ER2450电池以及一些简单的外围元件组成。MPXY8300是一款20引脚的传感器芯片,内部包含电容式压力传感器、温度传感器、X轴和Z轴的加速度传感器、315/434MHz的射频发射电路以及HCS08单片机内核[4]。该芯片具有多种低功耗模式,可以在休眠的状态下关闭传感器电路、射频发射电路甚至单片机内核,以极大程度地降低待机功耗。胎压监测模块的电路如图2所示。

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