基于射频芯片nRF905的汽车TPMS系统设计

目前的TPMS(tire pressure monitoring system)主要分为两种类型，一种是间接式的，一种就是直接式的。而直接式的TPMS系统一直因其报警准确性差、在无线传输中受到轮毂的屏蔽电磁波和磁场的干扰而影响其进一步的发展。

本文以Nordic公司生产的射频芯片为基础，介绍了汽车TPMS系统的无线收发系统的电路设计与解决方案，从而对上述直接式的TPMS系统加以改进。


1 TPMS系统的设计



本文中提到的TPMS系统是通过射频信息的收发与相关信息的提示来完成的。在轮胎部分的主要有压力检测模块与射频发射模块，在驾驶员部分主要有射频接收模块和显示报警模块。

压力检测模块主要是实时的检测所测轮胎的压力数据，并将数据进行相应的变化存储到中心处理器上，等待射频发射模块进行发射。在射频接收模块接收到数据后对数据进行相应的处理并将数据在附件LCD上进行显示，并判断数据的安全性，在发现轮胎的压力超出了所能接受的范围后通过蜂鸣器进行报警提醒驾驶员。具体的工作原理图如图1所示。

2 无线收发芯片的比较与选择

由于无线收发芯片的种类和数量比较多，无线收发芯片的选择在设计中是至关重要的，正确的选择可减小开发难度，缩短开发周期，降低成本，将产品更快推向市场。选择无线收发芯片时应考虑需要几点凶素：功耗、发射功率、接收灵敏度、收发芯片所需的外围元器件数量、芯片成本、数据传输是否需要进行曼彻斯特编码等。

用来评价无线数据收发的几项重要指标有：接收灵敏度、动态范围、选择性、接收频率稳定度、发射输比功率、效率、发射频率范围、功耗等因素。下面对市场上的现阶段比较流行的三种无线收发芯片进行了相关的性能比较，如表1所列。



对照表1以及技术指标的表述，对于接收和发送数据，满足频段的范围越大，灵敏度越高，在相同条什下的接收电流越小，发射电流越大，所需外围器件越少等条件的收发芯片应用也就越广泛，并且可以适合于多种情况。

综合以上考虑，nRF905的优越性就很明显了，所以在本设计中选择nRF905是最适用的。