基于MPXY8300和STM32的汽车胎压监测系统设计　

作者 曹景胜 辽宁工业大学 汽车与交通工程学院(辽宁 锦州 121001)

*基金项目：2016年辽宁省教育厅重大科技平台项目(编号：JP2016014)

曹景胜(1984-)，男，硕士，实验师，研究方向：智能汽车电子与汽车主动安全技术研究与开发。

摘要：汽车胎压过低、过高或处于高温等异常情况是引起道路交通事故的重要原因之一，因此汽车行驶安全引起人们的普遍关注。设计了基于MPXY8300和STM32的汽车胎压监测系统，采用MPXY8300胎压传感器实时采集汽车轮胎的胎压和温度，同时将传感数据无线传输到以STM32微控制器为核心的嵌入式接收终端进行显示和监测。测试和实验结果显示监测准确、稳定，能可靠地减少由于胎压造成的汽车行驶安全问题。

0 前言

　　汽车作为人们出行的重要交通工具得到了快速发展，但是随之而来的是交通事故的增多，其中汽车胎压异常是造成道路交通事故的重要原因之一，因此如何智能监测汽车行驶过程中的胎压情况，当胎压出现异常能及时进行报警和必要的处理，提高汽车行驶安全性^[1-3]，引起了人们的高度关注。本文设计了基于MPXY8300和STM32的汽车胎压监测系统，采用MPXY8300胎压传感器实时采集汽车轮胎的胎压和温度，并将数据无线传输到以STM32微控制器为核心的嵌入式接收终端进行显示和监测，解决了汽车行驶过程中胎压过低、过高、爆胎等胎压异常问题。

1 系统总体架构

　　系统包括采集发射终端和接收显示终端两部分。其中采集发射终端基于MPXY8300胎压监测传感器，实时采集汽车4个轮胎的压力和温度，并将传感器数据无线传输到安装在驾驶室内部的接收显示终端。接收显示终端以STM32微控制器为核心，无线接收传感器数据并解调出有效的胎压和温度值显示在12864中文液晶屏上，使得车主实时观测到汽车胎压，若胎压出现异常情况，则进行声光预警。系统总体架构如图1所示。

2 系统硬件设计

　　系统硬件电路设计主要包括采集发射终端的MPXY 8300传感器电路、3.7 V锂电池供电电路、RF发射电路、轮胎压力采集电路、轮胎温度采集电路等;接收显示终端的STM32最小系统电路、直流电源供电电路、MC33594 RF接收电路、12864液晶显示电路等。系统硬件设计框图如图2所示。

　　2.1 MPXY8300传感器电路

　　采集发射终端选用的是飞思卡尔(现被NXP收购)生产的MPXY8300胎压传感器，该传感器是专门用于监测汽车胎压的20管脚芯片，内部集成了压力、温度、微控制器和RF输出，其中RF输出为MC33493模块，能够实现曼彻斯特或双相位数据编码和ASK/FSK调制功能^[4]。MPXY8300最小系统电路原理图如图3所示。

　　2.2 RF接收电路

　　针对采集发射终端无线发送的传感器数据，接收显示终端则采用RF接收芯片进行无线接收，设计中采用的是MC33594射频接收芯片。该芯片是飞思卡尔公司为匹配MPXY8300胎压传感器中集成的MC33493射频应用而推出的高灵敏度、低功耗无线射频接收器。该芯片内部集成压控振荡器(VCO)、中频带通滤波器 ^[5]，接收灵敏度可达-105 dbm。设计中采用SPI接口与STM32微控制器的PA5引脚(SPI1_SCK)、PA6引脚(SPI1_MISO)、PA7引脚(SPI1_MOSI)进行硬件连接。RF接收电路原理图如图4所示。

3 系统软件设计

　　系统软件主要包括胎压采集发射和无线接收显示两部分嵌入式软件，基于C语言进行编写，采集发射嵌入式软件主要分为系统初始化模块、汽车胎压采集模块、轮胎温度采集模块、RF无线发射模块等，该软件运行于采集发射终端;无线接收显示嵌入式软件主要分为系统初始化模块、MC33594 RF无线接收解调模块、12864液晶显示模块等，其软件流程图如图5所示。

　　系统实物现已制作完毕，将采集发射终端安装在汽车轮胎的气门处^[6]，接收显示终端安放于汽车驾驶室仪表盘附近，进行软硬件联合调试，其胎压性能测试和实验结果如表1所示，结果表明达到了设计预期。

4 结论

　　针对汽车胎压异常情况引起道路交通事故的问题研究和设计了基于MPXY8300和STM32的汽车胎压监测系统，采用MPXY8300胎压传感器实时采集汽车轮胎的胎压和温度，同时将传感数据无线传输到以STM32微控制器为核心的嵌入式接收终端进行显示和监测。极大提高了汽车行驶安全的效率，具有很好的市场应用前景。

　　参考文献：

　　[1]芦世雄.基于MPXY8300的智能胎压监测系统设计[J].电子产品世界,2014,21(08):52-54.

　　[2]蒲翠萍.基于MPXY8300的TPMS的设计[J].电子技术,2011,38(01):73-74.

　　[3]王春艳.基于MPXY8300的TPMS传感器设计[J/OL].济南大学学报(自然科学版),2012,26(02):175-178.

　　[4]罗宇飞,李怀俊.基于智能传感器MPXY8300的TPMS设计[J].单片机与嵌入式系统应用,2010,(09):42-44.

　　[5]黄晓峰,龙永红.基于MPXY8300的轮胎压力监测系统设计[J].自动化与仪表,2011,26(10):31-34.

　　[6]廖敏娜,张向文,顾明亮.基于MPXY8300传感器的胎压监测系统的设计与实现[J].仪表技术与传感器,2011,(11):65-67.

　　本文来源于《电子产品世界》2018年第5期第43页，欢迎您写论文时引用，并注明出处。