基于NPX的轮胎压力监测系统

　　MC33594器件是摩托罗拉公司生产的高度集成的UHF接收器,它能够接收并解调OOK或FSK调制的Manchester编码数据,同时通过一条串行外围接口(SPI)总线将其发送出去。通信中采用FSK调制方式时,MC33594支持数据管理器,可以去掉数据帧中的同步码、前导码和结束符(EOM)等字节,这样控制它的软件就可以大大简化。 P89LPC930是Philip公司的一款微控制器,适合于许多要求高集成度和低成本的场合,可以满足多方面的性能要求。P89LPC930采用高性能的处理器结构,指令执行速度六倍于标准80C51器件,且带有SPI总线接口,可方便地与MC33594进行通信。
　　2 TPMS系统软件设计
　　TPMS的软件比较简单,轮胎监测模块主要对气压、温度及电源电压数据进行测量、处理和传输。主机显示模块接收到数据帧并经校验后显示气压、温度和电压值,并且与报警阈值进行比较以判断是否需要报警。整个系统对低功耗设计要求非常高,所以应尽可能合理安排程序流程,优化软件算法。
　　2.1 轮胎监测模块程序设计
　　轮胎监测模块的主程序在执行完初始化功能后便根据当前气压值与报警阈值的差值设置定时中断时间,然后进入低功耗模式。模块供电电压、轮胎气压和温度的监测与数据的传输都放置在中断程序,中断结束立即进入低功耗模式。NPX-C10746内置中断定时时间大约为0.5秒～4秒,轮胎气压和温度正常时,可取3秒定时中断一次,调用NPX的轮胎气压和温度检测与补偿、CRC-16校验计算执行库后,通过无线方式发送给主机显示模块。在气压及温度接近或低于报警阈值时,缩短定时中断时间,增加数据采样及发送频率。因为监测模块供电电压下降相对比较缓慢,这里采用软件计数定时中断来延长其检测周期,取20次中断(60秒)采样一次。定时中断程序流程如图3所示。

　　2.2 主机显示模块程序设计
　　主机上电后,P89LPC930初始化,配置完MC33594后,模块进入等待SPI数据工作状态。在接收到一个数据帧并经CRC校验(采用查表法实现,减小MCU占用时间)和轮胎ID判断无误后,送数码显示并点亮相应的指示灯以表示各模块工作正常。当轮胎监测模块供电电压、气压及温度接近或低于报警阈值时,主机启动LED闪烁警告或蜂鸣器报警。程序流程图如图4所示。
　　2.3 通讯及协议
　　2.3.1 数据帧格式
　　轮胎监测模块与主机接收显示模块之间的无线通讯采用固定的数据帧长度进行,具体数据帧格式如表1所示。