基于ZigBee技术的TPMS设计
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a) 轮胎监测器
b) 车载监视器
图2 硬件模块框图
1 射频处理芯片选型
射频处理单元是无线轮胎监测器模块的核心部分。由于轮胎监测器安装在轮毂上，采用能量有限的锂电池供电，因此射频处理芯片需具有以下特点：功耗低、体积小、支持IEEE 802.15.4标准。
根据以上特点，并经过分析比较，最终选用了CC2430这款系统级芯片。CC2430是Chipcon公司生产的2.4GHz射频芯片，符合IEEE 802.15.4标准，传输速率最高250Kb/s，采用具有内嵌闪存的0.18μm CMOS标准技术，休眠模式功耗仅0.9μA，集8051内核与无线收发模块于一体，简化了电路的设计，且尺寸只有7mm×7mm。
2 压力温度传感器选型
汽车轮胎特殊的工作环境，决定了胎压监测传感器的高要求，即低功耗、宽温区、宽电源电压范围内较高的精度和可靠性。本设计选用了Infineon公司的硅压阻式压力传感器SP12，其工作电压1.8～3.6V，具有压力范围100～450kPa、温度范围-40℃～125℃的测量能力。
3 车载监视器设计
如图2所示，车载监视器同样以CC2430为核心，负责射频数据的收发、显示和报警。显示屏为定制的LCD字符型段码屏，通过I/O口模拟I2C与单片机通信，屏上有左前轮、左后轮、右前轮、右后轮以及温度超限、气压低、气压高等可视化图标，再配合蜂鸣器和发光二极管，非常方便驾驶员对轮胎运行状态的掌控。三向键作为一个人机交互的窗口，可通过手动操作查看特定轮胎的运行状态，或设置温度、气压报警门限值。因为车载监视器采用汽车电源供电，因而低功耗设计上的考虑可相对少一些。
4 电路抗干扰措施
由于是高频电路，克服器件的相互干扰尤为重要，为保证系统长期稳定、可靠的运行，建议在电路设计中采取以下措施。
● 采用四层PCB，顶层主要走信号线，顶层下面依次是是地平面层、电源平面层和底层，为防止高频信号的辐射和串扰，应尽量缩小信号回路面积，同时采用多点接地，降低接地阻抗。
● CC2430芯片底部必须采用少量过孔与地相连，保证芯片体可靠接地。
● 去耦电容必须尽可能靠近3V和1.8V电源引脚，并且电容接地端通过过孔就近接地，去耦电容的充放电作用使集成芯片得到的供电电压比较平稳，减少了电压振荡现象。
● 芯片外围器件的尺寸应尽可能的小，建议使用0402规格的阻容器件。
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