基于射频收发芯片CC1100的TPMS

模块发射频率由发射芯片CC1100的晶振及外部元件决定，本系统选择发射频率433 MHz，这时引脚8和引脚10接26 MHz晶振。C2为(3.9±0.25)pF，C3为(3.9±0.25)pF，C4为(8.2±0.5)pF，C5为(5.6±0.5)pF，C6为 220pF±5％，C7为220pF±5％，L2为27nH±5％，L3为27nH±5％，L4为22nH±5％，L5为27nH±5％。电阻R2用来设置一个精确的偏置电流。C3、C2、L2和L3形成一个平衡转换器，用以将CC1100上的微分RF端口转换成单端RF信号。CC1100支持振幅、频率和移相调制格式，可以通过寄存器MDM-CF2.MOD_FORMAT进行配置。

通过设置CC1100寄存器WORCTRL将其配置为WOR(电磁波激活)方式，并设置寄存器位MCS1.RX-OFF_MODE。当采样发射模块接收到有效数据包后，CC1100被激活并进入发射模式同时唤醒AT48。

2.4无线接收模块设计

接收电路由无线收发芯片CC1100和AT48组成，如图4所示。

CC1100和AT48通过SPI口进行数据传输。在接收状态时，由SCLK作为同步时钟，CC1100收到有效的数据信息，将数字信号送给AT48的 SPI口。AT48将接收到数据进行译码，从数据流中提取各轮胎的温度和压力值，然后作出相应的处理，如更新当前温度和压力值、声光报警等。在接收之前， AT48通过对SPI数据寄存器SPDR写相关数据，对CC1100进行初始化和配置相应寄存器，然后等待接收数据。

3软件设计

3.1系统拓扑结构

接收模块和采样模块采用主从方式，接收模块可看做是主设备，轮胎内部的采样模块是从设备。为实现采样发射模块与接收模块之间可靠的无线通信，两者之间必须以一定的协议进行。 ZigBee网络中包括协调器、FFD(全功能器件)和RFD(简化功能器件)，并支持星形网络、树状网络和网状网络3种网络拓扑结构。考虑到普通小轿车有4个轮胎和1个备用轮胎，每个轮胎内的采样发射模块作为ZigBee网络的1个子节点，子节点之间不进行数据的传输，只与车厢内的接收模块进行通信，因而选用星形拓扑结构。RFD子节点通过ZigBee无线网络将数据以帧的形式传送给接收端，再由接收端主机对数据进行分析、处理后显示出来。图5是 ZigBee网络的数据帧格式。

3.2软件设计

采样发射模块与接收模块(主机)间的通信模式如图6所示。

采样发射模块向接收模块发送的数据帧格式如图7所示。

3.2.1采样发射模块程序流程

采样发射模块的主程序流程如图8所示。当CC1100检测到唤醒命令时被激活，并唤醒MCU。MCU配置CC1100进入发射模式。MCU采集传感器检测到轮胎内的数据进行处理后，由CC1100发往主机。发送成功后，CC1100和MCU则重新进入休眠状态。寄存器配置如表1所示。

3.2.2接收模块程序流程

接收模块的程序流程如图9所示。