轮胎压力监测系统无线数据传输的设计与实现

　　本接收端选择FSK数据调制方式，此时电流的消耗为5.9mA，接收灵敏度为-100dBm，在低功耗模式下电流消耗为50nA。

　　接收天线选择鞭状天线，其长度为λ/4(λ为其接收信号的波长)，接收信号的频率为434MHz，故天线长度大约为17.3cm，此天线接收信号很灵敏。信号通过天线接收到以后，通过一个LC滤波器进入LNA(低噪声放大器)，把一个微弱的信号放大。由于LNA本身具有噪声，故需要通过第二个LC滤波网络进行滤波，然后进入混频器，与晶振通过锁相环倍频的信号进行混频，混频后的信号通过中频滤波器(IF filter)进入限幅器。再经过数字滤波器、数据限制器送入单片机作进一步的解码处理。接收端的单片机选择NEC公司的78F0034单片机[7]。接收芯片的外围接口电路如图3所示。

　　 LNA主要是把天线接收到的微弱信号放大，理想的放大器希望只放大期望信号的幅度，而不放大任何失真信号和噪声信号，但实际上信号在通过LNA时都不可避免的产生噪声。这就需要在LNA的前后都加上滤波网络，若参数匹配合适，可以有效地滤除接收进来的杂波，提高信噪比。

　　接收端要同时接收来自四个车轮的数据信息，如何区分数据信息来自于哪个轮胎，就需要给轮胎编上序号。Infineon的传感器芯片SP12就为每一个传感器编了一个惟一的序号，这使得在提取每一个传感器的相关信息时，首先读取该传感器的序号，据此就可以确定轮胎的位置[1]。

　　3 系统的软件设计

　　 系统启动后，通过发射模块内的单片机读取传感器芯片所测量到的胎内压力、温度、电池电压以及加速度等，然后把这些信息和传感器的序号通过发射模块TDK5210发送出去。传感器芯片与单片机之间的数据传输主要通过SPI总线协议完成[1]。

　　汽车启动后，接收端上电开始工作，通过接收发射端传输过来的相关数据信息，实时地监测轮胎内的压力变化情况。当压力低于某一个设定的阈值时，通过警报方式提醒驾驶人员的注意，以便采取相应的措施。

　　轮胎压力监测系统中无线数据传输问题是整个TPMS系统的关键部分，本设计在实验室条件下已经取得了预期的效果。由于实际的环境条件远比实验室复杂，所以要在实际的生产中使用，还需要更多次实验以及现场调试，并在此基础上作一些调整与改进。

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