基于射頻收發芯片CC1100的TPMS方案
通過設置CC1100寄存器WORCTRL將其配置為WOR(電磁波激活)方式,并設置寄存器位MCS1.RX-OFF_MODE。當采樣發射模塊接收到有效數據包后,CC1100被激活并進入發射模式同時喚醒AT48。
2.4無線接收模塊設計
接收電路由無線收發芯片CC1100和AT48組成,如圖4所示。
CC1100和AT48通過SPI口進行數據傳輸。在接收狀態時,由SCLK作為同步時鐘,CC1100收到有效的數據信息,將數字信號送給AT48的SPI口。AT48將接收到數據進行譯碼,從數據流中提取各輪胎的溫度和壓力值,然后作出相應的處理,如更新當前溫度和壓力值、聲光報警等。在接收之前,AT48通過對SPI數據寄存器SPDR寫相關數據,對CC1100進行初始化和配置相應寄存器,然后等待接收數據。
3、軟件設計
3.1系統拓撲結構
接收模塊和采樣模塊采用主從方式,接收模塊可看做是主設備,輪胎內部的采樣模塊是從設備。為實現采樣發射模塊與接收模塊之間可靠的無線通信,兩者之間必須以一定的協議進行。 ZigBee網絡中包括協調器、FFD(全功能器件)和RFD(簡化功能器件),并支持星形網絡、樹狀網絡和網狀網絡3種網絡拓撲結構??紤]到普通小轎車有4個輪胎和1個備用輪胎,每個輪胎內的采樣發射模塊作為ZigBee網絡的1個子節點,子節點之間不進行數據的傳輸,只與車廂內的接收模塊進行通信,因而選用星形拓撲結構。RFD子節點通過ZigBee無線網絡將數據以幀的形式傳送給接收端,再由接收端主機對數據進行分析、處理后顯示出來。圖5是ZigBee網絡的數據幀格式。
3.2軟件設計
采樣發射模塊與接收模塊(主機)間的通信模式如圖6所示。
采樣發射模塊向接收模塊發送的數據幀格式如圖7所示。
3.2.1采樣發射模塊程序流程
采樣發射模塊的主程序流程如圖8所示。當CC1100檢測到喚醒命令時被激活,并喚醒MCU。MCU配置CC1100進入發射模式。MCU采集傳感器檢測到輪胎內的數據進行處理后,由CC1100發往主機。發送成功后,CC1100和MCU則重新進入休眠狀態。寄存器配置如表1所示。
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