基于SP37和MAX1473的胎压监测系统设计

　　前言

　　轮胎气压监视系统属于“事前主动”型安保，即在轮胎出现危险征兆时，如轮胎快漏气、温度高、气压高、气压低等能及时报警，采取措施，将事故消灭在萌芽状态，确保汽车在行驶过程中始终处于安全状态。据统计，在我国高速公路上发生的交通事故中有70%是由爆胎引起的，而在美国这一比例更高达80%，美国汽车工程师协会的调查统计表明，美国每年有26万起交通事故是由于轮胎气压低或渗漏造成的。

　　正由于TPMS在汽车安全性上的重要性，我国于2008年5月形成了TPMS标准征求意见稿，同年12月形成了标准送审稿。2011年7月《基于胎压监测模块的汽车轮胎气压监测系统》的国家标准开始正式实施，相信不久以后相关的强制法规也将会颁布施行。

　　TPMS系统组成结构和工作原理

　　TPMS系统主要由两个部分组成：安装在汽车轮胎里的轮胎压力检测发射模块和安装在汽车驾驶台上的中央接收显示模块。轮胎压力检测发射模块直接安装在每个轮胎里，实时测量轮胎压力、温度、加速度，将测量得到的信号调制成高频信号后无线发射出去，一个TPMS系统有4个或5个轮胎压力检测发射模块。中央接收显示模块接收到胎压检测模块发送的信号，将接收的轮胎压力、温度数据显示在屏幕上，供驾驶者参考。如果轮胎的压力、温度出现异常，中央接收显示模块根据异常情况，发出相关的报警信号，提醒驾驶者采取必要的措施。系统的组成框图如图1所示。

　　检测发射系统设计

　　TPMS发射系统主要完成的功能是：对轮胎的压力、温度、加速度等信息进行测量，并将测量得到的压力、温度等信息进行处理，判断是否出现高温、高压、低压等情况，若出现上述情况之一，则系统把数据信息叠加到433.92MHz的载波上，通过天线无线发射，提供给接收显示系统。

　　MCU/Sensor是检测发射系统的核心，汽车轮胎独特的工作环境条件，决定了压力传感器的高要求：宽温工作区(-40～125℃)、较低的功耗、恶劣环境无线信号传输稳定性要求。

　　本设计选用Infineon公司2011年3月最新推出的SP37芯片，其相比Infineon早期的传感器(如SP12、SP30)，采用了更高的集成度，不但集成了压力/温度/加速度传感器模组、MCU模组，还集成了RF发射模组，这样使发射系统由以前的传感器+RF+MCU+天线+电池的五合一时代，走向传感器+电池+天线的三合一时代;其开发环境和语言也更加简单，SP37的MCU内核采用常见的8051内核，用C语言就可编程开发，开发环境为的Keil uVision，安装Infineon SP3xSID 2.0驱动程序即可使用。

　　SP37还具有ASK/FSK调制发射，发射频点315MHz和433.92MHz可选，发射功率5dbm/8dbm软件可调等功能，满足不同系统的要求，工作温度：-40～125℃，休眠电流：0.6μA，工作电压：1.9V～3.6V，完全可满足发射系统宽温、低功耗、宽电压的要求。

　　本设计考虑到提高接收系统的灵敏度和接收的可靠性，采用了ASK调制发射、8dbm发射功率、433.92MHz发射频点。