汽車無線傳感器的研究與設計

摘要：汽車在定型前要對其各部分檢測數據進行分析。目前，汽車中的很多傳感器都是用導線直接連接數據采集器和汽車電瓶，大量的導線將直接影響測試環境?；诖?，研究設計了一種新的穩壓電源和通信子系統來替代導線，盡量減少這些導線對測驗環境的影響，提高汽車環境監測數據的真實性，以改善駕駛的安全性和舒適感。
關鍵詞：無線傳感器；穩壓電源；通信子系統

0 引言
在汽車駕駛和車輛診斷方面一般都會用到射頻技術(RF)。按照國際標準的要求，所有車輛的技術應用必須經過詳盡的測試，而這些測試都要基于合理的涉及感測數據采集的實證實驗。因此在汽車行業，無線傳感器網絡的發展是伴隨著典型傳感器和射頻設備的發展而發展起來的。對于汽車測試環境，無線傳感器有三個方面的優勢：第一是體積小，無線傳感器不需要電纜端口；第二是節約時間，無線傳感器節約了將所有傳感器連接到電源和數據線的時間，因此無線傳感器可以更快速地展開和輕松地移動，這樣一來既提高了感測數據的空間分辨率又改善了傳感器網絡的故障容差；第三是在駕駛測試期問，連同傳感器一起可以安全地塞進駕駛艙的數據線的數量得到了限制。
本文具體結構如下：第二部分，給出了無線傳感器的硬件設計方案；第三部分給出了無線傳感器網絡以及通信協議；第四部分主要討論了無線傳感器網絡的使用周期；最后總結了一下整體設計情況。

1 無線傳感器結構硬件設計
1．1 無線傳感器結構圖
無線傳感器體系結構含有電源單元、感應模塊、無線通信模塊、微控制器。硬件設計結構如圖1所示。

1．2 電源單元
無線傳感器通常的工作電壓范圍為3．0 V～3．6 V。此次電源設計加入了TLFA274穩壓器(如圖2所示)，可轉換3 V～40 V的電壓，比如通常使用的小型電池或者是汽車電池，給使用者帶來了很大的方便。

1．3 感應模塊
為了盡量減少電量的消耗，感應模塊(如圖3所示)在測量之前接通電源，之后立刻關閉(快速的開關切換對器件并沒有影響)。