輪胎壓力監測系統(07-100)

　　汽車應用的LIN總線技術

　　針對汽車應用的LIN 1.0(本地互連網絡)和LIN 2.0總線系統，它的目標是低成本應用,除了TPMS外還有電動門、電動窗、側鏡、雨刮器、座椅女全帶報警、外部照明等。LIN總線的傳輸速度最大為20kbps，而且它在單通道總線環路中最多能支持16個節點，總線電纜的長度最多可以擴展到40米。LIN是一種基于通用SCI(UART)字節接口的單線串行通訊協議，圖2(a)為LIN總線API到物理層的結構。而LIN總線的主要特征為：—個主節點、多個從節點，無需總線仲裁;低成本：基于普通UART/SCI接口硬件;自同步,在從節點中不用晶體振蕩器或陶瓷振蕩器時鐘;保證信號傳輸的延遲時間;低成本單線實現連接;速度高達20kbps;基于應用交互作用的信號;LIN總線的驅動/接收器規范遵從IS09141標準。

　　圖2(a) LIN總線API到物理層的結構

　　LIN采用單主機多從機模式,一個LIN網絡包括一個主機節點和若干個從機節點。主機節點既包括主機任務也包括從機任務，從機節點都只包括從機任務，圖2(b)為 LIN拓撲結構示意圖。主機節點也可以通過網關和其他總線如CAN連接。

　　圖2(b) LIN拓撲結構示意圖

　　基于LIN總線分布式實時輪胎壓力監測系統

　　圖1示出基于L1N總線的TPMS總體結構，其中中央控制器的功能主要有通過LIN總線通知LIN 從節點喚醒相應輪胎內的發送模塊;通過LIN總線返回LIN 從節點接收到的輪胎壓力等數據;分析、顯示已及聲光報警。當LIN 從節點接收到LIN 主節點發出的喚醒命令時，該節點會向發送模塊發出LF喚醒信號,讓其進入工作狀態。LIN 主節點Master向LIN 從節點發送獲取命令幀，LIN 從節點把數據通過LIN總線反饋給LIN主節點(主控)。

　　輪胎內壓力傳感IC與發送IC合成的模塊與芯片選擇

　　由于輪胎內的壓力傳感IC與發送IC合成的模塊都放在輪胎內，所以對IC的要求特別高，一般有如下要求：工作溫度-40℃—125℃，短時間內達150℃;低功耗來保持電池壽命;能承受2000G(250kmh輪胎轉動時的離心力);傳感器能保持長期的穩定;IC體積少,重量輕;帶有壓力與溫度和電壓檢測.圖3左虛線框是基于輪胎內的壓力傳感IC與發送IC合成的模塊示意結構圖.

　　圖3 左虛線框為輪胎內的壓力傳感器ICMpxy80206A和發送IC MC68HC90RF2合成的遙測模塊示意圖