基于CC2430+MPXY8020A的汽车胎压监测系统的研究

李红梅

(四川科技职业学院，成都610000)

汽车在快速行驶时，最担心和最难预防的便是轮胎出问题，这是突发性交通事故发生的主要原因之一。统计相关资料数据表明，轮胎问题所引起的交通事故占高速公路上发生的交通事故的70%～80%，其中有一半都是爆胎引起的事故，怎样来防止轮胎出问题现已经成为安全驾驶的一个重要课题。

1 系统方案

本次设计基于摩托罗拉公司的MPXY8020A推出的汽车轮胎气压监测传感器和德州仪器的CC2430。MPXY8020在内部集成了气压传感器、温度传感器和数字接口电路，有8个引脚贴片的封装。德州仪器的CC2430具有8051内核和RF射频收发，从而实现了汽车胎压系统时时检测高速行驶汽车的胎压，并且时时的记录5 min的胎压相关信息，为安全行车及行车管理提供可靠的数据依据。系统工作原理如图1所示。

图1 系统工作原理图

2 CC2430和MPXY8020A芯片简介

CC2430是一个实际意义上的芯片上系统CMOS解决方案。CC2430所提供的解决方案是在免费2.4 G频段并且能够实现自由组网、低价格、低耗电的高性能芯片。CC2430内部自带一个8051内核和2.4 GHz的射频收发，本芯片的设计内部有8 Kbyte的RAM和非常丰富的外设，有32 kByte，64 kByte和128 kByte三种不同的版本及高性能和低功耗的8051微控制器核。本芯片有优良的无线接收灵敏度和强大的抗干扰性。在低功耗式时仅900 nA的电流流耗，有外部的中断或定时唤醒系统。在待机模式时只有600 nA的电流消耗。CC2430具有CSMA/CA功能，拥有非常宽裕的电压工作范围(2.0～3.6 V)，具有数字化信号强度的寄存器和DMA功能，里面自动的带有1.25 V基准源和温度传感器，有8路14位模数转换。有安全协处理器AES，有2个强大的串口和符合IEEE 802.15.4 规范的 MAC。

MPXY8020A是非常适合于汽车轮胎压力检测系统的传感器。本芯片内部集成了压力传感器以及温度传感器、SPI串行数据接口、模拟值比较电路、自动唤醒电路等。MPXY8020A的压力检测范围0～637 kPa，温度检测范围是－40℃～125℃。且采用MPXY8020A逐次逼近的结果，测量结果很精确。

3 胎压监测系统的设计

本次设计的胎压检测系统主要分为两部分，一部分是采集端的硬件设计，另外一部分是终端处理部分的设计。

采集端主要是由CC2430和MPXY8020A两块芯片构成，主要负责轮胎的压力、温度的信息的采集，并且将采集的数据时时的发送给数据处理终端。

终端数据处理部分主要是接收采集端的数据，并且将采集端的数据汇总且分析出轮胎的工作状态，同时将数据处理数据保存至存储芯片，如果存在异常，则显示报警，然后语音报警系统启动，提醒驾驶员做好相应的预防措施。本系统上集成了GPRS模块，用户无论何时何地都能知道自己的汽车轮胎的安全状态，同时也能随时知道汽车的安全状态，也可以进行定位，保证了汽车的安全。

4 总结

本次设计的轮胎压力监测系统可以时时监测轮胎的压力和温度。还可以对检测的结果进行实时的显示，一旦轮胎出现异常，便会马上提醒司机注意并且及时采取措施。所以说本设计既可以延长轮胎的使用寿命也可以减少因轮胎压力和温度而引起的交通事故。

本研究所做的主要工作有:

A.从各个方面分析了轮胎爆胎的原因，压力和温度是衡量轮胎的重要参数，表明轮胎压力监测系统非常重要。

B.本次设计从汽车轮胎压力和温度的监测系统进行总体分析，较传统的解决方案有很大的创新。

C.根据系统的需求，本次设计完成了符合要求PCB设计、电路板焊接、程序的编写，整体测试通过。

本研究的不足之处:

由于本次设计只是经过常规的测试，没有进入恒温箱，防水的测试，以后试用的环境可能会受限;由于产品的开发是要进行长期测试，而本次测试的时间只有一个月，系统的稳定性也存在隐患。