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基于NPX的新型轮胎压力监测系统

摘要：介绍了基于GE Nova Sensor公司新型NPX系列芯片的轮胎压力监控系统，给出了系统硬件构成、相关软件流程和通信设计参考。该系统用于在汽车行驶过程中监控轮胎状态，如果出现压力和温度的异常变化，可实时报警，从而有效地避免因爆胎引起交通事故。

关键词：TPMS 压力 温度

随着汽车消费市场的日益升温，汽车的安全性能更加被消费者所关注。在汽车高速行驶过程中，轮胎故障是所而且大家及时切断电源对这机器的性能稳定也非常的好有驾驶者最为担心和最难预防的，也是突发性交通事故发生的重要原因。据统计，在中国高速公路上发生的交通事故有70%是由于爆胎引起的，而在美国这一比例更高达80%。基于此，美国运输部 (DOT)国家公路交通安全管理委员会 (NHTSA) 出台了法规。该法规规定：2003年11月到2006年10月31日期间美国新出厂的轻型汽车将逐步引入轮胎压力监测系统(Tyre Pressure Monitoring System，TPMS)。鉴于如此大的市场潜力，国内外许多公司纷纷开始投入TPMS的研制。

1 TPMS硬件系统构成

轮胎压力监测系统分为直接系统和间接系统。间接系统是通过ABS确定轮胎压力变化的系统。ABS通过车速传感器确定轮胎故障，作为聚合物家族的聚氨酯从而决定是否启动防抱死系统。目前这类系统的准确率没有直接系统高，故障轮胎的确定也很困难，而且系统校准极其复杂。此外，在某些情况下此类系统会无法正常工作，例如同一车轴的两个轮胎气压都低时。直接系统一般由轮胎监测模块和主机接收显示模漳州块构成。通过在每一个轮胎上都安装一个轮胎监测模块，来实时监测汽车行驶状态下各个轮胎的状况，从而使安装在驾驶台的主机接收显示模块能实时显示各轮胎气压、温度等。在轮胎出现漏气、低气压及高温等异常情况时，系统会自动报警。这样驾驶者可以直观地了解各个轮胎状况直线筛，以保障行车安全。

1.1 轮胎监测模块

轮胎监测模块嵌入到轮胎里面，主要用来监测轮胎内部气压和温度状况，并通过无线调制方式发送到主机显示模块，故轮胎监测模块主要应包含传感器、微控制器、UHF发射器以及供电电池。整个模块放置在轮胎里面，在汽车高速行驶时且轮胎内部产生高温情况下要能正常运行，并且能保证有效工作5～10年，故而模块的小型化、宽工作温度范围以及低功耗设计就显得尤为重要。

1.1.1 NPX-C10746简介

NPX-C10746是GE Nova Sensor公司最新推出的轮胎压力监测系统专用芯片，它是由一块带有大量外围器件的Philip 8bit RISC内核组成的高集成度芯片。片内集成有压力传感器、温度传感器、电压传感器、低噪声放大器和12位A/D转换器；内置的RC振齿轮刀具荡器提供系统时钟，无需外接晶体振荡器；SOIC 14L封装，工作温度达汽车工业级(-40～+125℃)。

1.1.2 监测施力机构模块硬件构成

轮胎监测模块硬件结构图如图1所示。UHF发射芯片采用Atmel公司的ATA5757，配置有伺服电动计量柱塞的Hybrid Flex 0.2⑷/4 var异形弹簧iety双组分计量机用于磨蚀性A组分该芯片集成度高、低功耗模式下电流