摘 要：基于CC2530芯片和MPXY8020A傳感器設(shè)計(jì)了一種低成本低功耗的直接式汽車主動(dòng)輪胎預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測行駛中汽車輪胎的氣壓、溫度和系統(tǒng)的電量，并通過ZigBee技術(shù)將這些參數(shù)信息無線傳輸?shù)街醒氡O(jiān)視模塊，實(shí)現(xiàn)輪胎故障主動(dòng)預(yù)警。系統(tǒng)采用低功耗設(shè)計(jì)，優(yōu)化硬件和軟件，降低運(yùn)行功耗，保證在電池電量有限的情況下，延長系統(tǒng)壽命1～2年；采用高集成度芯片減小了檢測模塊的質(zhì)量和體積，降低了檢測模塊引起的輪胎偏心；通過濾除汽車行駛過程中干擾因素引起的輪胎壓力尖峰，使得測量的輪胎壓力更加準(zhǔn)確和穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：汽車電子； 主動(dòng)安全； 輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)； ZigBee

0 引 言

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國高速公路上發(fā)生的交通事故中，46%是由于輪胎故障引起的，其中爆胎占70%[1]。輪胎內(nèi)壓力和溫度是引發(fā)輪胎故障的關(guān)鍵因素。在汽車行駛中，輪胎的氣壓過高，會(huì)減少輪胎與地面的接觸面積和減震空間，嚴(yán)重影響輪胎與地面的摩擦力和輪胎的減震效果。除了影響汽車性能外，還會(huì)對(duì)汽車的懸掛系統(tǒng)造成很大的沖擊。輪胎氣壓過低，輪胎的應(yīng)力變形增加，在交變應(yīng)力的作用下導(dǎo)致汽車輪胎的溫度升高，溫度過高時(shí)，輪胎的熱學(xué)性能和力學(xué)性能會(huì)明顯下降[2]，從而導(dǎo)致輪胎壽命下降，甚至爆胎。同時(shí)輪胎的磨損加快，輪胎的載荷承載能力明顯下降，摩擦阻力增加，油耗上升[3]。維持輪胎在正常氣壓和溫度范圍內(nèi)工作，是避免輪胎故障的關(guān)鍵。汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)[4]（PressureSensor Based Tire Pressure Monitoring System，PSB TPMS）主動(dòng)監(jiān)測輪胎內(nèi)壓力和溫度，預(yù)警輪胎異常，有效避免由輪胎故障引發(fā)的交通事故，是汽車電子向主動(dòng)安全發(fā)展的重要方向。