綜合CAN和LIN通信功能的TPMS設計和應用
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射頻數字天線的硬件電路設計
射頻數字天線原理如圖7示，主要由射頻接收芯片、單片機、LIN收發芯片組成。MC33594是一個具有自動增益控制的高靈敏度的OOK/FSK接收芯片，主要負責射頻信號的接收和解調，并通過SPI接口以中斷的方式將數據傳輸給MC9S08SG8單片機，該單片機將數據處理后組成LIN數據包，當LIN總線上有主機請求數據時，LIN數據包將會通過TJA1020被發送到LIN總線上。
圖7 射頻數字天線原理圖
LIN 總線的報文幀由報文頭和響應場組成，波形分析圖如圖8所示。報文頭由主機發送，包括了一個同步間隔場、一個同步場和一個標識符場，其中標識符場就是主機發送給從機的事件命令。從機接收到該命令后根據協議規定發送或接收8字節數據和校驗和，就構成了響應場。由此，完成主機對每個從機的逐一訪問和信息傳遞。
圖8 LIN數據波形分析圖
LIN總線是一個單主機多從機的網絡結構。在本系統的LIN總線設計中，主要實現ECU主控模塊(主機)對兩個射頻數字天線(從機)的配置和對輪胎數據的讀取。如圖9為LIN總線上的信息事件的觸發工作圖。
圖9 LIN總線事件觸發圖
TPMS接收系統的固件程序設計
如圖10和11分別為射頻數字天線和ECU主控模塊的固件程序流程圖。射頻數字天線主要以SPI中斷方式接收射頻數據，并以LIN請求中斷的方式發送LIN 數據幀。ECU主控模塊以定時查詢的方式工作：每隔1s主動發送CAN數據幀；每隔2s主動查詢射頻數字天線的數據；每隔30s主動檢測TPMS系統的內部故障。另外ECU主控模塊可以中斷方式接收CAN總線上的數據，實現對TPMS之發射模塊ID的注冊、參數設置及車輛信息共享等功能。
圖10 射頻數字天線流程圖
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