汽車智能駕駛輔助系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)送與接收電路設(shè)計(jì)

　　發(fā)送模塊硬件設(shè)計(jì)

　　NPX I芯片具有4 KB的用戶可編程空間、4 KB的定制ROM，以及一個(gè)2D的LF輸入級(jí)。各類傳感器的信號(hào)經(jīng)12位ADC轉(zhuǎn)換后，提供給用戶和系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的處理。在4 KB的定制ROM中，固化了GE公司特有的壓力、溫度和電壓測(cè)量、補(bǔ)償和校準(zhǔn)程序，以及其他實(shí)用的子程序，用戶可省去繁復(fù)的運(yùn)算編程，只需簡(jiǎn)單調(diào)用即可獲得需要的狀態(tài)值。在開發(fā)階段，GE公司可以提供可編程版本的傳感器，用戶可以通過(guò)仿真器編程器將程序下載到器件的4 KB用戶可編程空間中。下載程序之后的傳感器可以直接運(yùn)行使用，或者通過(guò)仿真器進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真單步調(diào)。調(diào)試環(huán)境與一般的單片機(jī)非常相似。客戶大批量生產(chǎn)版本的傳感器可以通過(guò)掩膜ROM工藝生產(chǎn)，以進(jìn)一步降低成本。

　　為了保證系統(tǒng)在較低電流消耗的情況下仍有較高的發(fā)射功率和接收靈敏度，系統(tǒng)選用了NXP公司的高集成度的單芯片發(fā)射器PCH7900。PCH7900芯片集成度非常高，只需很少的外圍元件就可以用于315／434／868／915MHz、數(shù)據(jù)速率高達(dá)40 kbps的ASK和FSK調(diào)制發(fā)射機(jī)。基于PCH7900的射頻數(shù)據(jù)發(fā)送電路如圖3所示。其中315 MHz和868 MHz發(fā)射頻率的電路參數(shù)設(shè)置。

　　接收模塊硬件設(shè)計(jì)

　　TPMS系統(tǒng)的接收模塊主要由天線、射頻接收電路、主控芯片MCU以及鍵盤、顯示器組成，用于接收各發(fā)射模塊傳送的輪胎溫度與壓力數(shù)據(jù)，顯示各輪胎的ID識(shí)別碼和測(cè)量數(shù)據(jù)，并在異常情況發(fā)生時(shí)聲光報(bào)警。由于接收模塊安裝在汽車車廂內(nèi)，故對(duì)器件選用的各方面要求不高，工業(yè)級(jí)即可。

　　RF接收芯片選用時(shí)要求接收靈敏度較高，這里選用Maxim公司的MAXl473芯片。MAXl473是一款完全集成的、低功耗、CMOS超外差接收器，具有一114～O dBm的輸入信號(hào)范圍、高于50 dB的鏡像載波抑制，用于接收300～450 MHz頻率范圍的幅度鍵控（ASK）數(shù)據(jù)信號(hào)非常理想。這款芯片在關(guān)斷模式下電流消耗低于2．5μA，接收模式下電流消耗為5．2 mA，可接收高達(dá)100 kbps的數(shù)據(jù)速率。使用MAXl473芯片實(shí)現(xiàn)的315 MHz的射頻接收電路如圖4所示。

　　Silicon Labs公司的C8051F4l0單片機(jī)是真正能獨(dú)立工作的片上系統(tǒng)。該芯片具有片內(nèi)上電復(fù)位、VDD監(jiān)視器、看門狗定時(shí)器和時(shí)鐘振蕩器，F(xiàn)lash存儲(chǔ)器還具有在系統(tǒng)重新編程能力，可用于非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并允許現(xiàn)場(chǎng)更新固件。片內(nèi)Silicon Labs二線（C2）開發(fā)接口允許使用安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)上的產(chǎn)品MCU進(jìn)行非侵入式、全速的在系統(tǒng)調(diào)試。調(diào)試邏輯支持觀察和修改存儲(chǔ)器及寄存器，支持?jǐn)帱c(diǎn)、單步、運(yùn)行和停機(jī)命令。在使用C2進(jìn)行調(diào)試時(shí)，所有的模擬和數(shù)字外設(shè)都可全功能運(yùn)行；并且2個(gè)C2接口引腳可以與用戶功能共享，使在系統(tǒng)調(diào)試功能不占用封裝引腳。