目前的TPMS(tire pressure monitoring system)主要分為兩種類型，一種是間接式的，一種就是直接式的。而直接式的TPMS系統一直因其報警準確性差、在無線傳輸中受到輪轂的屏蔽電磁波和磁場的干擾而影響其進一步的發展。本文以Nordic公司生產的射頻芯片為基礎，介紹了汽車TPMS系統的無線收發系統的電路設計與解決方案，從而對上述直接式的TPMS系統加以改進。

近幾年來無線數據傳輸技術己經成為小型工業監控系統的主要組成部分，此類無線數據傳輸和現存的有線數據傳輸以及其他無線數據傳輸相比較而言，工業監控中的無線數據傳輸主要使用射頻(RF)技術來發送和接收數據包。整個系統的各個部分都是服務于無線數據傳輸這個目的，所以在整個系統的軟件設計中，無線數據的傳輸部分(射頻模塊)就為最主要部分。射頻就是射頻電流，它是一種高頻交流變化電磁波的簡稱，每秒變化小于1000次的交流電稱為低頻電流，大于10000次的稱為高頻電流，而射頻就是這樣一種高頻電流，射頻技術在無線通信領域具有廣泛的、不可替代的作用。

1 TPMS系統的設計

本文中提到的TPMS系統是通過射頻信息的收發與相關信息的提示來完成的。在輪胎部分的主要有壓力檢測模塊與射頻發射模塊，在駕駛員部分主要有射頻接收模塊和顯示報警模塊。

壓力檢測模塊主要是實時的檢測所測輪胎的壓力數據，并將數據進行相應的變化存儲到中心處理器上，等待射頻發射模塊進行發射。在射頻接收模塊接收到數據后對數據進行相應的處理并將數據在附件LCD上進行顯示，并判斷數據的安全性，在發現輪胎的壓力超出了所能接受的范圍后通過蜂鳴器進行報警提醒駕駛員。具體的工作原理圖如圖1所示。

2 無線收發芯片的比較與選擇

由于無線收發芯片的種類和數量比較多，無線收發芯片的選擇在設計中是至關重要的，正確的選擇可減小開發難度，縮短開發周期，降低成本，將產品更快推向市場。選擇無線收發芯片時應考慮需要幾點兇素：功耗、發射功率、接收靈敏度、收發芯片所需的外圍元器件數量、芯片成本、數據傳輸是否需要進行曼徹斯特編碼等。

用來評價無線數據收發的幾項重要指標有：接收靈敏度、動態范圍、選擇性、接收頻率穩定度、發射輸比功率、效率、發射頻率范圍、功耗等因素。下面對市場上的現階段比較流行的三種無線收發芯片進行了相關的性能比較，如表1所列。

對照表1以及技術指標的表述，對于接收和發送數據，滿足頻段的范圍越大，靈敏度越高，在相同條什下的接收電流越小，發射電流越大，所需外圍器件越少等條件的收發芯片應用也就越廣泛，并且可以適合于多種情況。

綜合以上考慮，nRF905的優越性就很明顯了，所以在本設計中選擇nRF905是最適用的。

3 nRF905的簡介

無線收發芯片nRF905是挪威Nordic公司推出的一款單片無線收發一體的芯片。nRF905足一款工作在433／868／915頻段上的單片射頻收發器，因為所使用的是國際上的ISM 頻段，因此并沒有所謂的頻段限制。nRF905由完全集成的電源管理、頻率合成器、調制接收器、功率放大器、晶體振蕩器和調節器構成。nRF905具有ShockBurst特點，能夠自動處理數據包中的前導碼和CRC校驗碼。通過SPI接口，可以很容易地對nRF905的配置操作進行編程。nRF905的耗電量非常低。在發射模式下，以-10dBm的輸出功率進行發射耗電最僅為11mA；同樣的功率在接收模式下耗電量為12.5mA。而其Power DOWN掉電模式下則可以更加省電。

3.1 nRF905的控制模式

nRF905有兩種激活模式和兩種省電模式。

激活模式包括ShockBurst RX接收模式和ShockBurst TX發射模式。省電模式包括PowerDown an DSP I-programming掉電和SPI編程模式和Standby andSPI-programming待機和SPI編程模式。

TRX_CE、TX_EN和PWR的設置決定了模式的控制，具體的控制如表2所列。

3.2 單片機與nRF905的連接

nRF905與外界的通信通過一個SPI接口來進行，速率由微控制器設置的接口速度決定。在RX模式中，地址匹配(AM)和數據準備就緒(DR)信號通知MCU一個有效的地址和數據包已經各自接收完成，微控制器即可通過SPI讀取接收的數據。在TX模式中，無線通信模塊自動產生前導碼和CRC校驗碼，數據準備就緒信號通知MCU數據傳輸已經完成。