汽车电子胎压检测系统sp37 胎压监测传感器tpms+sp37+低频接收器应用攻略
汽车常用传感器之胎压监测传感器
汽车常用传感器之胎压监测传感器
胎压监测传感器（TPMS）是一种用于检测汽车轮胎内部胎压的传感器，它可以即时检
测并报告轮胎胎压。
由于轮胎是汽车行驶的重要部件之一，正确的胎压可以提高行车安全、减少轮胎磨损、延长轮胎使用寿命和节省燃油等方面的效益。
因此，在现代汽车上，TPMS
已经成为一种必备的传感器。
胎压监测传感器可以分为两种类型：间接式TPMS和直接式TPMS。
其中，间接式TPMS
通过车轮传感器探测车轮旋转速度的变化来诊断胎压低下的情况。
而直接式TPMS则是通过安装在轮胎内部的传感器来检测胎压。
直接式TPMS包括四个基本部分：传感器、电池、捕获器和计算机。
传感器通常是安装在汽车轮毂上的微型无线电发射器，负责检测胎压并将信息发送到计算机。
电池为传感器
提供能量，捕获器负责接收来自传感器的信息。
计算机将处理胎压数据，并在需要时向驾
驶员发出警告信号。
在汽车行驶过程中，TPMS一旦检测到轮胎的压力低于预设值，就会发出警告信号，包括闪烁的灯光、警告声音或提醒信息。
驾驶员可以采取适当的措施来调整轮胎压力并避免
潜在的危险。
除了提高行车安全之外，TPMS还有许多其他的好处。
例如，正确的胎压可以降低轮胎磨损，提高轮胎耐久性，并延长轮胎使用寿命。
合适的胎压还可以帮助节省燃油，减少车
辆的二氧化碳排放量。
最后，由于存在TPMS，驾驶员也可以更容易地检测和解决潜在的胎压问题，从而减少额外的麻烦和费用。
tpms方案
tpms方案什么是TPMSTPMS是Tire Pressure Monitoring System（胎压监测系统）的缩写，它是一种车辆安全设备，旨在实时监测车辆轮胎的胎压。
这是一个重要的安全功能，因为不正确的胎压会导致车辆操控性能下降、制动距离增加以及胎钉、漏气等问题。
通过使用TPMS系统，驾驶员可以及时了解胎压情况，从而保持车辆在最佳状态下行驶，减少潜在的安全风险。
TPMS方案的工作原理TPMS方案通常由两个主要组件组成：传感器和接收器。
传感器安装在每个轮胎上，实时检测胎压，并将数据通过无线信号传输到接收器。
接收器通常位于车辆的仪表板上，接收和处理传感器发送的数据，并通过显示屏或警示灯向驾驶员显示胎压信息。
TPMS方案的工作原理可以分为以下几个步骤：1.传感器检测胎压：每个传感器通过内置的压力传感器实时监测胎压情况。
当胎压低于或超过设定的阈值时，传感器将发出无线信号。
2.信号传输：传感器发出的无线信号由接收器接收。
这些无线信号可以是RFID、蓝牙或其他无线通信技术。
不同的系统可能使用不同的信号传输技术。
3.数据处理：接收器接收到传感器发出的信号后，将数据进行处理和解码。
接收器根据指定的算法计算胎压，并将结果显示在仪表板上的显示屏上。
4.胎压显示和警报：TPMS方案将胎压数据显示在仪表板上的显示屏上，驾驶员可以随时查看各个轮胎的胎压情况。
当检测到胎压低于或超过设定的阈值时，TPMS方案将触发警报，例如发出声音或闪烁警示灯，提醒驾驶员胎压异常。
TPMS的优势和意义开发和采用TPMS方案具有多个优势和重要意义：1.提高行车安全：正确的胎压是保持车辆稳定性和操控性的重要因素。
通过准确监测和及时警示胎压异常，TPMS方案可以帮助驾驶员及时采取行动，避免由于胎压问题导致的事故。
2.节省燃油消耗：正确的胎压可以减少轮胎与路面的摩擦阻力，降低行驶时的能耗，从而节省燃油消耗。
TPMS方案可以帮助驾驶员保持轮胎在最佳胎压范围内，最大限度地提高燃油效率。
胎压监测TPMS方案（TEC）应用解决方案
胎压监测TPMS方案（TEC）应用解决方案预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制胎压监测TPMS方案(TEC) 应用解决方案项目介绍：汽车在正常行驶过程中，如果轮胎压力存在问题，不仅仅减少轮胎的使用寿命和增大油耗，甚至会导致爆胎等危险情况的发生。
汽车胎压监测系统能够准确的测量当前轮胎压力、温度值，当轮胎出现异常危险情况时，能实时提醒驾驶者，将事故消灭在萌芽之中。
系统组成原理图图1 系统组成图·射频433.92MHz数据传输选用FSK\\9.6Kbps·低频125KHz数据传输选用ASK\\3.9Kbps图5 传感器印制板图6 传感器与外壳安装图7 传感器灌胶传感器性能要求电池型号：CR2450HR（电量：550mAh）；射频频率：433.92±0.1MHz；无射频发射平均工作电流：≤1μA；射频发射最大工作电流：≤15mA；高频发射功率： 7～9dBm@50Ω；高频调制方式：FSK(9.6Kbps)；低频接收频率：125±5 KHz；低频接收方式：ASK(3.9Kbps)；低频信号接收灵敏度：1~50mVp-p；压力测量范围：0~4.5Bar；压力测量分辨率：25mBar；温度测量分辨率：2℃；压力测量精度：±75 mBar @ -20℃~+70℃，±150 mBar @ -40℃~+120℃；温度测量精度：±4℃@ -20℃~+70℃；耐旋转加速度：≥1500g；工作温度范围：-40℃~+105℃；贮存温度范围：-40℃~+125℃；防护等级：IP5K4K；传感器模块重量：≤20g(不含气门嘴)；传感器总成重量：≤35g(含气门嘴)。
接收器性能要求传感器通讯故障报警时长：≤10min；额定工作电压：DC3V；适用电压范围：2.2V~5.5V；静态平均工作电流：≤5mA；最大工作电流：≤30mA；接收中心频率：433.92±0.1MHz；接收灵敏度：≤-110dBm；接收解调方式：FSK(9.6Kbps)；工作温度范围：-40℃~+85℃；存储温度范围：-40℃~+85℃。
基于 SP37的汽车胎压监测系统研究与设计
ｃ ｕ ｍｂ ｅ ｒ ｓ ｏ ｍｅ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｓ ｈ ｏ ｒ ｔ ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ ｌ ｉ ｆ ｅ ａ ｎ ｄ ｈ ｉ ｇ ｈ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ．Ｔｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｉ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｓ Ｐ ３ ７ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｉ ｎ ｆ ｉ ｎ ｅ ｏ ｎ，ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ，ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｓ ｔ ｓ ，ａ ｓ ｗｅ ｌ ｌ ａ ｓ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ，ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ． Ｔｈ ｅ ＴＰＭ Ｓ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ａ ｎ
体积过大 、 安装繁琐 、 使用期限短 、 故 障率 高 等 问题 ， 基 于 英 飞 凌 公 司设 计 研 发 的 Ｓ Ｐ ３ ７传 感 器 ， 在缩 小 系 统测 量模 块 体 积、 控 制 产 品 制 造 成 本 的 同 时 提 高 了测 量 的精 确 度 、 可 靠 度 以 及 稳 定 性 。 系 统 可 以实 时 显 示 胎 压 数 据 ， 而 且 对 行 驶 过 程 中 的危 险 征 兆 及 时 预警 。 在 汽 车 实 地 测 量 胎 压 试 验 中 ， 系统表 现稳定 ， 达 到 预 期 目的 。实 验 数 据 表 明 ， 设 计 具 有 稳
tpms传感器
DOCS SMART CREATE
TPMS传感器技术与应用 DOCS
01
TPMS传感器的基本概念与原理
轮胎压力监测系统(TPMS)的定义与作用
TPMS是一种实时监测轮胎压力的系统
• 轮胎压力对汽车行驶性能和安全性的影响 • TPMS帮助驾驶员实时了解轮胎状况 • 减少轮胎磨损，延长轮胎使用寿命
TPMS的作用
• 预警轮胎低压或高压 • 实时监测轮胎温度 • 预测轮胎爆胎风险 • 提高汽车行驶安全性
TPMS传感器的种类与工作原理
间接式TPMS传感器工作原理
• 利用轮胎胎面变形间接测量轮胎压力 • 通过计算轮胎的共振频率来确定轮胎压力
TPMS传感器的种类
• 直接式TPMS传感器 • 间接式TPMS传感器
直接式TPMS传感器工作原理
• 利用压力传感器直接测量轮胎内部压力 • 将测量结果通过无线通信发送给车辆电子系统
TPMS传感器在汽车中的应用与发展趋势
TPMS传感器在汽车中的应用
• 乘用车TPMS传感器的应用 • 商用车TPMS传感器的应用
TPMS传感器的发展趋势
• 高精度、高可靠性的TPMS传感器 • 无线通信技术的应用 • 与车辆电子系统的集成 • 多功能TPMS传感器的研发
未来TPMS传感器技术的发展趋势与挑战
未来TPMS传感器技术的发展趋势
• 高精度、高可靠性的TPMS传感器 • 无线通信技术的应用 • 与车辆电子系统的集成
未来TPMS传感器技术的挑战
• 降低生产成本，提高市场竞争力 • 适应各种环境和气候条件 • 拓展TPMS传感器在其他领域的应用
T04PMS传感器在汽车行业的应用 与影响
02
汽车常用传感器之胎压监测传感器
汽车常用传感器之胎压监测传感器胎压监测传感器是一种能够测量车辆轮胎胎压的传感器设备。
它通过监测轮胎内部的气压来提醒车主是否需要调整轮胎气压，以确保行驶安全和降低能耗。
胎压监测传感器主要分为直接式胎压监测传感器和间接式胎压监测传感器两种。
直接式胎压监测传感器是指将传感器直接安装在轮胎内部，通过测量轮胎内部的气压来判断胎压是否正常。
此类传感器通常由一个压力传感器和无线发送器组成。
压力传感器将测量到的胎压数据传给无线发送器，然后通过无线信号发送给车辆上的仪表板，车主就能够从仪表板上得知每个轮胎的胎压情况。
间接式胎压监测传感器则是通过监测车辆的轮速和其他数据来推算出胎压是否正常。
这种传感器通常使用车辆的车身控制单元来计算胎压，并将结果显示在仪表板上。
间接式胎压监测传感器不需要在每个轮胎上安装传感器，因此相对直接式传感器更加经济实惠。
胎压监测传感器的作用在于保持车辆的稳定性和安全性。
当轮胎气压过低或过高时，轮胎与地面的摩擦力将受到影响，从而影响车辆的操控性能。
过低的胎压可能会导致轮胎侧壁变形，增加悬挂系统和轮胎的磨损，并增加燃油消耗。
过高的胎压则可能导致轮胎与地面的接触面积减小，降低了轮胎与地面的摩擦力，影响刹车性能和操控稳定性。
使用胎压监测传感器可以及时发现轮胎胎压异常，车主可以根据提示及时调整轮胎气压。
在行驶过程中，如果胎压发生异常，胎压监测系统会发出警报，提醒车主检查轮胎并及时做出处理。
通过及时调整胎压，车主可以保持轮胎在正常范围内的气压，减少轮胎磨损和能源消耗，提高行驶安全和驾驶舒适性。
值得一提的是，胎压监测传感器在一些国家和地区已经成为法律要求的必备设备。
这些国家和地区借助法律力量要求车辆在制造、进口和销售阶段安装胎压监测系统，以确保道路交通安全。
各大汽车制造商也将胎压监测系统纳入车辆标配配置，以满足市场需求和规定要求。
通过广泛应用胎压监测传感器，可以提高车辆行驶的安全性和可靠性，减少车辆事故和轮胎磨损，对驾驶者和乘客的安全起到积极的保护作用。
浅谈汽车轮胎压力监测系统(TPMS)
浅谈汽车轮胎压力监测系统(TPMS)摘要:TPMS(轮胎压力监测系统)的作用是在汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测,并对轮胎漏气和低气压进行报警,以确保行车安全。
本文对目前世界上先进的汽车轮胎压力监测系统功能作了简要的介绍,重点介绍了汽车轮胎压力监测系统的分类、特点以及使用注意事项。
关键词:轮胎压力自动检测胎压传感器汽车在高速行驶中,轮胎故障是所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,而在美国这一比例高达80%。
怎样防止爆胎已成为安全驾驶的一个重要课题。
据国家橡胶轮胎质量监督中心的专家分析,保持标准的车胎气压行驶和及时发现车胎漏气是防止爆胎的关键。
而TPMS——汽车胎压监视系统毫无疑问将是理想的工具。
1 TPMS简介TPMS(Tire Pressure Monitoring System),即汽车轮胎压力监测系统,在每个轮胎上安装高灵敏度的传感器,于行车状态下对汽车轮胎气压、温度等进行动态监测,并透过传感器、智能单片机以无线方式发射到接收器,让驾驶人员能随时掌握轮胎气压和温度状况,以确保汽车行驶中的安全,在出现危险状况时给予警报,从而有效预防爆胎,是保障行驶安全的高科技产品。
安装了TPMS的汽车在当车辆的任何一个轮胎或多个以至四个轮胎的气压都比汽车制造商所规定的轮胎应充冷气压数值低25%或者更多时,在20min之内发出气压不足警示;只要汽车任何一个轮胎的气压值还处于上述气压不足的状况下,而且只要将点火开关设于开启的位置,不管发动机运行与否,汽车维持此气压不足的警示状态;点火开关一但被激活,发动机还没启动时,作为汽车启动前各功能部件指示灯巡检一项功能,低压警示装置也将显示。
2 TPMS分类目前,轮胎压力监测系统主要分为两种类型。
一种为间接式(Wheel-Speed Based TPMS,简称WSB),这种系统是通过汽车ABS系统的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别,以达到监测胎压的目的。
汽车电子胎压检测系统-SP37 胎压监测传感器TPMS+SP37+RF+ASK&FSK发射器应用攻略
SP37 胎压监测传感器
发射器配置
......
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保密文件
汽车电子解决方案－胎压检测系统核心器件中文应用攻略
关键词：汽车电子；胎压检测系统；英飞凌；汽车电子生态圈；SP37 胎压监测传 感器
SP37 胎压监测传感器
发射器配置
导言
SP37 是高集成胎压监测传感器，内置低功耗微控制器和无线 FSK/ ASK RF 发射器。RF 发射器工作在 315 或 434 MHz 频段，同时可以通过配置使其输出功率等于 5 或 8 dBm。本文档介绍了应用软件如何在典型操作情况下配 置 RF 发射器。
当外部电容用于 FSK 调制时，SFR 位 RFTX.FSKSWITCH 必须置 1 以使能 FSK 传输。FSK 传输期间，曼彻斯 特/双相编码器的输出可断开和闭合 FSK 开关，因此施加一个唯一的外部电容或两个电容作为晶体负载电容。在 ASK 调制时，FSK 开关由应用软件控制。更多信息请参考数据手册（3.8 章节对晶体频率的牵引）。
为实现 FSK 传输，在传输过程中改变锁相回路（PLL）中参考振荡器的频率。锁相回路参考频率是晶体振荡 器的频率，并通过在两种不同晶体负载电容间切换（一个低 FSK 频率和另一个高 FSK 频率）改变参考频率。这些 电容值可通过内置可开关电容和/或外设电容实现，电容与晶体联接方式是串联的。ASK 传输仅需一个唯一的电容 值。SP37 可利用其内置电容和/或外设电容牵引晶体频率。该操作由 SFR 位 RFTX.FSKSWITCH 决定。
sp37
一种基于SP37的新型TPMS系统设计2011-07-20来源：阿里巴巴访问量：11我要评论(0)字号：T|T今日风向标 | 五金面面观 | 热点专题今日导读本网加强与树人大学交流合【机电在线讯】3月30日，本网总经理戴海洋一行驱车去…∙新场地、新面孔、新希望，开启发展新篇章∙智利遭遇7.2级地震专家称其对铜矿生产∙五金产品朝向节能环保发展浅析摘要：简要介绍了胎压监测系统(TPMS)的组成，提出了一种基于新型传感器SP37的胎压监测系统。
该系统采用SP37和MAX1473作为无线收发芯片，详细阐述了其软件和硬件设计中的关键技术。
实际测试效果表明，该系统接收灵敏度可达到-100 dBm，高速跑车时速100 km时工作稳定。
汽车胎压监测系统(Tyre Pressure Monitoring System，TPMS)是一种能对汽车轮胎气压、温度进行自动检测，并对轮胎异常情况进行报警的预警系统。
目前直接式TPMS发射模块较多采用以下两种方案：1)电池+单片机+传感器+射频芯片，2)是电池+内部集成MCU的传感器+射频芯片。
前一种方案由于集成度低、体积和功耗大而被市场逐渐淘汰，后一种方案是当前市场上较为先进的产品设计形式。
随着半导体及硅显微机械加工技术的快速发展，一种新的设计方案即电池+内部集成MCU和RF的专用传感器正成为TPMS发射模块设计的主流。
这种方案集成度更高，体积和功耗更小，使用寿命更长，产品竞争力也更强。
本文选用Infineon新一代系统级芯片SP37作为胎压传感器和射频发射器，选用MAXIM公司的MAX1473作为接收芯片，设计完成了一种新型胎压监测系统。
1 系统描述胎压监测系统组成如图1所示，轮胎压力传感器分别安装在4个车轮轮毂上，负责测量轮胎内部的压力、温度和电池电压等物理状况，并将测量数据通过无线形式按照一定的规律发给胎压控制器。
驾驶员通过胎压控制器上的显示屏和按键可查看4个轮胎的压力值、温度值。
汽车电子胎压检测系统-SP37 胎压监测传感器TPMS+SP37+低频接收器应用攻略
SP37LF-应用笔记导言1 导言SP37是一种高度集成并经优化的压力传感器，用于汽车电子胎压监测系统（TPMS)。
SP37包含了一个完整的TPMS 车轮模块所需的所有基本构件，仅仅只需少量的外部元件。
图1是SP37的简图。
器件包含一个兼容8051的单片机，可以从6 kByte 大小的片上闪存执行用户应用代码。
器件上的很多功能由特殊功能寄存器（SFR)控制，而用户代码又可操控特殊功能寄存器（SFR ）。
一旦器件复位，SFR 便赋默认值。
此文件仅仅讨论那些需要更换的寄存器和位。
然而，在讨论低频接收器时（LF receiver ），为了使其更为完整，也列举了一些不必更换的特殊功能寄存器（SFR)。
图1 SP37简图此应用笔记讲述范围是低频接收器部件，以及如何以最低功耗应用它。
低频（LF)接口的目的是为了实现与车轮模块的双向通信，具体原因如下：∙ 触发压力测量（在接到指令时上报压力） ∙ 触发特定ID 号传输（车轮定位特征）∙ 触发操作模式，如生产和维护时的诊断模式 ∙ 更新用户配置数据，如压力电报传输的频率等车轮模块的功耗对其使用寿命至关重要。
由于射频接收器（RF receiver)的功耗相对较高，因此无法通过射频实现从车辆电子器件到车轮模块的通信。
而，低频接收器（LF receiver ）却能以极低的功耗，实现上述通信。
相反，由于射频发射器（RF transmitter ）的功耗远远低于低频发射器（LF transmitter ），因此射频是实现从车轮模块返回车辆电子器件通信的最佳方式。
低频接收器(LF receiver ）有若干配置选项，由特殊功能寄存器（SFR)控制，可决定以下系统参数：LF 接收器∙平均低频电流消耗，如模块运行寿命等 ∙低频灵敏度∙低频信号类型，如未经调频的或已被调频的载波∙低频信号长度（载波脉冲宽度，电文长度以及信号重复的必要条件）2 低频接收器图 2 所示为低频接收器简图。
TPMS胎压监测系统功能规范
TPMS胎压监测系统功能规范TPMS（Tire Pressure Monitoring System）胎压监测系统是一种车辆安全装置，它能够实时监测车辆轮胎的压力，帮助驾驶员及时发现轮胎异常，确保驾驶安全。
以下是TPMS胎压监测系统的功能规范。
一、实时监测功能TPMS系统应能够实时监测车辆轮胎的压力，并将数据传输给驾驶员。
这样驾驶员可以随时了解轮胎的状态，以便及时处理问题。
二、失压告警功能当轮胎的压力低于或高于预设的安全范围时，TPMS系统应能够发出声音或发出视觉警示，提醒驾驶员轮胎出现问题。
这样驾驶员可以立即注意到并采取措施，避免因轮胎问题而导致意外事故。
三、胎压调试功能TPMS系统应具备胎压调试功能，使驾驶员能够校准每个轮胎的压力。
这样可以确保系统获得准确的数据，提高监测的准确性。
四、轮胎温度监测功能TPMS系统应能够监测轮胎的温度，并在温度异常时发出警示。
高温可能导致轮胎损坏或胎压异常，因此这个功能可以帮助驾驶员及时对异常情况做出反应。
五、异常轮胎位置指示功能TPMS系统应能够告知驾驶员出现异常的轮胎位置。
这样驾驶员可以快速定位问题，减少排查的时间，并更好地处理异常情况。
六、低电量提醒功能TPMS系统应能够监测传感器的电量，并在电量低下时及时提醒驾驶员更换或充电。
这样可以保持系统的正常运行，避免因电量不足而导致监测不准确。
七、故障自检功能TPMS系统应具备故障自检功能，能够自动检测系统是否正常运行。
如发现故障，应及时向驾驶员报告，并记录故障信息以供后续维修和排查问题。
总结：TPMS胎压监测系统的功能规范主要包括实时监测功能、失压告警功能、胎压调试功能、轮胎温度监测功能、异常轮胎位置指示功能、低电量提醒功能和故障自检功能。
这些功能的整合可以有效提高驾驶员对轮胎状态的感知，减少因轮胎问题造成的事故风险，提高驾驶安全性。
基于SP37的新型TPMS系统设计
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中 图分 类 号 ： Ｐ １ ． Ｔ ２ ２９
文献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：ｌ ７ — ２ ６ ２ １ ）６ ｏ ８ 一 ３ ６ ４ ６ ３ （０ １ｏ 一 ０ ６ ｏ
TPMS 胎压监测系统功能规范
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- TPMS 胎压监测系统功能规范---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------目录1 范围本规范描述了车辆胎压监测系统组成及功能，组件接口及信号定义，机构要求及尺寸等信息。
2术语和定义3.1 TPMS胎压监测系统(Tire Pressure Monitoring System)该系统在车辆行驶的时候监测轮胎内温度、胎压或延时压力变化，并且能够发送对应的信息给使用者的系统。
胎压监测系统由胎压传感器和胎压控制模块组成。
3.2胎压传感器安装在每一个轮毂上，实时监测轮胎的气压和温度，通过无线方式（433.92MHz）发送数据。
它由压力传感器、温度传感器、加速度传感器、MCU、射频发射芯片、电池、LF低频接收电路和天线组成。
传感器可以接收125kHz的低频唤醒信号，根据低频唤醒信号或加速度传感器信号，发射器在睡眠模式和工作模式之间切换，降低电量消耗。
3.3显示器在仪表和音响上进行图文显示，准确报出故障信息。
3.4发射功率 (sending power)是指在汽车遥控发射器的天线处测得的发送信号的功率。
3.5灵敏度 (sensitivity)是指产生标准输出信号时所需要的最小输入信号电平。
3.6单向系统胎压传感器发送胎压信息给胎压控制模块，但它无法确保接收控制器能够正确接收到此信息。
3.7低频激活器其主要作用是对内部带低频唤醒功能的胎压传感器起到唤醒作用；传感器收到低频信号后，从睡眠状态切换到正常工作状态，此时传感器能发出ID和轮胎当前状态信息。
汽车常用传感器之胎压监测传感器
汽车常用传感器之胎压监测传感器胎压监测传感器（Tire Pressure Monitoring Sensor，简称TPMS）是一种用于监测车辆轮胎胎压的传感器。
它可以实时监测轮胎胎压，并将数据传输到车辆的电子控制单元（ECU）或驾驶员仪表盘上的显示屏上。
随着汽车的智能化和安全意识的增强，TPMS已经成为现代汽车的一项基本配置。
胎压监测传感器的工作原理是利用内部的压力传感器来测量轮胎内部的气压，并通过无线通信技术将数据传输到车辆的ECU或显示屏上。
一般来说，每个轮胎都会安装一个独立的传感器，这些传感器通常被安装在轮胎的气嘴处，与轮胎的气室相连。
当胎压低于或高于预设的标准值时，传感器会触发警报，提醒驾驶员检查并调整胎压。
如果轮胎胎压过低或过高，会影响车辆的操控性能、燃油经济性以及轮胎的寿命。
通过胎压监测传感器可以及时发现轮胎胎压异常，帮助驾驶员更好地保持轮胎的正常工作状态。
胎压监测传感器有两种主要类型：间接式系统和直接式系统。
间接式系统通过监测车轮的转速差异来推断轮胎胎压的情况，当一个轮胎胎压过低时，它的直径会变小，从而导致该轮子的转速增加。
直接式系统通过传感器直接测量轮胎的胎压，并将数据传输到车辆的ECU或显示屏上。
直接式系统通常比间接式系统更准确和可靠。
胎压监测传感器的优势在于它可以实时监测轮胎的胎压情况，并及时提醒驾驶员采取措施。
这可以避免因轮胎胎压异常而造成的交通事故和车辆故障。
胎压监测传感器还可以提高车辆的燃油经济性，延长轮胎的使用寿命，并减少轮胎磨损。
胎压监测传感器也存在一些问题。
安装和维护这些传感器需要一定的技术和专业知识，这增加了车辆的维护成本。
传感器本身可能存在故障，导致误报或无法检测到胎压异常。
由于传感器是电子设备，它们也可能受到电磁干扰或电池电量不足等问题的影响。
轮胎气压监测系统TPMS编辑TPMS为tire pressure monitoring system的缩写
轮胎气压监测系统TPMS编辑TPMS为tire pressure monitoring system的缩写，中文意思为轮胎气压监测系统。
TPMS分为直接式和间接式两种。
直接式TPMS为一无线智能感应，监视系统，主要由两部分硬件组成，即安装于轮胎内的感应器及发射器（感应器和发射器二合一，集成为一个完整的模块单元）和安装于驾驶室内的接收器及显示器（用于后装市场的TPMS，通常是接收器和显示器二合一，集成为一个完整的模块单元）。
感应器为电桥式电子感应装置，精确地实时感应，测量每个轮胎内的气压与温度值，发射器将所感应到的气压，温度的数据以无线(射频RF)的方式发射给接收器，显示器将所接收到的信息显示出来。
这样，整个系统便对轮胎气压，温度的状况做到了实时全程的监测，当任何一个轮胎的气压，温度出现异常状况时，TPMS即刻向驾驶者以声、光形式报警提醒。
间接式TPMS不是直接通过轮胎内的压力温度感应器，而是利用ABS （防锁死制动系统）中的车轮转速感应器和一个分析软件间接地将车轮转速的变化换算成轮胎气压的变化，其本身的硬件成本基本为零，主体部分就是一个分析软件。
其工作原理是这样的，当某个轮胎气压不足时，轮胎的直径就相对变小，其转速相对于对角线上的另外一个轮胎的转速就变大，这样就可以将轮胎转速的变化间接换算为气压的变化，可以发现是否存在有气压不足的情况。
间接式TPMS的优势是，成本低，只需加装一个分析软件即可。
弊病是：1）监测的精准度不够，只是一个估测的结果，只有当轮胎气压严重不足时才能侦测出来。
2）当系统报警轮胎气压不足时，无法显示具体哪个轮胎出现问题，得将四个轮胎逐一检测才能确定。
3）平时无法显示轮胎的气压值，只有在报警时，才有警示符号的出现。
且无法对高压及高温做到监测。
4）车辆在静止的状态下，和在低速行驶时，或在坑凹不平的路面行驶时系统不起作用。
5）当四个轮胎同时气压不足时，例如当发生季节温度变化时，系统无法告知。
基于SP37汽车胎压监测传感器研究
图２ Ｐ ７ Ｓ ３ 电路原理 图
ＬＦ 低频通信负责Ｓ ３接 收低频信 ７ Ｐ
率 （０ ５ Ｑ负载 ）５ ｄＢｍ；硬件 曼切 数字 信号 ｌ 开通 或断 开载波 ，但其 息 。低 频天 线 由并 联的 电阻 、电容和 ～８ 或０
斯特／ 向编码 ＲＦ 双 发射 ；射频 ＡＳＫ／ 抗噪 声能 力较 差 ，易受干 扰 ，所以 系 电感组 成 。为了达 到最优 低频接 收灵 Ｆ ＳＫ调制方式 ；Ｆ ＳＫ频偏达５ ｋＨＺ ０ ， 集成 高 灵敏 度 ｌ ５ 低频 接收 器 ； ２ ｋＨ ｚ 统选用ＦＳ Ｋ调制方式 。Ｓ ３ 选择 内部 敏度 ，电感和 电容谐 振频率 设计 为低 ７ Ｐ ２ ｋＨＺ 电容 方 式 调 制 Ｆ Ｋ，通 过 设 置 ＸＴＡ 频载波频率 １ ５ 。低频 电感采用普 Ｓ Ｌｌ
和温 度值 ，驾驶 员通过 仪表盘 显示 屏 是 汽车 级和低功耗元 器件 。
获得 每一个 轮胎 的压 力值 、温 度值 。
～
＋ｌ ５ ｌ ｇ；温 度 测 量 一 Ｏ ＋１ ５ ； ４～ ２℃
汽车 胎压监 测传 感器 系统组成 框 电池 电压 ＡＤ检 测 ；集 成 Ｉ ＳＭ波 段 ３ ５ ４ ４ Ｈｚ ｌ ／ ３Ｍ 射频 发射 ；射 频输 出功
频 驱动和高 频驱动 组成 。低频 驱动 负 责 １５ ２ｋＨｚ 低频数据接收 ，高频驱动负
因此 ，爆 胎 已成 为 目前汽车 交通事 故 山路 等 各 种 路 况 ；冬 季 中的 雪 路 、
的 重 大 杀 手 之 一 。汽 车 胎 压 监 测 传 感 冰面 、极 其寒 冷地 区 （ ４ ℃ ） ；夏 责４ ３ ９ ＭＨｚ － ０ ３ ．２ 高频数据发射 ；处理 部 器 能 够 实 时 准 确 地 测 量 当前 轮 胎 压 力 季 中的 炎 热 、潮 湿 地 区 （ 表 温 度 分 由Ｍ 地 ＣＵ完成 ，负责按 照一定算法策
汽车常用传感器之胎压监测传感器
汽车常用传感器之胎压监测传感器胎压监测传感器（TPMS）是一种安装在车轮中，用于监测轮胎气压的传感器。
它通过采集轮胎内部的压力信息，将数据传输给车上控制系统，提供实时的胎压监测和警告功能。
随着汽车科技的不断发展，胎压监测传感器已经成为了现代汽车不可或缺的一部分。
胎压监测传感器的共通原理是基于差压传感器，其内部装有一对感应片，能检测轮胎内部的气压，并将数据通过无线传输给汽车电脑。
根据传感器的类型，胎压监测传感器可分为直接式和间接式两种。
直接式胎压监测传感器直接式的胎压监测传感器依靠内置的传感器直接监测轮胎内部压力，传输给车载电脑。
直接式胎压监测传感器的优点是精准度高，通过实时采集轮胎压力数据，保证系统的精准度和准确性。
不过，直接式传感器和轮胎连接后会增加胎重，可能会影响车辆的性能以及轮胎的耐用性。
间接式胎压监测传感器通过车辆上的其他传感器，如ABS（防抱死刹车系统）等感应器采集车轮速度，并通过算法反推出轮胎的气压。
间接式传感器不需要直接安装在轮胎上，减少了对轮胎产生的负担，对于低成本车型而言更为合适。
但是缺点是精度相对较低，且容易受到车辆重载方式和轮胎使用情况的影响。
胎压监测传感器能够对汽车行驶过程中的胎压进行实时监测，包括气压值和轮胎的温度。
当胎压下降到某一警戒值时，传感器会自动向驾驶员发出警告信号，同时，在车辆上的仪表盘上也会有提示。
这时，驾驶员需要及时查看轮胎并进行胎压调整，保证车辆安全行驶。
像一些高端车型，胎压监测传感器还可以提供更加智能化的功能。
例如，能够通过传感器获取胎面的磨损情况，推给车辆信息化系统，并给驾驶员发出需要更换轮胎的提醒。
这样不仅能帮助驾驶员提高对汽车的维护意识，而且也可以延长轮胎的寿命。
总结：随着汽车科技的不断发展，胎压监测传感器已经成为了现代汽车不可或缺的一部分。
直接式和间接式两种传感器各有优点和缺点，不同车型的选型方式也不相同。
胎压监测传感器不仅提供实时的胎压监测和警告功能，还能通过推送胎面磨损情况的提醒，帮助驾驶员提高对汽车的维护意识，既保证了驾驶安全性，又延长了轮胎寿命。
大学毕业设计---基于sp37汽车胎压监测传感器研究
河北工业大学毕业论文作者：朱铭健学号： 113009学院：控制科学与工程学院系(专业)：自动化题目：基于SP37汽车胎压监测传感器的设计及实现指导者：梁涛教授(姓名) (专业技术职务)评阅者：(姓名) (专业技术职务)2015年 6 月 2日目录1 绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 国内外轮胎压力检测系统发展现状 (1)1.2.1 国外轮胎压力检测系统发展现状 (2)1.2.2 国内轮胎压力检测系统发展现状 (2)1.3 课题研究意义 (2)1.4 课题主要实施内容，总体方案 (2)2 相关理论与系统介绍 (3)2.1 汽车轮胎压力检测系统概述 (3)2.2 SP37芯片介绍 (4)2.3 相关软硬件工具介绍 (6)2.3.1 开发软件 (6)2.3.2 烧录器 (7)3 SP37传感器外围电路设计 (8)3.1 硬件系统功能概况 (8)3.2 硬件系统目标 (9)3.3 硬件系统总体分析 (9)3.3.1 低频接收电路 (12)3.3.2 高频发射电路 (12)3.3.3 系统工作电路 (13)4 软件设计 (14)4.1 软件需求 (14)4.1.1 LF低频唤醒 (14)4.1.2定时器唤醒 (16)4.1.3初次上电或系统复位 (16)4.2 程序流程图 (17)4.3 相关配置 (17)5 开发过程及测试结果 (18)5.1 开发过程 (18)5.2 测试 (18)5.3检测精度及使用年限 (20)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录 A 部分程序 (26)1 绪论轮胎压力监测系统（Tire Pressure Monitoring System，TPMS），是一种利用安装在汽车轮胎内的胎压监测传感器采集汽车轮胎压力、温度、加速度等数据，并将数据利用无线传输技术传送到驾驶室内的显示终端中，实时地显示以上相关数据，并在轮胎出现异常时对驾驶者进行预警的汽车主动安全系统。
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关键词：汽车电子；胎压检测系统；英飞凌；汽车电子生态圈；SP37 LF-应用笔记
SP37 LF-应用笔记
导言
1 导言
SP37 是一种高度集成并经优化的压力传感器，用于汽车电子胎压监测系统（TPMS)。SP37 包含了一个完整的 TPMS 车轮模块所需的所有基本构件，仅仅只需少量的外部元件。图 1 是 SP37 的简图。器件包含一个兼容 8051 的 单片机，可以从 6 kByte 大小的片上闪存执行用户应用代码。器件上的很多功能由特殊功能寄存器（SFR)控制，而 用户代码又可操控特殊功能寄存器（SFR）。一旦器件复位，SFR 便赋默认值。此文件仅仅讨论那些需要更换的寄 存器和位。然而，在讨论低频接收器时（LF receiver），为了使其更为完整，也列举了一些不必更换的特殊功能寄 存器（SFR)。
复位值
00H 0B 0B 0B
2.8 RC 振荡器
此组件提供一个 90 kHz 系统时钟的 LF 基带电路。
2.9 开-关定时器和 LF-接收器
定时器使得 LF 接收器可工作在轮询模式，以便在掉电模式时进一步降低电流消耗。开-关定时器有一个可编 程时基及可调节导通和关断时间。可用 ROM 库将开-关定时器的时基校准至 50ms。此功能可将合理的校准值写入 至 SFR LFOOTP。如果需要另外一个时基，可将 LFOOTP 更换至用户自定的数据，而时基为(LFOOTP+1)/2000Hz。 请注意 2000Hz RC 振荡器没有校准，它随着温度和供电电压而变化。
LF 同步模式:0=同步及唤醒模式匹配,1=仅仅同步模式匹 配 唤醒模式 P0（16 位） 唤醒模式 P1（16 位）
1 表示同步匹配,只要检测到有效的曼彻斯特数据,保持置
1 MLFan接ch收es器ter数d据ata(字is 节det)ected LF 串行数据解码(位) LFDATA 有数据指示 1=LF 数据重写条件 LFRXD 里有数据字节指示(读取 LFRXD 时即清 0)
2.2 分压器
此组件容许低频输入信号的衰减。可以粗略控制 SP37 的低频灵敏度。
表 2 配备分压器的重要 SFR 寄存器名称（位号）
LFRX0 <1:0>
位名称 SELIN
功能
00B 天线分压器系数 1 01B 天线分压器系数 6,8 10B 天线分压器系数 22 11B 保留
复位值 00H
应用笔记
应用笔记
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版本 1.0, 2013/5/2
SP37 LF-应用笔记
LF 接收机
表 7 配备载波检测器的重要 SFR
寄存器名称（位号）
位名称
LFCDFLT<6:0>
CDFT
LFCDFLT<7>
CDFM
WUF<5>
LFCD
WUM<5>
LFCD_MASK
功能
载波检测器过滤时间 保留,必须清 0 LF 载波器唤醒位 LF 载波器唤醒禁止位：0=始能，1=禁用
0x5810:LF-sensitivity = 0.33 ...3.35 mVpp 0x580F:LF-sensitivity = 2 ...11 mVpp 0x580E:LF-sensitivity = 10 ...50 mVpp
SFR LFRX0 必须装载在用户代码里，并包含三个存储器其中一个的位置信息，以便选择相应的灵敏度水平。 这里执行了一个硬接线功能，以自动校准载波检测器阈值。此功能可自动将最小检测阈值转变到噪声级以上， 以防止意外唤醒。如被使能，每当开启 LF-接收器，此功能便执行阈值校准（请见开-关-定时器和 LF-接收器章 节）。自动校准完成之后，必须通过对 LFENFCTC 位置 1 冻结阈值。否则，阈值会随着输入的 LF 信号平均值变 动，而导致不必要的低 LF 灵敏度。
重要 SFR 配备：
表 3 配备数据滤波器和数据分割器的重要 SFR
寄存器名称（位号）
位名称
功能
LFRXS <5>
LFRAW
数据分割器的输出（数字信号），数据编码器 的输入（只读）
复位值 未定
2.5 数据解码器和波特率发生器
数字电路可解码曼彻斯特编码的低频电文。它检查数据分割器的数字输出，识别同步模式，解码曼彻斯特编 码的数据，检测唤醒模式匹配，并从位流中提取数据字节（也可见 LF-电文章节）。只要识别出同步模式或唤醒 模式，SFR WUF 里的唤醒位立即置 1。请注意 WUF 寄存器里所有位都可被 WUM 寄存器里相应的位所屏蔽。
低频接收器(LF receiver）有若干配置选项，由特殊功能寄存器（SFR)控制，可决定以下系统参数：
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SP37 LF-应用笔记
LF 接收器
平均低频电流消耗，如模块运行寿命等 低频灵敏度 低频信号类型，如未经调频的或已被调频的载波 低频信号长度（载波脉冲宽度，电文长度以及信号重复的必要条件）
I²C Interface GPIOs
ISM band TransmitterVoltage Regul源自torsPP0 PP1 PP2
PA PGND XTAL XGND XTALCA P
GND GND VREG VBAT
图 1 SP37 简图
此应用笔记讲述范围是低频接收器部件，以及如何以最低功耗应用它。低频（LF)接口的目的是为了实现与 车轮模块的双向通信，具体原因如下：
LFRXC<7>
CDRECAL
重启载波检测再校准。置 1 启动校准。自动重 置位。
复位值 未定
00B 10B 0011B
复位值 0B 0B 00B 00B
0B
2.7 载波检测器滤波器
此组件可阻止短载波脉冲，以降低噪声所产生的唤醒次数。如果使能检测器滤波器，在载波检测器唤醒 位置 1 之前，载波脉冲宽度必须为最小值。至于其灵敏度， 有可从闪存加载到 SFR LFCDFLT 的预定义滤波 器设置：
寄存器名称（位号）
位名称
LFCDM0<2>
LFENFCTC
LFCDM0<3>
LFENCDCAL
LFCDM0<5:4>
DYNTR
LFRX1<5:4>
ATC
功能
1=校准后冻结阈值。0=勿冻结 使能 LF 载波检测校准。1=使能 载波检测器动态阈值。置到 01B
自动校准时间。使用 10B 报文检测，01B 载波检测。
低频匹配唤醒模式 1
0B
WUM <3>
LFPM1_MASK 1=禁用 LFPM1 唤醒
1B
WUF<4>
LFSY
LF 同步匹配唤醒
0B
WUM<4>
LFSY_MASK 1=禁用 LFSY 唤醒
1B
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SP37 LF-应用笔记
LF 接收器
2.6 载波检测器
此电路可检测出 LF 载波。LF 载波检测器的灵敏度取决于载波阈值，分压器及 AGC 电路的设置。SP37 为载 波检测提供 3 级校准的灵敏度水平。为了满足此三级水平，生产期间需合理地设置寄存器，并将其保存在闪存以 下存储位置：
0x580D:Detector Filter Time = 62...240µs 0x580C:Detector Filter Time = 500 ...800µs 0x580B:Detector Filter Time = 800 ...1150 µs
注释：为了禁用滤波器，LFCDFLT 必须加载 0x00。
复位值 17H 0B
0B
LFPCFG<4>
LFP0H, LFP0L LFP1H, LFP1L LFRXC<1>
LFRXD<7:0> LFRXS<0> LFRXS<1> LFRXS<2> LFRXS<3>
SYNM
LFCODEP0 LFCODEP0 SYNCIND
LFRXD LFDATA LFBP LFOV LFDP
2 低频接收器
图 2 所示为低频接收器简图。接收器载波频率设计为 125 kHz，且典型的波特率值为 3.9 kbit/sec。
图 2 低频接收器简图
2.1 AGC 衰减器
为了防止低频数据分割器超负荷，使用一个自动增益控制环（AGC 环）。峰值检波器部件是 AGC 控制环的组 成部分。AGC 阈值，衰减时间，和增高时间都是可被编程的。
表 8 配备开-关-定时器和 LF-接收器的重要 SFR
寄存器名称（位号）
位名称
功能
LFOOT<3:0> LFOOT<7:4> LFOOTP<7:0> LFRXC<0>
ONTIM OFFTIM LFOOTP LFONIND
开/关定时器导通时间:0000B:12.5 ms ...1111B:200 ms 开/关定时器关断时间:0000B:200 ms ...1111B:3.2 s LF 开/关定时器前计数器
表 1 配备 AGC 衰减器的重要 SFR
寄存器名称（位号）
位名称
LFRX0<3:2>
ATR
LFRX1<7:6>
AGCTCD
LFRX2<2:0>
AGCTCA
LFRXC <6>
DISAGC
功能
AGC 阈值 AGC 衰减时间常量 AGC 增高时间常量 0=使能 AGC
复位值
10B 00B 111B 0B
触发压力测量（在接到指令时上报压力） 触发特定 ID 号传输（车轮定位特征） 触发操作模式，如生产和维护时的诊断模式 更新用户配置数据，如压力电报传输的频率等