2.2系统功能与总体设计 
    TPMS采样发射模块工作在剧烈振动、环境温差变化很大和不便于随时检修的条件下。因此，要求所有的器件有很高的可靠性和稳定性，能适应宽的温度范围和剧烈的震动。为了缩小TPMS采样发射模块的体积、节省功耗和增强功能，需要选用功耗低，功能强的芯片。 

    为了延长TPMS采样发射模块电池的使用寿命，使其能工作3～5年，系统节电是一个十分重要的课题。只有在大多数时间系统进入睡眠状态，才能省电与延长电池寿命。 

系统的主要功能如下： 
a）实时监测各轮胎的温度、压力情况。 
b）当某个轮胎的压力过高、过低时报警。  
c）轮胎保养换位时，各轮胎采样发射模块的位置编号可重新设定。 
d）可显示各轮胎当前压力值、温度值。 

    安装采样发射模块时，将5个模块逐个开启工作，进行注册。接收端接收到采样发射模块发来的未注册的ID（识别码）编码后实施注册，并由人工设置相应的轮胎编号。接收端的MCU将ID与轮胎编码存储在E2PROM中，供正常工作时使用。 

    若轮胎中模块失效后，可以将要变更的采样发射模块ID从主机接收模块中删除后重新注册。轮胎保养换位后可以在主机接收模块中重新设置轮胎编码。 

    由于各采样发射模块ID的非重复性，可以有效地避免同一车辆的5个轮胎采样发射模块之间或不同车辆采样发射模块之间的互相干扰。 

    汽车行驶时，接收模块中振动传感器检测到汽车振动信号，TPMS被激活。主机通过收发芯片发送命令将采样发射模块从休眠中唤醒。采样发射模块将轮胎内部的温度与压力值经打包后发送出来。接收模块将接收到的数据包中的ID与存储在主机E2PROM中的ID及轮胎编码进行比对，以确定是哪个轮胎的数据，并进行存储与显示。当轮胎的压力过高或过低时，进行报警。汽车停止时，振动传感器检测不到振动信号，TPMS便进入休眠状态。汽车停止时，若想知道轮胎内部的温度与压力值，驾驶员可通过按键激活TPMS，读取轮胎当前压力、温度值。 

2.3无线采样发射模块设计 
    由SP12、ATmega48（以下简称AT48）和CC1100构成采样发射模块。SP12是一种压力传感器。测量范围100 kPa～4 500 kPa，内部具有A／D和SPI（串行外设接口），可以方便地在TPMS中应用。SP12为14引脚贴片封装，不需要其他的外部器件。 

    AT48是ATMEL公司生产的基于AVR增强型RISC（精简指令集计算机）结构的极低功耗8位CMOSMCU。正常模式为：1 MHz，1.8 V／300μA；32 kHz，1.8 V／20μA（包括振荡器）；掉电模式为：1.8 V／0.5μA。 

    CC1100是一种低成本的基于Chipcon′Smart RF（射频）技术的单片可编程UHF收发芯片，为低功耗无线应用而设计。其工作频段灵活，可以设定在315 MHz、433 MHz、868 MHz和915 MHz的ISM（工业、科学和医疗）和SRD频段。功耗低（接收电流小于16 mA，发射电流小于30 mA，休眠时电流小于10 μA，且支持ZigBee无线网络技术。CC1100的主要工作参数能通过SPI接口编程改变，这样使CC1100使用起来更灵活。 

    采样发射模块电路设计如图3所示。传感器SP12将采集到的数据发送给AT48，AT48将数据通过SPI口送给CC1100，再由CC1100转换成数据帧发送给主机接收模块。 

    模块发射频率由发射芯片CC1100的晶振及外部元件决定，本系统选择发射频率433 MHz，这时引脚8和引脚10接26 MHz晶振。C2为（3.9±0.25）pF，C3为（3.9±0.25）pF，C4为（8.2±0.5）pF，C5为（5.6±0.5）pF，C6为220pF±5％，C7为220pF±5％，L2为27nH±5％，L3为27nH±5％，L4为22nH±5％，L5为27nH±5％。电阻R2用来设置一个精确的偏置电流。C3、C2、L2和L3形成一个平衡转换器，用以将CC1100上的微分RF端口转换成单端RF信号。CC1100支持振幅、频率和移相调制格式，可以通过寄存器MDM-CF2.MOD_FORMAT进行配置。