射频无线技术在TPMS中的应用

因为对nRF905的控制都是通过内置的SPI总线来进行的，所以在进行总的程序设计前必须确保单片机等操作系统能够通过I／O口的模拟SPI总线与nRF905内部进行通信。因此本系统设计了一个用来检验SPI接口的程序部分。因为nRF905模块内部有一个配置寄存器，可以通过SPI对其进行写数据和读数据的操作，比较前后结果是否一样还判断SPI操作的正确性。

如果通过程序操作所得到的数组数据与写入的数据完全相同的话，那么便可以说明进行此操作的nRF905模块的SPI接口一切均正常。

　　4.2 无线射频通信的程序设计

这个系统的重点部分就足无线射通信部分，当采集得到轮胎的压力后，是否能够快速的把数据进行传输是TPMS系统的是否能正常工作的前提和保证。

无线射频通信分为轮胎部位的发射部分和驾驶室的接收部分。

当nRF905模块进行发送操作时，其主控单元(本系统中为单片机)通过SPI接口把接收节点的地址和有效数据传送到nRF905模块。

发送模式的nRF905模块内部将完成：

(1) 无线系统自动上电；

(2) 数据包完成(加前导码和CRC校验码)：

(3) 数据包发送(100kbit／s、GFSK、曼彻斯特编码)。

为了保持系统通信的可靠性，本系统对nRF905的发射部分采用无线数据重发的工作原理，所以这里将TRX_CE设置为一直为高电平。具体的发射流程图如图3所示。

本系统中的接收部分的主要任务就是不断的检测空中的与本身射频频率相同的射频电磁波，当接收到电磁波后，对应的CD、AM、DR位按先后顺序分别置1，进而开始读写程序。

当开始检测空是的射频电磁波后，经过三个过程：

(1) 载波检测CD被置高；

(2) 地址匹配AM被置高；

(3) 数据准备就绪DR被置高。

DR的置高就意味着数据己经接收到并且保存到了nRF905模块的内部寄存器中，下面要做的工作就是在SPI接口操作模式下对nRF905模块进行一定速率的读数据，再将所有的数据都读写完毕后复位AM、DR位为零，以保证下次接收数据的正常进行，具体的接收流程图如图4所示。

 　　5 实验与仿真

这里的nRF905与单片机的通信是通过SPI接口采用按位通信的方式来进行的，因此在接收的时候对SPI的对应管脚进行相应的波形测试应该呈现的是方波，通过电脑来模拟轮胎的压力传感器的传输数据，来观察波形为图5所示。

从图中可以看出，系统在进行通信的过程中完全正确，并且电磁波的强度很强，完全可以达到通信的目的。

在本系统设计中，采用了射频无线通信方式建立TPMS系统，实现了对汽车轮胎的压力与温度的实时检测。本系统采用了目前广泛流行的射频通信技术，并在此环境下进行可靠的数据传输，适应了今后短距离的通信发展趋势。系统整体可靠性高，稳定性好，成本低，利于移植，方便添加其他功能。如果能够得到真正的应用，那么市场前景将会很好。