轮胎的工作温度过高或者不合理胎压引起的。
研究汽车轮胎胎压监测系统,就对现代汽车行驶时的经济性安全性和操纵稳定性具有尤为重要的现实意义。
单片机的轮胎压力通用监测系统的硬件组成及软件设计方法,阐述了基于英飞凌传感器和带调制发射芯片的微控制器的轮胎监测模块设计方案和基于单片机的中央主机接收模块的设计方案,并给出了模块硬件电路以及相关程序框图通信协议和算法等该系统可随时测定每个轮胎内部的实际温度瞬压加速度和传感器电压,确定故障轮胎并实时发出警告,有效避免事故的发生该方案的提出有利于国内产品的普及和功能优化。
权威的研究结果表明,保持标准的轮胎气压和及时发现轮胎故障是防止爆胎的关键,这就使对轮胎充气压力实行监测显得非常重要。
,主要用于在汽车行驶时实时的对轮胎气压进行自动监测。
目前各国研制的轮胎气压报警系统主要分为两种类型种是间接式,它通过汽车防抱制动系统的轮速传感器及轮胎的力学模型,间接求出轮胎气压,以达到监视轮胎气压的目地另种是直接式,它利用安装在每个轮胎里的以锂离子电池为电源的压力传感器来直接测量轮胎的气压,并通过无线调制发射到安装在驾驶台的监视器上,而监视器随时显示各种轮胎气压,驾驶者可以直观地了解各个轮胎的气压状况,当轮胎气压太低或有渗漏时,系统就会自动报警,确保行车安全。
轮胎气压监测系统是汽车上种新的主动安全技术产品,近年来,在国内外发展迅速。
由于它能够实时监测汽车轮胎的气压和温度情况,并能及时给驾驶员以警告,因而可以最大限度地避免由爆胎引发的交通事故,提高了汽车的行车安全。
综述了汽车轮胎气压监测系统的发展,包括间接式轮胎气压监测系统直接式轮胎气压监测系统和下代无电池轮胎气压监测系统被动式。
展望了未来轮胎气压监测技术的发展趋势无电池将取代现有类型,成为未来发展的主流。
无线信号传输的稳定性可靠性不足电池寿命问题传感器寿命和耐久性等问题,是目前产品中普遍存在的问题。
本系统除传感器外,均采用公司的收发芯片及微控制处理器,能耗低,兼容性好,可靠性高。
并采用调制模式,单向通讯方式,提高了系统信号传输的抗干扰能力。
结合本系统采用的传感器及监视模块微处理器的特性,采用低频唤醒技术,分时发送和接收不同监视模块射频信号,从而解决信号碰撞干扰问题,并进步节省系统能耗。
系统的设计要求引起轮胎漏气和爆胎的原因主要有,直接驱动天线。
低频唤醒模块由和组成个并联的谐振电路,用于接收从主机出的唤醒信号。
输出端与端口相连,当产生相对较高的电压时,比较器输出中断。
唤醒,其灵敏度达。
主机控制模块硬件设计主机控制模块由低频信号发送电路射频接收电路以及人机界面部分组成。
其中选用公司生产的中档单片机,它具有低价位高性能片上资源丰富和可靠性高等优点。
低频信号发送电路采用大功率驱动芯片驱动串行谐振电路,发送低频信号。
射频接收电路使用。
的射频接收芯片,它具有体积小接收灵敏度高抗干扰能力强的优点。
人机界面的电路采用成熟的模块设计,使用按键作为输入接口位的点阵图形液晶显示器作为输出界面。
当电路处于谐振状态时,串联谐振频率可由公式计算。
为减少成本,串联谐振电路的驱动信号使用的功能,由其发出驱动信号激励串联电路。
软件设计系统对功耗要求十分严格,因此需要有良好的算法来完成系统要求。
系统中传输是相当耗电的,因此应该尽量减少所需的发送次数。
传感器的休眠模式耗电很少,应该尽量让传感器处于此模式。
轮胎监测模块系统初始化后即进入休眠模式,等待主机模块发射出来的低频信号的唤醒。
解析并根据接收到的信号命令,配置传感器,进行实时压力温度数据采集,取次平均值防误报,按数据帧格式编码形成发送数据。
启动射频发射电路进行数据发送。
主机显示模块主机初始化后包括完成其周围的射频模块和显示模块的初始化,按时间间隔扫描式轮流向个轮胎模块发送频率为的低频信号,轮流将各轮胎模块激活并开启射频接收中断,等待接收各模块发送回来的实时胎压温度数据,进行解码分析,与标准设定的安全压力温度值域比较,判断是否进行报警,并送数据至液晶屏显示。
设定合理的时间延时后,循环以上流程分时采集和监视各轮胎模块的压力温度情况。
这样来在根本上解决了同频信号干扰碰撞问题,也给节省耗电提供了有效的控制方法。
充分考虑到节能和实时监测这两方面的因素,本系统设定间隔启动次唤醒操作。
通信协议为了实现个轮胎模块和中央主机接收模块进行无线通信,必须制定个通信协议。
这里采用曼彻斯特编码信号调制方式和的传输速率。
轮胎模块以数据帧的形式发送数据,当轮胎模块决定要发送数据时,通过发送数据帧前导位唤醒主机接收模块,随后发送压力温度状态校验及停止位。
总结本文提出了种计算目标距离的新方法。
该方法不需要获取准确聚焦的图像,只需要台普通的摄像机就可以获取距离信息,因此系统结构简单,便于操作同时使用单摄像机也免除了图像间的配准和特征点的选取,有利于实时系统的实现而且算法充分利用了图像的全部彩色信息,避免了使用灰度图像产生的信息丢失。
实验表明,其效果优于使用灰度图像来获得深度信息的方法。
轮胎工作温度过高轮胎气压过大轮胎使用时间过长④轮胎负荷过大汽车行驶速度过快。
为使汽车能够处于安全的驾驶状态,驾驶者必须在行车过程中实时了解轮胎的超压欠压温度等工作状态,该系统具有以下的功能实时监测轮胎的压力温度情况当个轮胎过压过热时,自动进行声光报警当个轮胎处于欠压状态时,相应的欠压报警指示灯亮。
本文分为胎压检测模块和中央监视模块两大部分首先,分别介绍了硬件系统的构成,给出了各模块的硬件电路设计方案对系统中用到的主要芯片,如传感器内嵌发射器的处理器无线接收芯片中央监视模块处理器内置控制器的等,简单介绍了其功能和特性。
其次,为提高系统抗干扰性能和实现低功耗管理,引入了低频主动唤醒技术。
再次,基于功能模块划分,结合唤醒电路和低功耗管理思想,提出了动态周期测量和发射数据的思想,并给出了相应的软件算法和程序。
针对汽车轮胎所处环境恶劣干扰严重的特点,引入了适合严格的射频通信环境的数据校验算法然后,定制了合理的通讯协议,使用了软件过滤等方法以提高检测数据和报警的可靠性和准确性。
硬件设计本系统包括个模块,个用于轮胎内的监视模块,个用于车内的接收模块。
监视模块包括传感器和发射模块。
传感器把测量到的压力与温度信号转换为电信号通过无线发射装置将信号发射出来。
传感器发射出来的气压温度信息由接收模块接收处理后,在驾驶台上的显示器中显示出来,在行驶过程中实时地进行监视。
显示方式如或语音提示等都可依实际要求来设计。
轮胎监测模块受中央主机控制模块低频信号控制,定间隔分时进入工作模式,其余时间处于休眠状态。
轮胎监视模块的硬件设计汽车轮胎独特的工作环境条件决定了胎压实时监测的压力传感器的高要求要求宽温区,宽电源电压范围内较高的精度和可靠性低功耗要求恶劣环境无线信号传输稳定性要求。
本系统使用英飞凌公司的轮胎气压温度加速度专用检测传感器。
因为节电和超小规模的要求,所以采用了传感器。
是种压电电阻传感器,除了可以测量压力和温度值之外,还集成有加速度传感器和电压传器,压力测量范围为,温度测量范围为。
待机模式平均耗电仅为。
具有串行通讯口,可以更方便的与控制器组成单片机系统。
是公司推出的单片集成内嵌射频无线数据发射器的位微控制器。
位可编程字节数据存储器字节数据存储器,个特殊功能的硬件寄存器看门狗定时器,低功耗睡眠模式,个通用等功能工作电压,低功耗睡眠模式电流为。
内嵌发射器,射频频率范围为,可调节输出功率,数据发射速率,数据发射速率锁相,集成晶体振荡器和,电路仅需少量外部元件。
符合和规则要求。
轮胎监测模块由微控制器压力温度加速度传感器天线网络以及低频唤醒电路部分组成。
外围元件及电路简洁,可靠性高。
利用的串行数据接口和分别与微控制器上的和连接,由于无硬件功能,但很容易进行软件模拟实现与之间的串行通讯。
内置的发射芯片包含有发射功率放大器,晶体振荡器,锁相器,压控振荡器和模式逻辑控制块等电路。
本应用系统中采用工作频率为,引脚与引脚间加入外接晶体振荡器与电容,实现调制。
当时,为高阻状态,发射频率为当时,与接地,电容并联,发射频率为。
本系统发射功率为,待机状态电的流消耗仅。
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