通用型汽车胎温胎压监测系统技术方案

本发明专利技术设计了一种基于无线传输的通用型汽车胎压胎温监测系统，包括传感器模块、接收模块和显示模块。传感器模块周期性的采集压力、温度、加速度、电池电压的模拟量，并将这些模拟量通过433.92Mhz的FSK调频方式上传给接收器，接收器接收数据并解析，并将解析后的数据通过串行口上传给显示器，显示器接收到接收器的传感器信息，通过判定传感器ID是否为本机所需的ID，筛选传感器信息，并将本机的传感器胎压、胎温显示出来。实现汽车轮胎故障预警功能，实现了对汽车轮胎的监测的实时性。

Universal tire temperature monitoring system

The invention designs a universal automobile tire pressure tire temperature monitoring system based on wireless transmission, comprising a sensor module, a receiving module and a display module. The analog sensor module periodically collects pressure, temperature, acceleration, battery voltage, and the analog FM receiver FSK through upload to 433.92Mhz, the receiver receives the data and analysis, and analysis of the data to the display through the serial port to upload, display the received sensor information receiver, by determining the sensor ID if required for the machine ID, screening of sensor information, and sensor of the machine pressure, tire tire temperature display. To realize the early warning function of automobile tyre fault, and realize the real-time monitoring of automobile tire.

【技术实现步骤摘要】
通用型汽车胎温胎压监测系统
本专利技术涉及汽车电气领域，具体的涉及一种轮胎检测装置。
技术介绍
随着生活水平在不断提髙，社会技术不断的进步，汽车也逐渐的成为人们生活、工作中最重要的交通及运输工具。目前，我国机动车数量己经达到2.79亿辆，全国拥有机动车驾驶执照人员己经超过3.2亿人。汽车轮胎是确保汽车安全行驶的一个重要部件，其性能的优劣直接影响到汽车的驱动性、通过性、平顺行、稳定性、安全性和舒适性等。在汽车的高速行驶过程中,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、恶性交通事故发生的重要原因之一。然而对载货的加长货车来说，轮胎事故造成的损害更是无法计量。据统计，在中国高速公路上发生的交通事故有46%是由轮胎发生故障引起的，而其中爆胎就占到轮胎故障导致事故总量的70%。显而易见，爆胎是道路交通事故的头号杀手，怎样减少交通事故，最大限度地减少由于轮胎爆胎而引发的交通事故，尤其是防范由此引发的群死群伤事故，已经成为各界共同关心的话题。汽车轮胎压力监测系统(TPMS)就是在这种需求下应运而生的。TPMS首先是在美国提出，并制订了强制标准来推广其应用，从2007年9月开始总重量在4356Kg以下的新车必须配备TPMS系统。其他国家也相继推出了自己的标准，欧盟于2012年出台了TPMS强制标准，韩国和日本的TPMS强制标准在2013年推出。而我国在2011年7月1日也开始实施TPMS推荐性技术标准。由于国外推行TPMS系统较早，所以研发生产的TPMS系统也比较成熟，其主要的生产商也研发生产了自家的TPMS系统，如米其林集团公司、加拿大斯马轮胎设备公司、日本横滨公司和固特异轮胎橡胶公司等。而我国TPMS相关的内容最早在国家标准里面涉及到是在2003年11月24日发行的中华人民共和国的国家标准《机动车运行安全技术条件》中，在安全防护装置的条款中也增设了新的规定：“车长大于6m的长途客车和旅游客车、最大设计总质量大于12000kg的载货汽车和载货牵引车应安装轮胎压力报警装置”“有关部分机动车应安装轮胎压力报警装置的要求，自本标准发布之日起第25个月开始对新注册车实施”。这标志着我国也开始重视TPMS系统。目前，国内轮胎爆胎预警系统的相关产品已有推出，但大多技术性能不甚完善或系统简易，产品也没有形成一定的规，而且主要应用于小型汽车，随着车载电子产品和大型车辆的增多，传统的TPMS系统在采集压力、温度等传感信号时，将面临着传输距离远、干扰大、传输信号不可靠等问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术采的技术方案是：一种通用型汽车胎温胎压监测系统，包括传感器模块、接收器模块和显示器模块，所述的传感器模块和接收器模块间采用射频信号传输数据，所述的传感器模块包括:（1）一个集加速度传感器、压力传感器、温度传感器、电压监测传感器、微处理器、RF发射器于一体的SP370芯片，（2）一块容量为500mAh的宽温电池；（3）所述的接收器模块，包括:一个以TDA5235为RF接收芯片的接收器；（4）所述的显示器模块，包括：（5）一个以5V供电的STC系列单片机为MCU的显示控制电路，（6）一个128*64LCD点阵液晶屏，（7）一块以LM2596为主芯片的电源电路。本专利技术的更优选方案为：所述的传感器模块，集传感器、MCU、RF发射模块于一体，体积小、集成度高、数据采集可靠性好。并且，SP370有多种工作模式，可以有效地降低功耗。所述的显示器模块电源电路，采用LM2596作为主芯片，可以支持5~30V输入，适用各种车型。本专利技术的技术构思是：传感器模块包含的组件有集加速度传感器、压力传感器、温度传感器、电压监测传感器、微处理器、RF发射器于一体的SP370和容量为500mAh的宽温电池。SP370通过内部定时的机制，周期性的唤醒并采集传感器信息，并将采集到的数据模拟量通过433.92Mhz的FSK调频方式上传给接收器，SP370在没采集发送数据时处于休眠状态以节省电量。接收器模块包含的组件有以TDA5235为RF接收芯片的接收器。接收器采用FSK调频方式接收传感器的无线信号，并将胎压、胎温、加速度、电池电压这些模拟量按拟定的无线协议进行解析，并将解析完的数据通过串行口上传给显示器。显示器模块包含的组件有一个以5V供电的STC系列单片机为MCU的显示控制电路、一个128*64LCD点阵液晶屏、一块以LM2596为主芯片的电源电路。显示器接收到接收器的传感器信息，通过判定传感器ID是否为本机所需的ID，筛选传感器信息，并将本机的传感器胎压、胎温显示出来，实现轮胎压力温度的实时监控。本专利技术的技术优势在于:无需对现有车辆进行任何改造，安装调试方便快捷,基于SP370内部MCU定时及随机数延时相结合的复合定时算法，有效降低了不同传感器同时发送数据而造成的丢包、误包概率,具有抗干扰能力强，操作简单，价格低廉等特点，适用于各种车型，有较好的应用前景。附图说明图1是本专利技术整体工作模块示意图图2是本专利技术传感器模块电路原理图图3是本专利技术接收器模块电路原理图图4是本专利技术显示器模块电路原理图图5是轮胎定位配置软件流程图；图6是随机延时软件流程图；图7是接收判断软件流程图；具体实施方式参照图1，为了满足实时性的要求，由于汽车电磁干扰大，汽车元件多而复杂，信号传输容易受干扰与屏蔽。新的方案采用英飞凌SP370传感模块和TDA5235RF接收芯片设计了一种直接式汽车胎温胎压监测系统。SP370作为TPMS的数据采集发射模块，动态监测汽车各轮胎的参数，并把动态参数通过其自带的RF发射模块传输到位于汽车驾驶室内的RF接收模块上，实现汽车轮胎故障预警功能。传感器部分包括SP370芯片、RF天线、纽扣电池和调试接口。接收器部分包括RF天线和接收器。显示器部分包括MCU、LCD、键盘和蜂鸣器。传感器部分和接收器部分通过无线传输来实现数据传递，接收器将收到的传感器数据以串行通信的方式上传给显示器。显示器接收到接收器的传感器信息，通过判定传感器ID是否为本机所需的ID，筛选传感器信息，将本机的传感器胎压、胎温显示出来，并在数据异常时报警。参照图2，是轮胎压力监测系统传感器模块的具体电路图，传感器发射模块安放在每个车轮的轮毂上，工作条件恶劣。要求测量模块具有宽温、抗干扰能力强、测量精度高、发射稳定性好、体积小等特点。所以选择英飞凌公司的传感器SP370为主芯片。SP370是集加速度传感器、压力传感器、温度传感器、电压监测传感器、微处理器、RF发射器于一体的系统模块，有较高的集成度和测量精确度，用户只需配置外围电路和程序即可实现信号的采集发送。采用CR2450宽温电池进行供电，容量为500mAh，工作温度为-40—125℃，满足极端环境下的使用需求。RF发射器可以配置成ASK、FSK调制发射及低频唤醒功能。基于稳定性和可靠性选择频率433.92M的FSK发射模式，为了有效降低系统的功耗从而延长模块的使用寿命，在汽车静止的时，将测量模块设置为空闲模式，在汽车行驶时，通过低频唤醒功能将测量模块由休眠模式切换成测量模式。参照图3，是轮胎压力监测系统接收器模块的具体电路图，接收器选用英飞凌公司的TDA5235，TDA5235有数字数据处理能力强、接收灵敏度高等优点。该芯片支持4本文档来自技高网...

【技术保护点】
通用型胎温胎压监测系统，其特征在于：包括传感器模块、接收器模块和 显示器模块，所述的传感器模块和 接收器模块间采用射频信号传输数据，所述的传感器模块包括：一个集加速度传感器、压力传感器、温度传感器、电压监测传感器、微处理器、RF发射器于一体的SP370芯片，一块容量为500mAh的宽温电池；所述的接收器模块，包括: 一个以TDA5235为RF接收芯片的接收器；所述的显示器模块，包括：一个以5V供电的STC系列单片机为MCU的显示控制电路，一个128*64LCD点阵液晶屏，一块以LM2596为主芯片的电源电路。

【技术特征摘要】
1.通用型胎温胎压监测系统，其特征在于：包括传感器模块、接收器模块和显示器模块，所述的传感器模块和接收器模块间采用射频信号传输数据，所述的传感器模块包括：一个集加速度传感器、压力传感器、温度传感器、电压监测传感器、微处理器、RF发射器于一体的SP370芯片，一块容量为500mAh的宽温电池；所述的接收器模块，包括:一个以TDA5235为RF接收芯片的接收器；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凌云，张国玉，王醒华，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22