基于CAN總線的輪胎智能實時監控系統方案設計
中央模塊包括射頻接收和處理模塊、報警顯示模塊和 CAN總線收發模塊。射頻和中央處理模塊的功能是射頻接收芯片 MC33594解調出信號后送給單片機
MC68HC908GZ16進行數據處理,通過數碼管進行顯示、通過蜂鳴器發光二極管進行聲光報警,并通知其他 CAN子系統,從而有效防止爆胎,減少其他系統的磨損。硬件電路為圖4、圖5。
2.3 泄壓模塊
在輪胎的氣門嘴上安裝一泄壓閥,根據各種的輪胎,各類車型的不同要求,自行設定一個輪胎胎內可以達到的昀高值,當胎壓超過這一壓力值時,自動打開泄壓閥進行泄壓,因而,完全避免了在高壓情況下產生的爆胎而引起的交通事故。
3 系統軟件設計
3.1 輪胎監測模塊軟件設計
監測模塊要完成的功能主要有:對各芯片的初始化,壓力、溫度與極限報警閥值的比較,當溫度或壓力超過極限報替閥值時對壓力、溫度進行精確采樣、生成數據幀、發射數據幀。流程圖如下圖 6。
3.2 中央控制模塊軟件設計
主控程序就是主函數,通過調用各子模塊完成系統的工作。接收報瞥模塊要完成的主要功能為:各芯片初始化、配置接收器 MC33594、接收數據、數據校驗、數據處理、顯示數據、信息共享及聲光報警。數據校驗包括輪胎模塊 ID校驗和數據 CRC校驗。若接收的輪胎模塊 ID號為本系統中輪胎模塊的 ID,則進行 CRC校驗,否則返回重新接收數據。若 CRC校驗合格即 Crcb=0則進行數據處理。數據處理是對接受到到溫度、壓力數據和各閥值進行比較,顯示溫度值、壓力值、輪胎標識及輪胎工作狀態,進行聲光報警,并將數據通過微處理器集成的 CAN接口發送到 CAN總線上,掛接在 CAN總線上的系統,通過發送接收命令、數據實現信息共享,否則重新接收數據。流程圖如上圖 7。
4 結論
本文開發的基于集成傳感器 MPXY8020A和射頻收發模塊為核心器件的直接式輪胎測壓系統是一種智能型 TPMS系統。該系統能合理控制胎壓,提高行駛安全性,并可有效改善汽車行駛的舒適性及燃油性經濟性;且該系統還能通過 CAN總線為汽車內部的其他電子設備提供所需要的相關信息,進一步提高汽車相關部件性能。此外,該系統不僅能實現對輪胎壓力、溫度的實時監測和報警,還能進行過壓保護,使得汽車行駛更為安全可靠。 本文作者創新點:本系統利用 CAN總線的可靠性,實時性和靈活性,使得該輪胎智能監測和保護系統更安全、可靠;還增加泄壓模塊,使得車輛行駛更加安全,將因高壓造成的爆胎的事故率降到昀低。
參考文獻
[1] 米林,陳然,譚偉.嵌入式輪胎壓力無線監測系統的設計 [J].儀器儀表用戶,2006,(13): 24-25。
[2] 張蘭芳.基于 CAN總線的汽車輪胎壓力檢測及監控系統[D].杭州:浙江大學,2006
[3] Freescale, MPXY8020A DataSheet,2003。
[4] Freescale, MC68HC908RF2 Data Sheet, 2003。
[5] 秦拯,胡建國,劉志賢.汽車胎壓智能監測系統研究與實現[J].微計算機信息,2008;3-2,:230-232。
[6] C. A. Balanis, "Antenna Theory, Analysis and Design", second edition, John Wiley Sons, Inc., 1997。
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