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輪胎壓力監控系統的設計
作者：
時(shí)間：2012-12-03
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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1 引言
隨著(zhù)汽車(chē)消費市場(chǎng)的日益升溫， 汽車(chē)的安全性能更加被消費者所關(guān)注。在汽車(chē)的高速行駛中，輪胎故障是所有駕駛者最為擔心和最難預防的，也是突發(fā)性交通事故發(fā)生的重要原因。據統計，在中國高速公路上發(fā)生的交通事故有70％是由于爆胎引起的，而在美國這一比例高達80％?；诖?，美國運輸部(dot)國家公路交通安全管理委員會(huì )(nhtsa)出臺法規。該法規規定：2003年l1月到2006年l0月31日期間美國新出廠(chǎng)的輕型汽車(chē)將逐步引入輪胎壓力監測系統(tyrepressure monitoring system)[2]。鑒于如此大的市場(chǎng)潛力，國內外許多公司紛紛開(kāi)始研制。本文提出基于motorola公司的mpxy8040溫度和壓力傳感器、mc68hc908rf2嵌入式一體化微處理器和射頻發(fā)射器、mc33594接收器和mc68h908kx8微處理器構成的輪胎壓力監控系統。其中mpxy8040和mc68hc908rf2及其外圍電路構成測量和發(fā)送子系統，mc33594和mc6-8h908kx8及其外圍電路構成接收、處理和顯示主系統。
2 tpms系統構成[2]
輪胎壓力監測系統分為直接系統和間接系統。間接系統即通過(guò)車(chē)速傳感器來(lái)確定輪胎壓力變化，利用abs輪速傳感器來(lái)間接測量胎壓，成本低，但精度差，無(wú)法在任何時(shí)間工作。直接式壓力測量法利用車(chē)輪內的壓力傳感器和無(wú)線(xiàn)發(fā)送器，發(fā)射信號到射頻接收器，來(lái)直接測量溫度和壓力，精度可靠，成本較高。
直接測量系統需要在每個(gè)輪胎上安裝1個(gè)遠程感應模塊來(lái)采集數據，在車(chē)內安裝1個(gè)接收模塊來(lái)接收和處理數據，并為司機提供適當的顯示即可。
3 硬件設計和實(shí)現
系統電路原理圖如圖1和圖2所示。 
圖1 輪胎子系統電路原理圖
圖2 儀表盤(pán)主系統電路原理圖
3.1 輪胎子系統(子機)硬件設計
(1) 氣壓和溫度傳感器和信號調理電路。采用motorola公司的mpxy80-40a[4]傳感器測量輪胎壓力和溫度，mpxy8040a壓力溫度傳感器芯片是motorola公司為測量汽車(chē)輪胎壓力和溫度而設計的高集成芯片。該芯片內嵌一個(gè)容性絕對壓力傳感器和一個(gè)溫度傳感器，包括壓力變換器、正溫度系數擴散電阻溫度傳感器和所有必須電路，用以產(chǎn)生一個(gè)校準的8bit溫度和壓力數字輸出，能夠測量0kpa～637.5kpa的輪胎壓力和一40℃～125℃范圍內的輪胎溫度，適用于氣體媒介和一般的胎內環(huán)境。每個(gè)芯片有標識id，用于識別是哪一個(gè)輪胎。
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