CN106314047A - 一种基于can总线的车辆轮胎智能监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于CAN总线的车辆轮胎智能监控系统，包含车载监控模块以及分别与其通过CAN总线连接的多个设置在轮胎上的数据采集模块，所述数据采集模块包含用于检测轮胎的气压和温度的压力温度传感器，所述数据采集模块还包含A/D转换器、放大电路、滤波电路模块、射频发射器、微控制器模块和电源模块；本发明一种基于CAN总线的车辆轮胎智能监控系统，其同时具有测温、测压和智能保护功能的实时监控，可避免爆胎的威胁，提高了轮胎使用安全性。

Description

一种基于CAN总线的车辆轮胎智能监控系统
技术领域
本发明属于智能监控领域，尤其涉及一种基于CAN总线的车辆轮胎智能监控系统。
背景技术
汽车行驶安全是人们随着生活水平的提高，越来越关心的话题。汽车轮胎压力将直接影响汽车行驶安全，还将影响车辆的油耗和轮胎的寿命 。TPMS是汽车轮胎压力监视系统（Tire Pressure monitoring System），主要用于在汽车行驶时实时地对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气、低气压、高压、高温等异常情况进行报警，以保障行车安全。
纵观国内外这几年 TPMS产品的发展变化，可以看出，国外 TPMS产品的发展主要集中在智能传感器的研究上，TPMS发射模块将向高度集成化、单一化、无源化方向发展。本文阐述了一种新 TPMS的发射和接受的设计原理。设计中采用摩托罗拉面向 TPMS的集成芯片 MPXY8020A作为轮胎压力检测单元的主器件，进一步减小了系统的体积、降低了系统的功耗.该系统不仅把采集到的压力、温度值显示出来，并且该数值以 CAN的格式发送到总线上，挂接在 CAN总线上的子系统，根据接收到的报文做出措施，这样使轮胎的重要性显得越来越明显。如挂接在 CAN系统上的发动机模块，如果从总线上采集到的数据表明压力值低于标准值，则可以使它减速，避免对发动机系统造成磨损等等 。并且在现流行的TPMS 模块上加一个泄压模块，使得胎内压力永远不可能达到过压至爆胎状态，使我们的行车更为安全、可靠。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种基于CAN总线的车辆轮胎智能监控系统。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种基于CAN总线的车辆轮胎智能监控系统，包含车载监控模块以及分别与其通过CAN总线连接的多个设置在轮胎上的数据采集模块，所述数据采集模块包含用于检测轮胎的气压和温度的压力温度传感器，所述数据采集模块还包含A/D转换器、放大电路、滤波电路模块、射频发射器、微控制器模块和电源模块；所述压力温度传感器依次通过A/D转换器、放大电路、滤波电路模块连接微控制器模块，所述微控制器模块和射频发射器连接，所述电源模块分别和压力温度传感器、A/D转换器、放大电路、滤波电路模块、射频发射器、微控制器模块连接用于提供所需电能，所述车载监控模块包含处理器模块以及分别与其连接的射频接收器、显示模块、报警模块、输入模块、存储器模块和计时模块;所述放大电路包含放大器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻，A/D转换器的输出端分别连接第一电阻和第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接放大器芯片的正极，放大器芯片的负极与第三电阻串联后与第一电阻的另一端接地，放大器芯片的电压输出端连接微控制器模块的输入端。
作为本发明一种基于CAN总线的车辆轮胎智能监控系统的进一步优选方案，所述压力温度传感器采用芯片型号为MPXY8020的集成传感器。
作为本发明一种基于CAN总线的车辆轮胎智能监控系统的进一步优选方案，所述射频接收器的芯片型号为MC33594。
作为本发明一种基于CAN总线的车辆轮胎智能监控系统的进一步优选方案，所述微控制器模块和处理器模块的芯片型号为MC68HC908GZ16。
作为本发明一种基于CAN总线的车辆轮胎智能监控系统的进一步优选方案，所述显示模块采用LCD显示屏。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、本发明一种基于 CAN总线的车辆轮胎智能监控系统，其同时具有测温、测压和智能保护功能的实时监控，可避免爆胎的威胁，提高了轮胎使用安全性；
2、本发明基于集成传感器 MPXY8020和射频收发模块为核心器件的直接式轮胎测压系统，该系统能合理检测胎压，提高行驶安全性，并可有效改善汽车行驶的舒适性及燃油性经济性；且该系统还能通过 CAN总线为汽车内部的其他电子设备提供所需要的相关信息，进一步提高汽车相关部件性能；
3、该系统不仅能实现对轮胎压力、温度的实时监测和报警，本系统利用 CAN总线的可靠性，实时性和灵活性，使得该轮胎智能监测使得车辆行驶更加安全，将因高压造成的爆胎的事故率降到最低。
附图说明
图1是本发明的系统结构原理图；
图2是本发明数据采集模块的结构原理图；
图3是本发明车载监控模块的结构原理图；
图4是本发明数据采集模块的放大电路电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
如图1所示，一种基于CAN总线的车辆轮胎智能监控系统，包含车载监控模块以及分别与其通过CAN总线连接的多个设置在轮胎上的数据采集模块，本发明基于集成传感器MPXY8020和射频收发模块为核心器件的直接式轮胎测压系统，该系统能合理检测胎压，提高行驶安全性，并可有效改善汽车行驶的舒适性及燃油性经济性；且该系统还能通过 CAN总线为汽车内部的其他电子设备提供所需要的相关信息，进一步提高汽车相关部件性能；该系统不仅能实现对轮胎压力、温度的实时监测和报警，本系统利用 CAN总线的可靠性，实时性和灵活性，使得该轮胎智能监测使得车辆行驶更加安全，将因高压造成的爆胎的事故率降到最低。
如图2所示，所述数据采集模块包含用于检测轮胎的气压和温度的压力温度传感器，所述数据采集模块还包含A/D转换器、放大电路、滤波电路模块、射频发射器、微控制器模块和电源模块；所述压力温度传感器依次通过A/D转换器、放大电路、滤波电路模块连接微控制器模块，所述微控制器模块和射频发射器连接，所述电源模块分别和压力温度传感器、A/D转换器、放大电路、滤波电路模块、射频发射器、微控制器模块连接用于提供所需电能；
所述压力温度传感器采用芯片型号为MPXY8020的集成传感器。通过植入轮胎里的压力温度传感器来直接测量轮胎的气压和温度，并经A/D转换器、放大电路、滤波电路模块的模数转换，放大处理和滤波处理，进而上传至微控制器模块，进而射频发射器发射出去，如图3所示，所述车载监控模块包含处理器模块以及分别与其连接的射频接收器、显示模块、报警模块、输入模块、存储器模块和计时模块。车载监控模块通过射频接收器接收、处理接收的轮胎压力、温度信号，通过与输入模块预先设定的参数，如果超过正常值，则控制报警模块发出警报，所述显示模块可轮流显示各轮胎气压和温度，驾驶者可以直观地了解各个轮胎的气压温度状况，根据提示，采取相关措施 ，当轮胎气压过高、太低，温度过高，接收出现异常等系统就会自动进行报警。有效的避免了爆胎带来的交通风险。所述存储器模块用于根据计时模块记录的时间实时存储各轮胎气压和温度。
所述射频接收器的芯片型号为MC33594。所述微控制器模块和处理器模块的芯片型号为MC68HC908GZ16。
如图4所示，所述放大电路包含放大器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻，A/D转换器的输出端分别连接第一电阻和第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接放大器芯片的正极，放大器芯片的负极与第三电阻串联后与第一电阻的另一端接地，放大器芯片的电压输出端连接微控制器模块的输入端。
综上所述，本发明一种基于CAN总线的车辆轮胎智能监控系统，其同时具有测温、测压和智能保护功能的实时监控，可避免爆胎的威胁，提高了轮胎使用安全性；
本发明基于集成传感器 MPXY8020和射频收发模块为核心器件的直接式轮胎测压系统，该系统能合理检测胎压，提高行驶安全性，并可有效改善汽车行驶的舒适性及燃油性经济性；且该系统还能通过 CAN总线为汽车内部的其他电子设备提供所需要的相关信息，进一步提高汽车相关部件性能。
该系统不仅能实现对轮胎压力、温度的实时监测和报警，本系统利用CAN总线的可靠性，实时性和灵活性，使得该轮胎智能监测使得车辆行驶更加安全，将因高压造成的爆胎的事故率降到最低。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种基于CAN总线的车辆轮胎智能监控系统，其特征在于：包含车载监控模块以及分别与其通过CAN总线连接的多个设置在轮胎上的数据采集模块，所述数据采集模块包含用于检测轮胎的气压和温度的压力温度传感器，所述数据采集模块还包含A/D转换器、放大电路、滤波电路模块、射频发射器、微控制器模块和电源模块；所述压力温度传感器依次通过A/D转换器、放大电路、滤波电路模块连接微控制器模块，所述微控制器模块和射频发射器连接，所述电源模块分别和压力温度传感器、A/D转换器、放大电路、滤波电路模块、射频发射器、微控制器模块连接用于提供所需电能，所述车载监控模块包含处理器模块以及分别与其连接的射频接收器、显示模块、报警模块、输入模块、存储器模块和计时模块;所述放大电路包含放大器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻，A/D转换器的输出端分别连接第一电阻和第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接放大器芯片的正极，放大器芯片的负极与第三电阻串联后与第一电阻的另一端接地，放大器芯片的电压输出端连接微控制器模块的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的车辆轮胎智能监控系统，其特征在于：所述压力温度传感器采用芯片型号为MPXY8020的集成传感器。
3.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的车辆轮胎智能监控系统，其特征在于：根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的车辆轮胎智能监控系统，其特征在于：所述射频接收器的芯片型号为MC33594。
4.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的车辆轮胎智能监控系统，其特征在于：所述微控制器模块和处理器模块的芯片型号为MC68HC908GZ16。
5.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的车辆轮胎智能监控系统，其特征在于：所述显示模块采用LCD显示屏。
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