CN202433154U - 一种基于单片机的汽车轮胎平衡检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于单片机的汽车轮胎平衡检测装置，包括安装在平衡机支架上的两个压力传感器，压力传感器连接放大器，放大器通过转换器与单片机相连接，单片机上还有可编程的键盘/显示接口芯片、时钟复位电路、电机启动及刹车电路、串行接口以及看门狗电路。能精确地检测出汽车轮胎的内侧和外侧的不平衡值，达到了实用的目的。其电路简单可靠，成本低，测量精度符合要求，误差±1g。适合于车辆轮胎生产和维修厂家使用。

Description

一种基于单片机的汽车轮胎平衡检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种汽车轮胎平衡检测装置，尤其涉及一种基于单片机的汽车轮胎平衡检测装置。

背景技术

人类创造了文明，也创造了汽车。汽车的诞生使人类逐步步入现代化的文明进程，汽车的诞生和发展为人类社会带来的巨大而又深刻的变化。但是汽车安全一直是伴随着汽车发展而出现的一个棘手的难题，尤其是汽车轮胎的不平衡行造成的巨大损失给我们带来了惨痛的教训。因此对汽车轮胎进行平衡性检测是汽车生产和修理不可或缺的重要环节。

汽车的车轮是由轮胎、轮毂组成的一个整体。但由于制造上的原因，使这个整体各部分的质量分布不可能非常均匀。当汽车车轮高速旋转起来后，就会形成动不平衡状态，造成车辆在行驶中车轮抖动、方向盘震动的现象。为了避免这种现象或是消除已经发生的这种现象，就要使车轮在动态情况下通过增加配重的方法，使车轮校正各边缘部分的平衡。这个校正的过程就是人们常说的动平衡。轮胎应当定期做动平衡检查，用动平衡检测仪检查。轮胎平衡分为动态平衡和静态平衡两种。动态不平衡会使车轮摇摆，令轮胎产生波浪型磨损；静态不平衡会产生颠簸和跳动现象，往往使轮胎产生平斑现象。因此，定期检测平衡不但能延长轮胎寿命，还能提高汽车行驶时的稳定性，避免在高速行驶时因轮胎摆动、跳动，失去控制而造成的交通事故。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种基于单片机的汽车轮胎平衡检测装置，用来检测汽车轮胎平衡性，以提高汽车的行车安全性和稳定性。

为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术解决方案予以实现：

一种基于单片机的汽车轮胎平衡检测装置，其特征在于，包括安装在平衡机支架上的两个压力传感器，压力传感器连接放大器，放大器通过转换器与单片机相连接，单片机上还有可编程的键盘/显示接口芯片、时钟复位电路、电机启动及刹车电路、串行接口以及看门狗电路。

本实用新型的其他特点是：

所述的单片机选择89C668单片机。

所述的键盘/显示接口芯片连接有LED显示器和4*4键盘。

所述的放大器选择OP07单片精运算放大器。

本实用新型的基于单片机的汽车轮胎平衡检测装置，能精确地检测出汽车轮胎的内侧和外侧的不平衡值，达到了实用的目的。其电路简单可靠，成本低，测量精度符合要求，误差±1g。适合于车辆轮胎生产和维修厂家使用。

附图说明

图1为汽车轮胎平衡检测装置的硬件原理框图；

图2为汽车轮胎平衡检测装置的主程序流程图。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施方式

根据汽车轮胎平衡检测装置的使用要求，在硬件电路上主要考虑以下几方面的问题：尽量采用集成化程度高的芯片，减少体积，降低功耗，满足系统长时间工作要求；选用宽工作温度范围和宽工作电压范围的元器件，增强系统可靠性。

参见图1，本实施例给出一种基于单片机的汽车轮胎平衡检测装置，包括安装在平衡机支架上的两个压力传感器，压力传感器连接放大器，放大器通过转换器与单片机相连接，单片机上还有可编程的键盘/显示接口芯片、时钟复位电路、电机启动及刹车电路、串行接口以及看门狗电路。

汽车轮胎平衡检测装置的工作原理：启动电机控制轮胎旋转，安装在平衡机支架上的两个压力传感器得到的微弱电信号经OP07放大器转换为模拟电压信号，再由精密电压-频率转换器LM331芯片转换为数字脉冲信号送89C668单片机的计数器T0和T1，CPU进行采样和数据处理后，进行数据存储并通过LED数码管显示轮胎的内外侧不平衡量。

单片机作为控制的核心部件，本实施例选用高集成度、低功耗、低成本的PHILIPS公司的89C668单片机作为核心微控制器。它内部有可ISP/IAP编程的64KB Flash程序存储器和8KB RAM，每个机器周期可采用六个时钟周期，是传统单片机(80C51)的两倍。并且89C668还集成了许多系统级的功能，可大大减少元件的数目并降低装置成本。

相关外围电路：

放大器，采用OP07单片精密运算放大器，它具有低噪声、低漂移和高增益的特点。

转换器，使用VF转换器LM331芯片组成AD转换电路，它具有接线简单，价格低廉，转换精度高等特点，而且VF转换器LM331芯片在转换过程中不需要软件程序驱动，与AD574等需要软件程序控制的AD转换电路相比，使用方便。

串行接口连接E2PROM24C64存储器，以保存系统参数以及DF、S、I标定参数，具有掉电保护功能；采用光电耦合器和晶体管作驱动，由光电耦合器输出通道控制电机使轮胎旋转，抑制噪声干扰能力和进行隔离，防止强电磁干扰；采用基于并行扩展技术的8279构成典型的键盘和显示接口电路，简化了电路设计。

采用MAX813LWDT(看门狗电路)对程序运行进行监控，使程序紊乱时恢复程序的功能，确保程序正常运行。

装置的软件采用模块化设计，是基于Keil系统开发软件和TKS-668开发硬件采用C语言与汇编语言编写的。系统软主要由系统的主程序、中断服务子程序键盘处理程序、自检和报警异常处理程等模块组成。初始化中要设置的相关参数包括：中断设置及定时器/计数器的工作方式和初值等。

自检是为了保证装置各部件都能正常工作，包括CPU内部RAM、串行E2PROM、键盘显示电路以及电机转速的检查。RAM自检的原理是：对于每一个RAM的存储单元，先把一个数据写入该RAM的单元，然后再从该单元里读出，判断两者是否一致，如果一致则说明该RAM单元没有损坏。外围电路自检原理是：在规定时间检测因电机旋转所接收的光电脉冲个数来实现电机控制电路的自检；循环发送相应的控制码检测键盘是否存在开路和短路故障；循环显示数字0-9以及A-F，检测是否有数码管损坏和显示驱动电路故障。

中断服务程序包括计数器T0、T1和定时器2中断服务子程序，计数器T0、T1中断服务子程序负责对两路压力传感器信号进行计数，定时器2中断服务子程序负责读取T0、T1的计数处理并向LED数码管送输出显示。

由于该装置应用环境复杂，采用硬件和软件相结合的多种抗干扰措施来增强系统的可靠性。

Claims (4)

1.一种基于单片机的汽车轮胎平衡检测装置，其特征在于，包括安装在平衡机支架上的两个压力传感器，压力传感器连接放大器，放大器通过转换器与单片机相连接，单片机上还有可编程的键盘/显示接口芯片、时钟复位电路、电机启动及刹车电路、串行接口以及看门狗电路。

2.如权利要求1所述的基于单片机的汽车轮胎平衡检测装置，其特征在于，所述的单片机选择89C668单片机。

3.如权利要求1所述的基于单片机的汽车轮胎平衡检测装置，其特征在于，所述的键盘/显示接口芯片连接有LED显示器和4*4键盘。

4.如权利要求1所述的基于单片机的汽车轮胎平衡检测装置，其特征在于，所述的放大器选择OP07单片精运算放大器。

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