本發(fā)明涉及機(jī)電領(lǐng)域，特別是指一種自行車(chē)智能感壓充氣裝置。

背景技術(shù)：
輪胎阻力測(cè)試結(jié)果表明，隨著胎壓的增加，輪胎的形變減少造成的內(nèi)部損耗降低，而車(chē)身振動(dòng)和反彈造成的懸掛系統(tǒng)損耗增加。即同樣的騎行動(dòng)力下，胎壓越大，速度就更快，騎行就更舒適，但性能的提升在胎壓上升至臨界值后變得平緩。臨界胎壓下的行駛，既可優(yōu)化舒適度，也可優(yōu)化性能?？梢?jiàn)，在騎行過(guò)程中保證胎壓處于臨界胎壓，能夠使自行車(chē)的騎行者獲得更好的騎行感受。為實(shí)現(xiàn)該目的，目前已提出一些用于在自行車(chē)騎行過(guò)程中為其自動(dòng)充氣的方案。如授權(quán)公告號(hào)CN2902770Y的實(shí)用新型發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)的“自行車(chē)自動(dòng)充氣裝置”，該裝置的不足之處是充氣時(shí)需要人在騎行的同時(shí)捏合車(chē)把上的控制手柄進(jìn)行充氣，但是對(duì)充氣量的多少?zèng)]有限制，需要靠人憑感覺(jué)把握，這樣在高速騎行時(shí)充氣容易出現(xiàn)爆胎的情況。如授權(quán)公告號(hào)CN2205783Y的實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)的“自行車(chē)自動(dòng)充氣裝置”，該裝置需要在車(chē)叉上安裝弧形板，且前后輪都必須要有引線(xiàn)連接到車(chē)把的控制手柄上，這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件多，引線(xiàn)多且長(zhǎng)，給系統(tǒng)增加了很多不穩(wěn)定性。綜上所述，現(xiàn)有的自行車(chē)自動(dòng)充氣技術(shù)中，以采用純機(jī)械式自動(dòng)充氣的裝置較多，對(duì)自行車(chē)本身的機(jī)械結(jié)構(gòu)改造較大，降低了車(chē)身性能。另外機(jī)械式的充氣方式需要人在騎行時(shí)人為動(dòng)作實(shí)現(xiàn)充氣，對(duì)充氣量的多少也要靠人的經(jīng)驗(yàn)來(lái)把握，操作復(fù)雜，智能化程度不高。因此需要一種對(duì)現(xiàn)有的自行車(chē)機(jī)械機(jī)構(gòu)改造小且不需要人為動(dòng)作即可實(shí)現(xiàn)對(duì)自行車(chē)進(jìn)行自動(dòng)充氣的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有的自行車(chē)自動(dòng)充氣技術(shù)對(duì)自行車(chē)本身的機(jī)械結(jié)構(gòu)改造較大，充氣方式需要人在騎行時(shí)人為動(dòng)作實(shí)現(xiàn)充氣，操作復(fù)雜，智能化程度不高問(wèn)題，本發(fā)明提供一種自行車(chē)智能感壓充氣裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)胎壓狀態(tài)，智能感壓充氣，不需要人為控制，省時(shí)省力，充氣效果好，能有效延長(zhǎng)輪胎的使用壽命，增加騎行的樂(lè)趣。本發(fā)明提供的自行車(chē)智能感壓充氣裝置，包括相互連接的電路控制模塊和充放氣執(zhí)行模塊；所述電路控制模塊用于實(shí)時(shí)檢測(cè)自行車(chē)胎壓，并在檢測(cè)到胎壓低于預(yù)定胎壓范圍下限值時(shí)，自動(dòng)控制所述充放氣執(zhí)行模塊對(duì)車(chē)胎充氣；在檢測(cè)到胎壓高于預(yù)定胎壓范圍上限值時(shí)，自動(dòng)控制所述充放氣執(zhí)行模塊對(duì)車(chē)胎放氣。其中，所述充放氣執(zhí)行模塊包括安裝在自行車(chē)車(chē)輪軸心上的圓盤(pán)殼體，所述圓盤(pán)殼體內(nèi)固定有氣泵及電磁閥，所述圓盤(pán)殼體的外壁上開(kāi)設(shè)有電池卡槽；所述氣泵的排氣口與電磁閥的進(jìn)氣口連接，所述氣泵的排氣口經(jīng)輸氣管與車(chē)胎氣嘴連接。其中，所述電路控制模塊包括胎壓傳感器、傳感器信號(hào)處理電路模塊、單片機(jī)主控模塊、繼電器模塊、電源、電源降壓模塊和電源開(kāi)關(guān)；所述繼電器模塊包括第一繼電器電路模塊、第二繼電器電路模塊；所述胎壓傳感器固定于自行車(chē)的輪輞和內(nèi)胎之間；所述傳感器信號(hào)處理電路模塊、單片機(jī)主控模塊、第一繼電器電路模塊、第二繼電器電路模塊、電源降壓模塊集成于同一塊電路控制板上，所述電路控制板與電源開(kāi)關(guān)固定于所述圓盤(pán)殼體內(nèi)；所述電源安裝于所述電池卡槽內(nèi)；所述胎壓傳感器的信號(hào)輸出端經(jīng)過(guò)所述傳感器信號(hào)處理電路模塊與所述單片機(jī)主控模塊的信號(hào)輸入端連接，所述單片機(jī)主控模塊的第一控制輸出端與所述第一繼電器電路模塊連接，所述單片機(jī)主控模塊的第二控制輸出端與所述第二繼電器電路模塊連接；所述電源通過(guò)所述電源開(kāi)關(guān)，首先分別通過(guò)第一、第二繼電器模塊的常開(kāi)動(dòng)合端口與所述氣泵的供電端、所述電磁閥的受控端連接，其次通過(guò)所述電源降壓模塊后分別與所述單片機(jī)主控模塊的供電端、所述繼電器模塊的供電端連接。其中，所述電路控制模塊還包括集成于所述電路控制板上的藍(lán)牙模塊，所述藍(lán)牙模塊的輸入端與所述單片機(jī)主控模塊的串行輸入端連接，所述藍(lán)牙模塊與自行車(chē)騎行者的手機(jī)通過(guò)藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)連接；所述單片機(jī)主控模塊將所述胎壓傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)到的胎壓電信號(hào)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換計(jì)算得出的實(shí)時(shí)胎壓值，通過(guò)所述藍(lán)牙模塊傳輸至與所述藍(lán)牙模塊連接的手機(jī)上顯示；所述單片機(jī)主控模塊還用于根據(jù)所述手機(jī)通過(guò)所述藍(lán)牙模塊發(fā)來(lái)的設(shè)定胎壓值，控制所述充放氣執(zhí)行模塊對(duì)車(chē)胎充/放氣，直至胎壓達(dá)到所述設(shè)定胎壓值。其中，所述氣泵、電磁閥、電路控制板及電源按照重力配比固定于所述圓盤(pán)殼體內(nèi)。其中，所述藍(lán)牙模塊型號(hào)為HC-05。其中，所述氣泵的主體為RS-540直流電機(jī)。其中，所述電磁閥為CHUKA公司的2V025-08型號(hào)電磁閥。其中，所述胎壓傳感器的型號(hào)為FSR402長(zhǎng)尾式半導(dǎo)體壓力傳感器。其中，所述單片機(jī)主控模塊的單片機(jī)型號(hào)為ATmega16。本發(fā)明的工作過(guò)程為：?jiǎn)纹瑱C(jī)主控模塊對(duì)胎壓傳感器的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，計(jì)算判斷當(dāng)前自動(dòng)車(chē)的胎壓是否在預(yù)定的正常范圍內(nèi)，若胎壓低于預(yù)設(shè)的正常胎壓范圍，則單片機(jī)主控模塊控制電磁閥關(guān)閉，氣泵開(kāi)啟，對(duì)車(chē)胎充氣；若胎壓高于預(yù)設(shè)的正常胎壓范圍，則單片機(jī)主控模塊控制氣泵關(guān)閉，電磁閥開(kāi)啟，對(duì)車(chē)胎放氣。此外，單片機(jī)主控模塊還可將檢測(cè)到的胎壓電信號(hào)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換計(jì)算得出對(duì)應(yīng)的氣壓值(即胎壓)，將計(jì)算出的胎壓值通過(guò)藍(lán)牙模塊傳輸實(shí)時(shí)顯示在手機(jī)APP終端界面。如果用戶(hù)需要手動(dòng)控制車(chē)胎充放氣，則只需在手機(jī)APP終端界面輸入想要的胎壓值，按“確定”即可經(jīng)藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)阶孕熊?chē)的接收模塊，隨后單片機(jī)主控模塊根據(jù)接收到的人為設(shè)置的胎壓值實(shí)現(xiàn)對(duì)氣泵或電磁閥的控制。通過(guò)維持上述“檢測(cè)”-“反饋”-“控制”的循環(huán)周期，來(lái)達(dá)到自行車(chē)胎壓實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及自動(dòng)控制的目的。本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：上述方案中，通過(guò)一胎壓傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)騎行中智能感壓，并通過(guò)單片機(jī)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并將其與正常胎壓數(shù)值進(jìn)行對(duì)比后自動(dòng)控制充放氣執(zhí)行模塊為輪胎進(jìn)行充氣或放氣。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，部件安裝在自行車(chē)車(chē)輪上，對(duì)自行車(chē)的機(jī)械機(jī)構(gòu)改動(dòng)很小，不會(huì)影響車(chē)體本身的性能；能夠隨時(shí)為車(chē)胎充氣，無(wú)需外接氣筒手動(dòng)充氣，省時(shí)省力；由于在騎行中檢測(cè)到車(chē)胎虧氣時(shí)可即時(shí)充氣，充放氣能夠?qū)崿F(xiàn)完全自動(dòng)控制，無(wú)需人為控制充、放氣調(diào)節(jié)，智能化程度高；且胎壓傳感器對(duì)胎壓是實(shí)時(shí)檢測(cè)反饋，能保證胎壓始終保持在最佳騎行胎壓范圍內(nèi)，降低了車(chē)胎的損耗，保證了騎行的舒適度。此外，通過(guò)和手機(jī)的連接，可實(shí)現(xiàn)騎行人員對(duì)胎壓的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)與監(jiān)測(cè)，在車(chē)胎微損的情況下，仍能保證人的正常騎行，加強(qiáng)了對(duì)異常情況的適應(yīng)性，增強(qiáng)了智能騎行的樂(lè)趣。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的自行車(chē)智能感壓充氣裝置的安裝示意圖；圖2為胎壓傳感器的安裝位置圖；圖3為電路控制模塊的原理結(jié)構(gòu)框圖；圖4為旋鈕開(kāi)關(guān)安裝位置圖；圖5為圓盤(pán)殼體上電池卡槽、電源開(kāi)關(guān)、旋鈕開(kāi)關(guān)安裝位置圖；圖6為氣泵的主視圖；圖7為圖6所示氣泵的前視圖；圖8為電磁閥的主視圖；圖9為圖8所示電磁閥的前視圖；圖10為ATmega16單片機(jī)的主控電路圖；圖11為藍(lán)牙模塊電路圖；圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的自行車(chē)智能感壓充氣裝置的控制流程圖；圖13為與藍(lán)牙模塊連接的手機(jī)APP軟件界面示意圖；[附圖標(biāo)記說(shuō)明]1、圓盤(pán)殼體；2、氣泵；3、電磁閥；4、電路控制板；5、電池卡槽；6、輸氣管；7、氣嘴；8、胎壓傳感器；9、輪輞；10、內(nèi)胎；11、直流電機(jī)；12、電機(jī)轉(zhuǎn)子；13、活塞；14、曲柄齒輪；15、氣缸；16、電磁閥受控端；17、電磁閥進(jìn)氣口；18、電磁閥排氣口；19、旋鈕開(kāi)關(guān)；20、氣泵排氣口；21、傳感器信號(hào)處理電路模塊；22、單片機(jī)主控模塊；23、第一繼電器電路模塊；24、第二繼電器電路模塊；25、電源；26、電源開(kāi)關(guān)；27、電源開(kāi)關(guān)卡槽；28、電源降壓模塊；29、繼電器模塊；30、T型三通氣管接頭；31、旋鈕開(kāi)關(guān)安裝孔；221、單片機(jī)主控模塊的信號(hào)輸入端；222、第一控制輸出端；223、第二控制輸出端。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明實(shí)施例提供一種自行車(chē)智能感壓充氣裝置，包括相互連接的電路控制模塊和充放氣執(zhí)行模塊；其中，電路控制模塊用于實(shí)時(shí)檢測(cè)自行車(chē)胎壓，在檢測(cè)到胎壓低于預(yù)定胎壓范圍下限值時(shí)，自動(dòng)控制充放氣執(zhí)行模塊對(duì)車(chē)胎充氣直至檢測(cè)到的胎壓處于預(yù)定胎壓范圍內(nèi)；在檢測(cè)到胎壓高于預(yù)定胎壓范圍上限值時(shí)，自動(dòng)控制充放氣執(zhí)行模塊對(duì)車(chē)胎放氣直至檢測(cè)到的胎壓處于預(yù)定胎壓范圍內(nèi)。圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的自行車(chē)智能感壓充氣裝置的安裝示意圖，如圖1中所示，充放氣執(zhí)行模塊包括安裝在自行車(chē)車(chē)輪軸心上的圓盤(pán)殼體1，圓盤(pán)殼體1固定于自行車(chē)車(chē)輪的輻條內(nèi)部，隨車(chē)輪旋轉(zhuǎn)。圓盤(pán)殼體1內(nèi)固定有氣泵2及電磁閥3，圓盤(pán)殼體1的外壁上開(kāi)設(shè)有電池卡槽5，以方便拆裝電池；氣泵2的排氣口與電磁閥的進(jìn)氣口17連接，氣泵2的排氣口經(jīng)輸氣管6與車(chē)胎氣嘴7連接。氣泵2在胎壓下降或低于預(yù)期值的時(shí)候在電路控制模塊的控制下對(duì)車(chē)胎進(jìn)行充氣，增大胎壓；電磁閥3的作用是在胎壓過(guò)大的時(shí)候在電路控制模塊的控制下使氣門(mén)芯放氣，從而使得胎壓減小。圖1中為方便表示，僅畫(huà)出了安裝在自行車(chē)前輪上的智能感壓充氣裝置，實(shí)際上，自行車(chē)后輪也可以安裝該裝置。優(yōu)選地，電路控制模塊和充放氣執(zhí)行模塊均安裝于以車(chē)輪軸為圓心的直徑10cm的圓盤(pán)殼體1內(nèi)。優(yōu)選地，電路控制模塊包括胎壓傳感器、傳感器信號(hào)處理電路模塊、單片機(jī)主控模塊、繼電器模塊、電源、電源降壓模塊和電源開(kāi)關(guān)；其中，繼電器模塊包括第一繼電器電路模塊、第二繼電器電路模塊共兩路繼電器電路。如圖2所示，胎壓傳感器8固定于自行車(chē)的輪輞9和內(nèi)胎10之間。優(yōu)選地，傳感器信號(hào)處理電路模塊、單片機(jī)主控模塊、第一繼電器電路模塊、第二繼電器電路模塊、電源降壓模塊集成于圖1所示的同一塊電路控制板4上，如圖1所示，電路控制板4固定于圖1所示的圓盤(pán)殼體1內(nèi)。電源安裝于圖1所示的電池卡槽5內(nèi)。圖3為電路控制模塊的原理結(jié)構(gòu)框圖，如圖3中所示，胎壓傳感器8的信號(hào)輸出端經(jīng)過(guò)傳感器信號(hào)處理電路模塊21后與單片機(jī)主控模塊22的信號(hào)輸入端221連接，單片機(jī)主控模塊22的第一控制輸出端222與第一繼電器電路模塊23連接，單片機(jī)主控模塊22的第二控制輸出端223與第二繼電器電路模塊24連接。電源25輸出端連接電源開(kāi)關(guān)26的一端，電源開(kāi)關(guān)26的另一端分別連接第一繼電器電路模塊23、第二繼電器電路模塊24、電源降壓模塊28的輸入端，第一繼電器電路模塊23的常開(kāi)動(dòng)合端口與氣泵2的供電端連接，第二繼電器電路模塊24的常開(kāi)動(dòng)合端口與電磁閥3的受控端連接，電源降壓模塊28分別輸出連接繼電器模塊29的供電端和單片機(jī)主控模塊22的供電端；即電源25首先分別通過(guò)兩路繼電器與氣泵2、電磁閥3連接，其次通過(guò)電源降壓模塊28分別為單片機(jī)主控模塊、繼電器模塊供電。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，單片機(jī)主控模塊22即可通過(guò)兩路繼電器分別實(shí)現(xiàn)對(duì)氣泵2和電磁閥3的控制。優(yōu)選地，電源降壓模塊28為12V轉(zhuǎn)5V的電源降壓模塊，兩路繼電器電路模塊輸出的高低電平分別決定著氣泵的電機(jī)和電磁閥與12V電源之間的通斷，即決定著它們是否工作。優(yōu)選地，電源采用11.1v2200mAh的充電電池組為系統(tǒng)供電。圖3所示的電路控制板的工作原理是：傳感器信號(hào)處理電路模塊21對(duì)胎壓傳感器8采集到的胎壓電信號(hào)處理后，單片機(jī)主控模塊22將胎壓電信號(hào)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換函數(shù)轉(zhuǎn)換計(jì)算為對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)值即胎壓值，將該胎壓值與預(yù)設(shè)定的胎壓值進(jìn)行對(duì)比分析，從而根據(jù)對(duì)比分析結(jié)果控制氣泵2和電磁閥3的開(kāi)關(guān)，以使胎壓達(dá)到并維持在預(yù)設(shè)值。其中，計(jì)算使用的轉(zhuǎn)換函數(shù)由多次實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)擬合得出。優(yōu)選地，電路控制模塊還包括集成于電路控制板4上的藍(lán)牙模塊，藍(lán)牙模塊的輸入端與單片機(jī)主控模塊22的串行輸入端連接，藍(lán)牙模塊與自行車(chē)騎行者的手機(jī)通過(guò)藍(lán)牙配對(duì)實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)連接。這樣，單片機(jī)主控模塊22將胎壓傳感器8實(shí)時(shí)檢測(cè)到的胎壓電信號(hào)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換計(jì)算得出的實(shí)時(shí)胎壓值，通過(guò)藍(lán)牙模塊將傳輸至與藍(lán)牙模塊連接的手機(jī)上的APP軟件界面顯示給用戶(hù)；顯然，手機(jī)APP端也可通過(guò)藍(lán)牙模塊傳送設(shè)定的值至單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)人為的對(duì)胎壓進(jìn)行充放氣控制。具體地，用戶(hù)通過(guò)手機(jī)終端界面的操作，就能夠在任何情況下對(duì)車(chē)胎進(jìn)行充氣和放氣，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)胎壓狀況，預(yù)設(shè)胎壓值，單片機(jī)主控模塊22還用于根據(jù)手機(jī)通過(guò)藍(lán)牙模塊發(fā)來(lái)的設(shè)定胎壓值，控制充放氣執(zhí)行模塊對(duì)車(chē)胎充/放氣，直至胎壓達(dá)到用戶(hù)設(shè)定的胎壓值。優(yōu)選地，圖1中的氣泵2、電磁閥3、電路控制板4及電池卡槽5內(nèi)的電源按照重力配比固定于圓盤(pán)殼體1內(nèi)，以減少本發(fā)明提供的裝置對(duì)自行車(chē)車(chē)輪的影響，保證自行車(chē)本身的行駛性能。優(yōu)選地，為進(jìn)一步提高該充氣裝置的可靠性，本發(fā)明提供的上述自行智能感壓充氣裝置包括兩個(gè)開(kāi)關(guān)，一個(gè)是圖3所示的電源開(kāi)關(guān)26，用于控制電源25給系統(tǒng)各模塊提供電源；另一個(gè)如圖4所示，是位于氣泵2與車(chē)胎氣嘴7的連接處的旋鈕開(kāi)關(guān)19，用于防止系統(tǒng)出現(xiàn)故障或失效時(shí)的急停，如前所述，氣泵2的排氣口、電磁閥的進(jìn)氣口17和車(chē)胎氣嘴7三者相互連接，因此采用一個(gè)T型三通氣管接頭30實(shí)現(xiàn)三者之間的連接關(guān)系。圖5為圓盤(pán)殼體上電池卡槽、電源開(kāi)關(guān)、旋鈕開(kāi)關(guān)安裝位置圖，如圖5所示，作為電源25的電池安裝于圓盤(pán)殼體1外壁的電池卡槽5內(nèi)，便于拆裝；電源開(kāi)關(guān)26安裝于圓盤(pán)殼體1外壁的電源開(kāi)關(guān)卡槽27內(nèi)；旋鈕開(kāi)關(guān)19安裝于圓盤(pán)殼體1外壁的旋鈕開(kāi)關(guān)安裝孔31內(nèi)。優(yōu)選地，如圖6和圖7所示，氣泵2的主體為RS-540直流電機(jī)11，電機(jī)轉(zhuǎn)子12連接著活塞13的曲柄齒輪14。氣泵排氣口20通過(guò)圖1所示的輸氣管6與氣嘴7連接。直流電機(jī)11轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，活塞13把曲柄齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為氣缸15的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而可以連續(xù)向輪胎內(nèi)打氣。優(yōu)選地，電磁閥3為CHUKA公司的2V025-08型號(hào)電磁閥。如圖8和圖9所示，電磁閥受控端16在接收到單片機(jī)主控模塊提供的高電平信號(hào)時(shí)，電磁閥進(jìn)氣口17與電磁閥排氣口18處于連通狀態(tài)，此時(shí)輪胎開(kāi)始放氣；反之當(dāng)電磁閥受控端16接收到低電平信號(hào)時(shí)，電磁閥進(jìn)氣口17與電磁閥排氣口18不連通，輪胎內(nèi)氣體無(wú)法通過(guò)電磁閥排出輪胎，以此控制車(chē)胎的排氣過(guò)程。優(yōu)選地，單片機(jī)主控模塊22的單片機(jī)選用型號(hào)為ATmega16，該單片機(jī)為高性能、低功耗的8位AVR微處理器，處理器的管腳分布情況如圖10所示。在圖10所示的AVR微處理器所有的32個(gè)I/O(或其復(fù)用的第二功能)端口中，處理傳感器信號(hào)處理電路模塊22發(fā)來(lái)的胎壓傳感器信號(hào)的管腳為PA0(ADC0)；控制第一繼電器模塊23(即第一控制輸出端222)的管腳為PC0(SCL)；控制第二繼電器模塊24(即第二控制輸出端223)的管腳為PC1(SDA)；控制藍(lán)牙模塊接收、發(fā)送數(shù)據(jù)的管腳為PD0(RXD)與PD1(TXD)。除此之外，單片機(jī)主控模塊22還提供了幾組VCC與GND管腳，為需要5V供電的模塊(如藍(lán)牙模塊、傳感器信號(hào)處理電路模塊)供電使用。優(yōu)選地，藍(lán)牙模塊型號(hào)為HC-05，該藍(lán)牙模塊電路圖如圖11所示，能夠透明傳輸任何大小的數(shù)據(jù)，同時(shí)具有小體積，寬電壓等特點(diǎn)，模塊外部接口采用透明數(shù)據(jù)傳輸方式，能適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)的用戶(hù)協(xié)議，方便的與各種MCU通信藍(lán)牙模塊也分為主機(jī)和從機(jī)兩部分，主機(jī)能夠主動(dòng)地與從機(jī)進(jìn)行搜索、配對(duì)，從機(jī)設(shè)備能方便地與藍(lán)牙適配器、PDA以及帶藍(lán)牙的手機(jī)進(jìn)行串行通信。藍(lán)牙模塊與手機(jī)連接成功后，將單片機(jī)傳送的數(shù)據(jù)發(fā)給手機(jī)APP端，實(shí)現(xiàn)對(duì)胎壓的實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制。優(yōu)選地，胎壓的檢測(cè)采用FSR402長(zhǎng)尾式半導(dǎo)體壓力傳感器，該傳感器本質(zhì)上是一種利用半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)構(gòu)成的傳感器，其電阻率隨所承受應(yīng)力增大而減小。因?yàn)槠潆娮栌须S壓力不同而變化的特性，所以可借此達(dá)到將不易直接測(cè)量的胎壓值轉(zhuǎn)化為易于直接測(cè)量的電阻值的目的，即初步完成了自行車(chē)胎壓監(jiān)測(cè)功能。該胎壓傳感器輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)傳感器信號(hào)處理電路模塊后接入單片機(jī)AD采集端口。本發(fā)明實(shí)施例提供的上述自行車(chē)智能感壓充氣裝置的系統(tǒng)軟件采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法，由主程序，傳感器數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換以及藍(lán)牙串口發(fā)送接收等程序模塊組成。使用C語(yǔ)言編寫(xiě)，編譯環(huán)境為ICCAVR，其工作流程為如圖12所示。為使方案具有更強(qiáng)的適應(yīng)性，同時(shí)編寫(xiě)了Android平臺(tái)手機(jī)APP軟件，軟件界面如圖13所示。如圖12中所示，本發(fā)明提供的自行車(chē)智能感壓充氣裝置的控制流程為：步驟一：打開(kāi)電源后，首先檢測(cè)當(dāng)前胎壓值；步驟二：判斷單片機(jī)是否與手機(jī)通信，是則繼續(xù)執(zhí)行步驟三，否則執(zhí)行步驟四；步驟三：向手機(jī)APP發(fā)送當(dāng)前胎壓值，隨后執(zhí)行步驟五；步驟四：使用程序內(nèi)部胎壓預(yù)設(shè)值，隨后執(zhí)行步驟六；步驟五：接收手機(jī)APP發(fā)來(lái)的胎壓預(yù)設(shè)值；步驟六：判斷胎壓值是否在預(yù)設(shè)值變化范圍內(nèi)，是則返回執(zhí)行步驟一，否則執(zhí)行步驟七；步驟七：判斷胎壓預(yù)設(shè)值是否大于當(dāng)前值，是則執(zhí)行步驟八，否則執(zhí)行步驟九；步驟八：關(guān)閉電磁閥，打開(kāi)氣泵為輪胎充氣，并返回執(zhí)行步驟一；步驟九：關(guān)閉氣泵，打開(kāi)電磁閥為輪胎放氣，并返回執(zhí)行步驟一。其中，胎壓傳感器輸入單片機(jī)的為0～255的數(shù)字信號(hào)，而手機(jī)APP端顯示給用戶(hù)的是壓強(qiáng)值。在軟件設(shè)計(jì)中，使用單片機(jī)對(duì)讀到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行了函數(shù)轉(zhuǎn)換，計(jì)算出胎壓值。轉(zhuǎn)換函數(shù)關(guān)系式的推導(dǎo)如下：根據(jù)分析胎壓傳感器信號(hào)處理電路，可得到加在傳感器上的電壓值Vf為：其中：Rf——胎壓傳感器FSR402的阻值；E——ATmege16芯片模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)基準(zhǔn)參考電壓(5V)。由公式(1)可知，顯然Vf取值范圍在0～5V之間，而此電壓信號(hào)可被ATmege16芯片模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)轉(zhuǎn)換為上述0～255的數(shù)字信號(hào)。根據(jù)AD采集模擬量與數(shù)字量的比例關(guān)系，可推出胎壓傳感器FSR402實(shí)際阻值Rf為：其中：α——ATmege16芯片模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)轉(zhuǎn)換結(jié)果；R0——傳感器信號(hào)處理電路內(nèi)置電阻阻值。由實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，正常的胎壓下胎壓傳感器FSR402的阻值約為250Ω～350Ω，故為提高模數(shù)轉(zhuǎn)換的精度，本裝置的軟件系統(tǒng)中將R0其取為300Ω。由實(shí)驗(yàn)測(cè)定若干個(gè)胎壓(記作p)值下對(duì)應(yīng)的胎壓傳感器電阻值，并由Excel擬合得到胎壓傳感器FSR402阻值Rf與胎壓p(單位：Psi)之間的函數(shù)關(guān)系如公式(3)所示：調(diào)用公式(2)以及公式(3)的轉(zhuǎn)換函數(shù)，單片機(jī)將采集到的胎壓傳感器的數(shù)字信號(hào)α轉(zhuǎn)換為胎壓值p，通過(guò)藍(lán)牙模塊實(shí)時(shí)傳輸?shù)绞謾C(jī)APP軟件界面顯示。為測(cè)試本發(fā)明實(shí)施例提供的自行車(chē)智能感壓充氣裝置的性能，發(fā)明人還對(duì)在自行車(chē)上安裝好的該裝置進(jìn)行了以下測(cè)試實(shí)驗(yàn)：1)打開(kāi)手機(jī)端APP，連接藍(lán)牙，手機(jī)端顯示當(dāng)前胎壓值?；瑒?dòng)滑動(dòng)條，將設(shè)定胎壓值調(diào)高，此時(shí)氣泵對(duì)輪胎充氣，手機(jī)端接收到的胎壓傳感器測(cè)量的胎壓值升高。待當(dāng)前胎壓值達(dá)到設(shè)定胎壓值時(shí)，氣泵停止工作，同時(shí)能夠聽(tīng)到電磁閥間歇放氣，這為正?，F(xiàn)象，是系統(tǒng)在進(jìn)行微調(diào)。2)用戶(hù)通過(guò)手機(jī)端APP界面拖動(dòng)滑動(dòng)條，使胎壓設(shè)定值低于當(dāng)前胎壓值，電磁閥開(kāi)啟對(duì)車(chē)胎進(jìn)行放氣。當(dāng)胎壓傳感器反饋的當(dāng)前胎壓值等于設(shè)定值時(shí)，電磁閥停止工作。3)將車(chē)胎內(nèi)氣體放空，通過(guò)手機(jī)端將設(shè)定胎壓值設(shè)定為50PSI。設(shè)定后，氣泵開(kāi)始工作，40秒后，實(shí)測(cè)胎壓值達(dá)到設(shè)定值。4)將輪胎扎破，在扎破瞬間，氣泵開(kāi)始工作，對(duì)車(chē)胎充氣，此時(shí)仍可進(jìn)行正常騎行。上述方案中，通過(guò)一胎壓傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)騎行中智能感壓，并通過(guò)單片機(jī)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并將其與正常胎壓數(shù)值進(jìn)行對(duì)比后自動(dòng)控制充放氣執(zhí)行模塊為輪胎進(jìn)行充氣或放氣。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，部件安裝在自行車(chē)車(chē)輪上，對(duì)自行車(chē)的機(jī)械機(jī)構(gòu)改動(dòng)很小，不會(huì)影響車(chē)體本身的性能；在騎行中可隨時(shí)為車(chē)胎充氣，解決了需要人下車(chē)手動(dòng)打氣的不便，且對(duì)胎壓的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與充放氣控制，尤其適合長(zhǎng)途騎行中遭遇扎胎的異常狀況補(bǔ)救，在車(chē)胎異常損壞的情況下仍能正常騎行。在車(chē)胎經(jīng)受太陽(yáng)暴曬胎壓過(guò)高時(shí)，本裝置可自動(dòng)放氣，防止爆胎發(fā)生。手機(jī)APP端的交互可人為設(shè)定合適的胎壓值并查看胎壓狀況，達(dá)到最舒適的騎行體驗(yàn)。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。