專利名稱：輪胎壓力、溫度檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型主要涉及到一種輪胎壓力、溫度檢測裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，汽車壓力檢測系統(tǒng)(TPMS)一般包括壓力傳感器、發(fā)射器、接收器和顯示器，利用安裝在汽車輪胎上的壓力傳感器和發(fā)射器將輪胎的壓力值經(jīng)過單片機處理后通過無線射頻將信號傳送給接收器，然后在顯示屏上顯示出來。其中，當(dāng)接收器接收到傳感器發(fā)送的信號時，相應(yīng)的輪胎符號(例如汽車的四個輪胎會相應(yīng)地對應(yīng)接收顯示器上的四個輪胎符號)會立刻在LCD顯示器上顯示，如果沒有超出報警門限的設(shè)置的異常情況的發(fā)生，系統(tǒng)將保持這種狀態(tài)并顯示。當(dāng)測量到的輪胎壓力或者溫度偏差超過系統(tǒng)設(shè)置值時就會觸發(fā)警報，液晶屏上會數(shù)字顯示相應(yīng)的壓力、溫度值。
在實現(xiàn)每個輪胎壓力傳感器、發(fā)射器與接收器、顯示器上符號之間一一對應(yīng)關(guān)系的時候，一般的TPMS在輪胎內(nèi)發(fā)射器和接收顯示對應(yīng)關(guān)系的設(shè)定上，普遍是采用涂有幾種不同顏色的發(fā)射器來區(qū)分的。發(fā)射器的顏色和輪胎發(fā)射器標識號(1，2，3，4)是在程序里已固定對應(yīng)的，而輪胎發(fā)射器標識號可以在接收顯示器上所顯示。如綠色對應(yīng)輪胎發(fā)射器標識號1，紅色對應(yīng)2等等。如左前輪里裝好發(fā)射器后，我們知道該發(fā)射器的顏色(假設(shè)為綠色)，查找發(fā)射器標簽色標對照表確定相應(yīng)的標識號(1)。在接收顯示器上我們調(diào)到對應(yīng)位置的輪胎符號上(左前輪)，顯示出存儲的標識號，如果不是1則調(diào)整為1，這樣左前輪的發(fā)射器就和接收顯示器上的輪胎符號對應(yīng)起來。同理設(shè)定其它輪胎。
此法的缺點在四個不同輪胎位置的發(fā)射器是不相同的，發(fā)射器的顏色不能夠隨便涂改、更換，它與輪胎發(fā)射標識號是嚴格對應(yīng)的。所以在生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)顏色和傳感/發(fā)射器不匹配，從而使得接收不對應(yīng)。在包裝和以后的維護中也要嚴格按顏色來安裝，比較麻煩和困難，且容易出錯。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題就在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，提供一種具有通用性能夠隨意安裝于各個輪胎上的、從而能夠避免生產(chǎn)、包裝、安裝過程中產(chǎn)生不便以及出現(xiàn)錯誤現(xiàn)象、能對輪胎壓力和溫度都進行檢測的輪胎壓力、溫度檢測裝置。
為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出的解決方案為一種輪胎壓力、溫度檢測裝置，它主要包括一個或一個以上的傳感、發(fā)射部分，以及接收部分和顯示部分，一個或一個以上的傳感、發(fā)射部分安裝在輪胎上，接收部分和顯示部分安裝在車廂內(nèi)并通過電纜連接，傳感、發(fā)射部分通過無線射頻與接收部分進行數(shù)據(jù)交換，其特征在于所述傳感、發(fā)射部分包括壓力傳感器、溫度傳感器、微處理器、無線射頻發(fā)射裝置和電源部分，壓力傳感器、溫度傳感器與微處理器相連接并進行數(shù)據(jù)交換，電源部分與其他各部分連接并提供電源保證，且每個傳感、發(fā)射器部分上都設(shè)有各自獨立的序列號(ID)。
所述接收部分包括無線射頻接收裝置、寄存器、8位的微處理器和電源部分，無線射頻接收裝置與微處理器相連接，并通過微處理器與顯示部分進行數(shù)據(jù)交換，電源部分與其他各部分連接并提供電源保證，用于存儲傳感、發(fā)射器微處理器上序列號的電可擦除可編程只讀存儲器與微處理器相連。
所述顯示部分包括控制面板和顯示屏，兩者是合并安裝在同一面板上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于1.本實用新型將輪胎的壓力檢測和溫度檢測兩種功能有機地結(jié)合在一起，增加了對輪胎的各項工作狀態(tài)及時檢測的內(nèi)容，為使用者帶來方便；2.本實用新型的各個傳感、發(fā)射部分上設(shè)有獨立的序列號(ID)，使得各個發(fā)射器沒有不同(無顏色的區(qū)別)，從而使得該檢測裝置可以將發(fā)射器安裝在任意的各個輪胎上，安裝好后只需按方法設(shè)置后就可達到發(fā)射器與接收器即各個輪胎與顯示器上各個輪胎符號之間一一對應(yīng)的關(guān)系，從而給生產(chǎn)、包裝、安裝帶來便利，避免了由于現(xiàn)有技術(shù)中要求發(fā)射器顏色必須一致等限制條件帶來的麻煩和不便，更減少了由于這些限制條件產(chǎn)生的錯誤。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)方框示意圖；圖2是本實用新型的實施例中顯示界面的示意圖；圖3是本實用新型的實施例中控制面板的示意圖；圖4是本實用新型的實施例中傳感、發(fā)射部分的電路原理示意圖；圖5是本實用新型的實施例中接收器的電路原理示意圖。
圖例說明1、傳感、發(fā)射部分2、接收部分 3、顯示部分31、輪胎切換按鈕 32、模式按鈕33、設(shè)置按鈕具體實施方式
以下將結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
如圖1所示的本實用新型的較佳實施例中，本實用新型主要包括一個或一個以上的傳感、發(fā)射部分1、接收部分2和顯示部分3，一個或一個以上的傳感、發(fā)射部分1安裝在輪胎上，接收部分2和顯示部分3安裝在車廂內(nèi)并通過電纜連接，傳感、發(fā)射部分1通過無線射頻與接收部分2進行數(shù)據(jù)交換，其中每個傳感、發(fā)射部分1上都設(shè)有各自獨立的序列號(ID)。傳感、發(fā)射部分1包括壓力傳感器、溫度傳感器、微處理器、無線射頻發(fā)射裝置和電源部分，壓力傳感器、溫度傳感器與微處理器相連接并進行數(shù)據(jù)交換，電源部分與其他各部分連接并提供電源保證。接收部分2包括無線射頻接收裝置、寄存器、8位的微處理器和電源部分，無線射頻接收裝置與微處理器相連接，并通過微處理器與顯示部分進行數(shù)據(jù)交換，電源部分與其他各部分連接并提供電源保證，用于存儲傳感、發(fā)射器微處理器上序列號的電可擦除可編程只讀存儲器與微處理器相連。顯示部分包括控制面板和顯示屏，兩者合并安裝在同一面板上。裝置工作時，安裝在各個汽車輪胎內(nèi)的傳感、發(fā)射部分1負責(zé)數(shù)據(jù)采集和發(fā)射輪胎的各種狀態(tài)的數(shù)據(jù)，壓力、溫度傳感器將檢測到各個輪胎當(dāng)前時間的氣體壓力和輪胎溫度，這些數(shù)據(jù)將會被傳感、發(fā)射部分1內(nèi)的微處理器處理之后再傳給傳感、發(fā)射部分1內(nèi)的無線射頻發(fā)射裝置，無線射頻發(fā)射裝置再將數(shù)據(jù)調(diào)制后，以無線射頻信號發(fā)射給安裝在車廂內(nèi)接收部分2。接收部分2接收到無線射頻信號后，將其解調(diào)成微處理器可以識別的二進制代碼，再通過微處理器在顯示部分3的顯示屏上顯示出來。若數(shù)據(jù)超過報警門限設(shè)置的報警數(shù)據(jù)，則警告燈、指示符和警號都會閃動和鳴叫；若沒有超過報警門限設(shè)置的報警數(shù)據(jù)，則系統(tǒng)保持這種“正常模式”和顯示，并可通過控制面板上的按鈕調(diào)整顯示的狀態(tài)或選擇顯示的內(nèi)容(溫度或壓力)。
在傳感、發(fā)射部分1安裝時，需要將該部分的發(fā)射器和顯示部分3顯示屏上的輪胎符號對應(yīng)起來，也就是讓接收部分2學(xué)習(xí)記住每一輪胎相應(yīng)傳感、發(fā)射部分1的序列號(ID)。當(dāng)四個輪胎都在正常模式工作后我們讓其中一個輪胎(如左前輪)處在特殊模式——讓輪胎放氣，調(diào)節(jié)液晶屏上的輪胎符號(左前輪)使與其對應(yīng)。這時接收部分2接收到四個信號，其中有一個不同的信號(發(fā)射的頻率不一樣)就是來自左前輪。從而學(xué)習(xí)記住了左前輪傳感、發(fā)射部分1的ID，并存儲確定下來。同樣對其它輪胎我們也通過工作在特殊模式即放氣狀態(tài)來確定它們之間的對應(yīng)關(guān)系。如上面所說讓其中一個輪胎處在放氣的特殊模式下。輪胎放氣(少許放氣即可，如氣壓變化12Kpa)就意味著輪胎的壓力會減小，從而使得壓力傳感器測得的壓力值減小。在正常模式下壓力傳感器測得壓力值后，無線射頻發(fā)射裝置每三秒鐘發(fā)射一次信號，而在少許放氣的情況下無線射頻發(fā)射裝置會連續(xù)的發(fā)射信號。這時接收部分2會接收到幾個信號，其中有一個信號它的頻率遠高于其它信號，顯然這個信號來自處于特殊模式下的無線射頻發(fā)射裝置，從而這個傳感、發(fā)射部分的ID被存儲下來。這個設(shè)置的過程是在幾分鐘內(nèi)完成，所以輪胎所處的放氣過程也只需很短。
參照圖4和圖5所示，工作時，壓力、溫度傳感器(芯片型號為MPXY8020A)采集到輪胎的壓力和溫度值在微處理器處理后通過無線射頻發(fā)射裝置(芯片型號為MC68HC908RF2)連續(xù)地發(fā)射出信號。而超高頻(UHF)無線射頻接收裝置(芯片型號為MC33594)接收到信號后解調(diào)給微處理器處理。無線射頻發(fā)射裝置內(nèi)包括一個8bit的微處理器(MCU)和一個超高頻(UHF)發(fā)射器。壓力、溫度傳感器上的S1/VPP和S0兩個管腳決定選擇哪一個傳感器，壓力、溫度傳感器把測量值轉(zhuǎn)換成電壓保存在采樣電容中。在微處理器控制下，把測量到的溫度和壓力轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字值輸入，輸入通過CLK和DATA管腳。發(fā)送到DATA管腳的字節(jié)被存儲在D/A寄存器中并轉(zhuǎn)換成DC電壓，該電壓與采樣電容的電壓比較，決定OUT管腳的狀態(tài)。做8次這樣的比較操作，采用逐次逼近法產(chǎn)生8bit數(shù)字值。
壓力、溫度傳感器的I/O腳連接到微處理器的PORTA管腳。我們使用PTA3作為鍵盤中斷，連接到壓力、溫度傳感器的OUT管腳，大約每隔3秒，從壓力、溫度傳感器的OUT管腳輸出一個低電平脈沖作為RF2(MC68HC908RF2)的中斷并喚醒RF2。喚醒后它控制傳感器測量壓力值，如果這個值與上次測量的數(shù)值不同，則存儲到隨機存儲器RAM中，否則回到停止模式。經(jīng)過10次喚醒后，通過發(fā)射系統(tǒng)把數(shù)據(jù)發(fā)射到接收模塊。
無線射頻發(fā)射器中包含一個UHF發(fā)射器，本設(shè)計采用13.56MHz晶體提供433.92MHz的載波頻率，使用頻移鍵控(FSK)的調(diào)制方式調(diào)制數(shù)字信號(在TPM應(yīng)用中比OOK調(diào)制更可靠)，選擇Manchester編碼，以極低的功率采用PCB環(huán)型天線(PCB LoopAntenna)發(fā)送信號。
在接收部分。MC33594是一片UHF接收芯片，配置好寄存器后，它通過高增益螺旋天線在RFIN管腳接收信號并處理Manchester編碼位流。它檢測和解調(diào)信號，把必要的數(shù)據(jù)通過SPI接口發(fā)送出去。上電復(fù)位后，微處理器(AT89S53)讀取電可擦除可編程只讀存儲器(E2PROM)里的設(shè)定參數(shù)(保存?zhèn)鞲衅鞯淖R別號信息以及各種用戶設(shè)定的參數(shù))，通過SPI接口對MC33594進行配置。配置完成后微處理器(AT89S53)等待接收到數(shù)據(jù)并進行處理，在LCD上顯示壓力、溫度的數(shù)值以及其他參數(shù)，在參數(shù)異常時啟動聲、光報警。此外通過設(shè)定按鈕，用戶可以在顯示器上切換顯示狀態(tài)，以及設(shè)定各種參數(shù)。
如圖2所示的本實用新型較佳實施例中顯示器上的顯示界面所示，它有六組漢字符號，(低壓、高溫、偵測、設(shè)置、冷胎、換胎)即有六組情況下的參數(shù)設(shè)置，LED七段顯示器顯示出在各個情況下的壓力或者溫度數(shù)值以及單位。還有一個汽車樣子的圖形符號，可以看到有四個黑色的方框即表示汽車的四個輪胎，它是與實際汽車輪胎位置相一致的。
如圖3所示的本實用新型較佳實施例中的控制面板，控制面板上有三個按鈕——輪胎切換按鈕31、模式按鈕32和設(shè)置按鈕33。通過調(diào)整這三個按鈕我們可以對顯示界面上的六組情況進行參數(shù)設(shè)置以及控制其數(shù)字顯示。如我們對冷胎情況(冷胎壓力)設(shè)置可以安如下步驟來完成人機互動控制在“正常模式”下按住“設(shè)置按鈕33”保持兩秒鐘進入一級“編程模式”；按動“輪胎切換按鈕31”選擇輪胎，選中的輪胎符號會由空心變?yōu)閷嵭募春谏娇颍话磩印澳Ｊ桨粹o32”顯示當(dāng)前輪胎的冷胎壓力值；按動“輪胎切換按鈕31”可增加壓力值，按動“模式按鈕32”可減少壓力值；設(shè)定完畢，按動“設(shè)置按鈕33”保存設(shè)置。
由此可知，本實用新型的輪胎壓力、溫度檢測裝置在安裝時由于各個發(fā)射器沒有不同(無顏色區(qū)分)可以任意安裝在各個輪胎上，安裝好后只需按上述方法設(shè)置就可達到輪胎傳感、發(fā)射部分1和接收部分2以及顯示部分3相對應(yīng)的目的，從而減少了由此產(chǎn)生的錯誤，避免了生產(chǎn)、包裝、安裝過程中要求顏色跟輪胎發(fā)射器標識號嚴格對應(yīng)所帶來的麻煩和不便，以及也減少了以后維護的困難。
權(quán)利要求1.一種輪胎壓力、溫度檢測裝置，它主要包括一個或一個以上的傳感、發(fā)射部分，以及接收部分和顯示部分，一個或一個以上的傳感、發(fā)射部分安裝在輪胎上，接收部分和顯示部分安裝在車廂內(nèi)并通過電纜連接，傳感、發(fā)射部分通過無線射頻與接收部分進行數(shù)據(jù)交換，其特征在于所述傳感、發(fā)射部分包括壓力傳感器、溫度傳感器、微處理器、無線射頻發(fā)射裝置和電源部分，壓力傳感器、溫度傳感器與微處理器相連接并進行數(shù)據(jù)交換，電源部分與其他各部分連接并提供電源保證，且每個傳感、發(fā)射部分上都設(shè)有各自獨立的序列號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎壓力、溫度檢測裝置，其特征在于所述接收部分包括無線射頻接收裝置、寄存器、8位的微處理器和電源部分，無線射頻接收裝置與微處理器相連接，并通過微處理器與顯示部分進行數(shù)據(jù)交換，電源部分與其他各部分連接并提供電源保證，用于存儲傳感、發(fā)射器微處理器上序列號的電可擦除可編程只讀存儲器與微處理器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎壓力、溫度檢測裝置，其特征在于所述顯示部分包括控制面板和顯示屏，兩者合并安裝在同一面板上。
專利摘要本實用新型公開了一種輪胎壓力、溫度檢測裝置，它主要包括一個或一個以上的傳感、發(fā)射部分，以及接收部分和顯示部分，傳感、發(fā)射部分安裝在輪胎上，接收部分和顯示部分安裝在車廂內(nèi)并通過電纜連接，傳感、發(fā)射部分通過無線射頻與接收部分進行數(shù)據(jù)交換，傳感、發(fā)射部分包括壓力傳感器、溫度傳感器、微處理器、無線射頻發(fā)射裝置和電源部分，壓力傳感器、溫度傳感器與微處理器相連接并進行數(shù)據(jù)交換，電源部分與其他各部分連接并提供電源保證，且每個傳感、發(fā)射部分上都設(shè)有各自獨立的序列號。本實用新型具有通用性能夠隨意安裝于各個輪胎上的，從而能夠避免生產(chǎn)、包裝、安裝過程中產(chǎn)生不便以及出現(xiàn)錯誤現(xiàn)象，且能對輪胎的壓力和溫度都進行檢測。
文檔編號G08C19/00GK2733314SQ20042006884
公開日2005年10月12日 申請日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者劉志賢 申請人:湖南計算機股份有限公司