專利名稱：一種基于無(wú)線傳輸?shù)妮喬囟葴y(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車輪胎溫度的測(cè)量裝置，特別是基于無(wú)線傳輸和單片機(jī)控 制的輪胎溫度監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
輪胎作為汽車的重要部件之一，它直接與路面接觸，和汽車懸架共同來(lái)緩和汽車 行駛時(shí)所受到的沖擊，保證汽車有良好的乘座舒適性和行駛平順性；保證車輪和路面有良 好的附著性，提高汽車的牽引性、制動(dòng)性和通過(guò)性。隨著中國(guó)交通公路條件的改善，車輛的 行駛速度變得越來(lái)越高，由于高速而產(chǎn)生的車輪爆胎，最根本的原因就在于輪胎氣壓的不 均勻和溫度的過(guò)高而引發(fā)的。另外，某些駕駛員因?yàn)槔娴尿?qū)動(dòng)，往往很多貨車都進(jìn)行超載 運(yùn)行，這也增加了輪胎的動(dòng)載負(fù)荷，汽車輪胎在周期性的動(dòng)載負(fù)荷作用下，輪胎橡膠和鋼架 之間的摩擦必將導(dǎo)致輪胎溫度的上升。基于這一現(xiàn)象，很多研究人員都進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn) 措施，但都相應(yīng)提高成本和很長(zhǎng)的周期。因此本文提出了一種基于無(wú)線傳輸技術(shù)和單片機(jī)控制的方法，來(lái)對(duì)汽車輪胎的溫 度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。以此達(dá)到提高汽車的安全性和操作穩(wěn)定性，改善汽車的運(yùn)行狀態(tài)，以及治理汽 車超載和保護(hù)公路。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)背景技術(shù)的相關(guān)技術(shù)缺陷或不足，本實(shí)用新型提供一種基于無(wú)線傳輸和單片 機(jī)控制的簡(jiǎn)單、低成本的輪胎溫度監(jiān)測(cè)裝置。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車輪胎溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高汽 車駕駛的安全性。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以解決一種基于無(wú)線傳輸?shù)膯纹瑱C(jī)輪胎溫度監(jiān)測(cè)裝置，包括遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信號(hào)采集系統(tǒng)和中 心監(jiān)控處理系統(tǒng)，其特征在于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信號(hào)采集系統(tǒng)與中心監(jiān)控處理系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線傳輸 實(shí)現(xiàn)連接，其中遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信號(hào)采集系統(tǒng)包括溫度傳感器、中央處理器和無(wú)線射頻發(fā)射模塊， 溫度傳感器、中央處理器和無(wú)線射頻發(fā)射模塊依次相連；中心監(jiān)控處理系統(tǒng)包括無(wú)線射頻 接收模塊、中央處理器和顯示單元，線射頻接收模塊、中央處理單元和顯示單元依次相連。本實(shí)用新型的其他技術(shù)特點(diǎn)為所述的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信號(hào)采集系統(tǒng)安裝于汽車輪胎的內(nèi)部。所述的溫度傳感器為數(shù)字溫度傳感器DS18B20。所述的無(wú)線射頻發(fā)射模塊和接受模塊為單片射頻收發(fā)芯片nRFMOl。所述的中央處理單元采用單片機(jī)，單片機(jī)的型號(hào)為AT89C51。所述的顯示單元采用共陰極的數(shù)碼管。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車輪胎溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提 高汽車駕駛的安全性，同時(shí)成本低、適于廣泛推廣使用。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理圖。圖3為本實(shí)用新型中心監(jiān)控系統(tǒng)原理圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的基于無(wú)線傳輸?shù)膯纹瑱C(jī)輪胎溫度監(jiān)測(cè)裝置，包括遠(yuǎn)程 數(shù)據(jù)信號(hào)采集系統(tǒng)和中心監(jiān)控處理系統(tǒng)，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信號(hào)采集系統(tǒng)與中心監(jiān)控處理系統(tǒng)通過(guò) 無(wú)線傳輸實(shí)現(xiàn)連接，其中遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信號(hào)采集系統(tǒng)包括溫度傳感器、中央處理器和無(wú)線射頻 發(fā)射模塊，溫度傳感器、中央處理器和無(wú)線射頻發(fā)射模塊依次相連。將遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信號(hào)采集系 統(tǒng)安裝于汽車輪胎的內(nèi)部，并且可以多點(diǎn)放置，用于對(duì)輪胎的溫度進(jìn)行采集處理，并傳輸給 中心監(jiān)控系統(tǒng)。中心監(jiān)控處理系統(tǒng)包括無(wú)線射頻接收模塊、中央處理器和顯示單元，線射頻 接收模塊、中央處理單元和顯示單元依次相連。中心監(jiān)控系統(tǒng)主要對(duì)采集到的溫度信號(hào)進(jìn) 行分析和處理并對(duì)駕駛員提供可視化界面。中心監(jiān)控系統(tǒng)安裝與駕駛室內(nèi)，方便駕駛員觀 測(cè)顯示數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將采集到的輪胎溫度可以經(jīng)過(guò)無(wú)線射頻發(fā)射模塊實(shí)時(shí)的發(fā) 送到中心監(jiān)控系統(tǒng)的無(wú)線射頻接受模塊，然后經(jīng)處理單元處理顯示在數(shù)碼管上。在實(shí)用新型的基于無(wú)線傳輸?shù)膯纹瑱C(jī)輪胎溫度監(jiān)測(cè)裝置中，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系 統(tǒng)主要包括有單片機(jī)AT89C51、nRF2401和DS18B20三部分，其中DS18B20為溫度傳感器， 主要采集輪胎的溫度，它的溫度測(cè)量范圍為-55^125度，有三個(gè)主要的引腳，一個(gè)為電源 接口，一個(gè)為接地引腳，最后一個(gè)為數(shù)字輸出信號(hào)引腳。DS18B20和單片機(jī)采用一線總線 的數(shù)據(jù)傳輸方式，輸出的直接是數(shù)字信號(hào)，不再需要模數(shù)轉(zhuǎn)換器，極大的降低了電路的復(fù)雜 性，而且單線傳輸大大的提高了系統(tǒng)的抗干擾性，能夠適應(yīng)更惡劣的工作環(huán)境。DS18B20把 監(jiān)測(cè)到的輪胎溫度信號(hào)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)AT89C51，經(jīng)過(guò)單片機(jī)的分析和處理后，再控制無(wú)線射 頻發(fā)射單元向無(wú)線射頻接收單元發(fā)射信號(hào)，通過(guò)無(wú)線傳輸溫度信號(hào)。AT89C51是由ATMEL 公司生產(chǎn)的一塊高度集成芯片，它是一個(gè)低電壓，高性能CM0S8位單片機(jī)，片內(nèi)含有2KB的 可反復(fù)擦寫的只讀Flash程序存儲(chǔ)器和1 位的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，該單片機(jī)兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元。它具有20個(gè)引腳，15個(gè) 雙向輸入/輸出端口，其中Pl是一個(gè)完整的8位雙向I/O 口，兩個(gè)外中斷口，兩個(gè)16位可 編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，兩個(gè)全雙向串行通信口，一個(gè)模擬比較放大器。nRF2401是采用的Nordic 公司生產(chǎn)的一片單片收發(fā)集成芯片。芯片功耗很低，以_5daii的功率發(fā)射時(shí)，工作電流只有 10. 15mA,接收時(shí)工作電流為18mA，當(dāng)處在空閑模式下時(shí)，工作電流僅為1 μ A，能起到很好 的節(jié)能作用。由于其有很高的使用可靠性和穩(wěn)定性，所以非常適合使用在汽車這樣的機(jī)器 上監(jiān)測(cè)小型設(shè)備的無(wú)線通信傳輸。當(dāng)nRFMOl發(fā)射單元把溫度信號(hào)傳輸?shù)街行谋O(jiān)控系統(tǒng)的 無(wú)線接收單元nRFMOl上，無(wú)線接收芯片nRFMOl又把溫度信號(hào)傳輸?shù)街行谋O(jiān)控系統(tǒng)的單 片機(jī)上，通過(guò)單片機(jī)的分析處理，然后把溫度信號(hào)輸出在共陰極的數(shù)碼顯示管上面，以讓駕 駛員可以實(shí)時(shí)的觀測(cè)到駕駛過(guò)程中，汽車輪胎的溫度變化。來(lái)為駕駛員對(duì)輪胎降溫提供依 據(jù)，防止輪胎因?yàn)闇囟冗^(guò)高出現(xiàn)危險(xiǎn)事故，達(dá)到駕駛安全。
權(quán)利要求1.一種基于無(wú)線傳輸?shù)妮喬囟葴y(cè)量裝置，包括遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信號(hào)采集系統(tǒng)和中心監(jiān)控處 理系統(tǒng)，其特征在于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信號(hào)采集系統(tǒng)與中心監(jiān)控處理系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線傳輸實(shí)現(xiàn)連接， 其中遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信號(hào)采集系統(tǒng)包括溫度傳感器、中央處理器和無(wú)線射頻發(fā)射模塊，溫度傳感 器、中央處理器和無(wú)線射頻發(fā)射模塊依次相連；中心監(jiān)控處理系統(tǒng)包括無(wú)線射頻接收模塊、 中央處理器和顯示單元，線射頻接收模塊、中央處理單元和顯示單元依次相連。
2.如權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線傳輸?shù)妮喬囟葴y(cè)量裝置，其特征在于所述的遠(yuǎn)程 數(shù)據(jù)信號(hào)采集系統(tǒng)安裝于汽車輪胎的內(nèi)部；所述的中心監(jiān)控系統(tǒng)安裝于汽車駕駛室內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線傳輸?shù)妮喬囟葴y(cè)量裝置，其特征在于所述的溫度 傳感器為數(shù)字溫度傳感器DS18B20。
4.如權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線傳輸?shù)妮喬囟葴y(cè)量裝置，其特征在于所述的無(wú)線 射頻發(fā)射模塊和接受模塊為單片射頻收發(fā)芯片nRFMOl。
5.如權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線傳輸?shù)妮喬囟葴y(cè)量裝置，其特征在于所述的中央 處理單元采用單片機(jī)，單片機(jī)的型號(hào)為AT89C51。
6.如權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線傳輸?shù)妮喬囟葴y(cè)量裝置，其特征在于所述的顯示 單元采用共陰極的數(shù)碼管。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于無(wú)線傳輸?shù)膯纹瑱C(jī)輪胎溫度監(jiān)測(cè)裝置，包括遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信號(hào)采集系統(tǒng)和中心監(jiān)控處理系統(tǒng)，其特征在于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信號(hào)采集系統(tǒng)與中心監(jiān)控處理系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線傳輸實(shí)現(xiàn)連接，其中遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信號(hào)采集系統(tǒng)包括溫度傳感器、中央處理器和無(wú)線射頻發(fā)射模塊，溫度傳感器、中央處理器和無(wú)線射頻發(fā)射模塊依次相連；中心監(jiān)控處理系統(tǒng)包括無(wú)線射頻接收模塊、中央處理器和顯示單元，線射頻接收模塊、中央處理單元和顯示單元依次相連。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車輪胎溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高汽車駕駛的安全性，同時(shí)成本低、適于廣泛推廣使用。
文檔編號(hào)B60C23/20GK201859534SQ20102058385
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月30日
發(fā)明者宋殿明, 彭金栓, 李山虎, 田學(xué)英 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)