專利名稱：一種基于單片機的汽車胎壓語音提示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及行車安全與語音提示裝置，尤其涉及一種基于單片機的汽車胎壓語音提示裝置。
背景技術(shù)：
目前，中國正進入家庭汽車的高速增長期，同時電子技術(shù)已越來越多地滲透到各種汽車功能中。輪胎是汽車行駛系統(tǒng)的重要部件，其性能的優(yōu)劣直接影響汽車行駛的可操縱性、安全性和舒適性。過去輪胎常被人們忽視，但如今隨著人們對駕駛安全性與舒適性的追求，輪胎故障越來越受到人們的重視。在汽車的高速行駛過程中，輪胎故障是駕駛員最為擔心和最難預防的，也是突發(fā)性交通事故發(fā)生的重要起因。輪胎安全是汽車安全性能評價的重要指標，輪胎爆胎由于其不可預測性和不可控制而成為突發(fā)性交通事故發(fā)生的重要原因，造成巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡，極大地威脅著汽車的行駛安全。恰當?shù)妮喬コ錃鈮毫κ潜ＷC汽車安全、平穩(wěn)行駛的關(guān)鍵因素。及時準確地對超過或低于輪胎壓力標準范圍的異常狀態(tài)進行報警，是減少由輪胎爆胎引發(fā)的交通事故的有效途徑。因此通過胎壓語音提示裝置及時對駕駛員進行提醒，在輪胎一出現(xiàn)危險征兆時就能夠及時發(fā)現(xiàn)并同時報警，最大限度地將事故消滅在萌芽狀態(tài)，從而極大地提升了車輛高速行駛的安全性，這一優(yōu)勢在高速公路上表現(xiàn)更為明顯。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于，提供一種基于單片機的汽車胎壓語音提示裝置，當汽車輪胎壓力處于非正常狀態(tài)運行時，通過語音提示來來通知駕駛員，控制輪胎爆胎發(fā)生，以達到安全駕駛的目的，即采用輪胎模塊通過無線方式發(fā)送當前輪胎胎壓數(shù)據(jù)由中央模塊接收并處理，當胎壓異常時由語音提示單元向駕駛員報警，從而達到語音提醒駕駛員的目的。為了實現(xiàn)上述任務，本實用新型采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)一種基于單片機的汽車胎壓語音提示裝置，包括汽車輪胎，其特征在于，在汽車輪胎內(nèi)安裝有壓力溫度傳感器，壓力溫度傳感器連接有控制單元，在控制單元上連接有無線發(fā)射模塊；無線發(fā)射模塊與無線接收模塊相連通，無線接收模塊連接至一單片機上，單片機連接有語音提示模塊。本實用新型的其他一些特點是所述的控制單元為單片機P87LPC767。所述的壓力溫度傳感器選擇硅壓阻式壓力傳感器SP12。所述的無線發(fā)射模塊選擇T5754芯片，無線接收模塊選擇T5743芯片。所述的單片機選用AT89C52單片機。所述的語音提示模塊PM5020語音芯片。本實用新型的基于單片機的汽車胎壓語音提示裝置，可以安裝在任何電控汽車上，應用范圍廣泛。根據(jù)傳感器檢測出汽車胎壓狀況信息，通過信息處理單元處理后，判斷胎壓是否正常，如果異常，控制語音提示單元則會及時提示駕駛員進行處理。此裝置具有制作方便，電路簡單，成本低等特點。

圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2圖3為本實用新型的電路連接原理圖。圖4圖5為本實用新型的工作流程圖。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
具體實施方式
參照圖1，本實施例給出一種基于單片機的汽車胎壓語音提示裝置，包括在4個輪胎上安裝的壓力溫度傳感器，壓力溫度傳感器連接有控制單元，在控制單元上連接有無線發(fā)射模塊；無線發(fā)射模塊與無線接收模塊相連通，無線接收模塊連接至一單片機上，單片機連接有語音提示模塊。壓力溫度傳感器將信號送入MCU再送入無線發(fā)射模塊中，再由無線接收模塊將信號發(fā)射，無線接收模塊接受到信號后，由單片機進行處理。當輪胎壓力低于安全閾值時，立即向駕駛員提出報警。本實施例中，壓力溫度傳感器采用英飛凌的硅壓阻式壓力傳感器SP12，該傳感器集溫度、氣壓、加速度為一體的傳感器，輸出數(shù)字信號，使用方便，體積小，功耗少。它采用高精密半導體電阻應變片組成惠斯頓電橋作為力電變換測量電路，其測量精度可達
0.01-0. 03% FS。由于傳感器的工作環(huán)境比較惡劣，在不同溫度和不同信號供電電壓等等的情況下會出現(xiàn)漂移，而SP12設有補償功能，可以對壓力、加速度、溫度、供電電壓等信號進行檢和補償，準確提供不同型號輪胎在不同環(huán)境時的正確補償值，有效地保證了測量可靠性?？刂茊卧?MCU)采用PHILIPS的一種小型單片機P87LPC767。它是PHILIPS公司推出的一種小型單片機，是一種80C51改進型MCU，增加了用戶想要的PWD看門狗，I2C總線，模擬量比較器可組成8位A/D及D/A轉(zhuǎn)換器，上電復位檢測，欠壓復位檢測，可編程IO 口輸出模式。通過編程，IO 口可分別配置成準雙向口、上拉、開漏輸出和只有輸出功能4種輸出類型，運行速度為標準80C51的2倍。含有4K字節(jié)OTP程序存儲器，128字節(jié)的RAM。擁有空閑和掉電兩種省電模式，提供從掉電模式中喚醒功能，典型掉電電流為luA。同時MCS-51系列已有的特點P87LPC767也都具備。 無線發(fā)射模塊采用ATMEL的T5754芯片，無線接收模塊選擇ATMEL的T5743芯片。ATMEL的T5754和T5743芯片集成UHF無線電發(fā)射和接收模塊，采用S020封裝，工作頻率在300-450MHZ頻段，工作電壓在4. 5 5. 5V范圍內(nèi)，能適應工作在_40_105°C溫度范圍。芯片帶有一雙向串行數(shù)據(jù)接口 DATA。通過DATA，芯片可與MCU進行串行通訊，交換信息。可 以工作在2種典型頻率432. 92MHz和315MHz，由MODE引腳來選擇，置高為432. 92MHz，置低為315MHz。接收頻率在IkB-IOkB之間可選，由軟件設定。單片機選用Atmel的AT89C52單片機，AT89C52單片機包含高性能、低功耗的8位微處理器，內(nèi)含8k bytes的可反復擦寫的只讀程序存儲器(PEROM)和256 bytes的隨機數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)。信息處理單元主要接收并處理傳感器及開關(guān)信號單元傳送的信息，并向語音提示單元輸出控制信號。語音提示模塊選擇北京芯聲展拓電子科技有限公司生產(chǎn)的PM5020語音芯片，該芯片F(xiàn)LASHRAM結(jié)構(gòu)，可反復擦寫錄入，壽命在I萬次以上；電源電壓3-6V，靜態(tài)電流luA，工作電流50mA，直接驅(qū)動8歐姆O. 5瓦的 喇叭；錄制的語音可多達128段共20秒；自帶八個輸入端口，九個輸出端口，功能均可由用戶自定義；配合編程軟件可以開發(fā)出并行、串性、智能型等多種控制模式；開發(fā)系統(tǒng)支持用戶對本組件在線編程(ISP)。壓力溫度傳感器和控制單元安裝在輪胎內(nèi)部，無線發(fā)射模塊引出輪胎，無線發(fā)射模塊安裝在車內(nèi)，單片機安裝在駕駛室內(nèi)的儀表盤內(nèi)，語音提示模塊安裝在駕駛臺上，駕駛員可以清楚地聽到提示信息。參照圖2，發(fā)射頻率由發(fā)射芯片T5754所接晶振決定，引腳5接13. 56MHZ晶振時，發(fā)射頻率為433. 92MHZ ;調(diào)制模式由引腳5外接電路決定，圖中所示為FSK調(diào)制模式。FSK調(diào)制方式定義為一個信號的兩個不同的頻移值分別表示數(shù)字高、低兩種電平。在這個系統(tǒng)中，低頻移表示數(shù)字低電平，高頻移表示數(shù)字高定平。發(fā)射芯片的FSK調(diào)制方式由與晶振串聯(lián)的電容C5來實現(xiàn)。電容C5另一端與單片機一開漏極輸出引腳相連，用以宣統(tǒng)電容C5。當輸出引腳為I時，開關(guān)關(guān)閉，此時輸出低頻移；當輸出引腳為O時開關(guān)斷開,此時輸出聞頻移，這就實現(xiàn)了 FSK調(diào)制方式。參照圖3，接收芯片T5743通過DATA串行雙向數(shù)據(jù)線與單片機AT89C52的I/O 口進行通訊；單片機接收數(shù)據(jù)時，用DATA_CLK作為同步時鐘，單片機AT89C52向接收芯片T5743發(fā)送指令時依靠特殊時序來達成。此電路中，用單片機的Pl. 3接收同步時鐘；用Pl. I控制接收芯片的接收靈敏度(SEN引腳)；用Pl. 2控制接收芯片的運行模式(P0LLING_0N引腳)，用軟件控制的方式來進行數(shù)據(jù)的傳送和實現(xiàn)對接收芯片T5743的控制。在接收之前，單片機通過DATA線將單片機內(nèi)的程序?qū)懭虢邮諜C的配置寄存器里，對接收機進行配置，隨后等待接收數(shù)據(jù)。當數(shù)據(jù)來時，由LNA_IN端接入，經(jīng)低噪聲放大器放大后送入混頻器，使其變換成中頻。在中頻級，經(jīng)變換的信號在送入解調(diào)器之前被放大和濾波。在語音提示單元中，PM5020語音芯片可以錄制128段錄音，若需要控制播放128段中的任一段語音，可以通過Kl(數(shù)據(jù)端)，K2(時鐘端)串行地輸入段號。時鐘上升沿時數(shù)據(jù)端有效，數(shù)據(jù)低有效位在前。所有語音段的地址為80Η FHL 01為忙信號端，高電位時，語音播放，播放結(jié)束時ΡΜ5020 的忙信號拉低。ΡΜ5020 語音芯片的 Κ1、Κ2、01 口與 AT89C52 的 Ρ3. 2、Ρ3. 1、Ρ3. O 口相連。ΡΜ5020語音芯片通過SPl 口控制三極管8050來控制8歐O. 5瓦喇叭工作。參照圖4，本實用新型的基于單片機的汽車胎壓語音提示裝置，工作流程如下所示(一 )發(fā)送程序流程參照圖4。在響應傳感器中斷后，進行電源檢測，然后讀取傳感器溫度和壓力值Pl，并與存儲在程序存儲器中的正常壓力值P比較，若偏差值Λ Pl小于存儲器中設定的最大偏差值Λ P，說明壓力正常，只發(fā)送一幀數(shù)據(jù)；若ΛΡ1> Λ P，則說明輪胎壓力超限，需要報警，此時可連續(xù)發(fā)送多幀，以增強接收機的可靠性。(二)接收程序流程參照圖5。接通電源后，單片機AT89C52先復位并初始化，然后對接收芯片Τ5743進行配置，確認配置完成后，AT89C52等待Τ5743傳來數(shù)據(jù)，接到數(shù)據(jù)后，AT89C52進行數(shù)據(jù)校驗。接收的數(shù)據(jù)包含的輪胎的ID與存儲在AT89C52存儲器中四個ID做比較，如果與其中一個相符，數(shù)據(jù)確認有效。AT89C52處理該數(shù)據(jù)并根據(jù)結(jié)果決定是否做出氣壓過高、欠壓、漏氣等語音提示功能
權(quán)利要求1.一種基于單片機的汽車胎壓語音提示裝置，包括汽車輪胎，其特征在于，在汽車輪胎內(nèi)安裝有壓力溫度傳感器，壓力溫度傳感器連接有控制單元，在控制單元上連接有無線發(fā)射模塊；無線發(fā)射模塊與無線接收模塊相連通，無線接收模塊連接至一單片機上，單片機連接有語音提示模塊。
2.如權(quán)利要求I所述的基于單片機的汽車胎壓語音提示裝置，其特征在于，所述的控制單元為單片機P87LPC767。
3.如權(quán)利要求I所述的基于單片機的汽車胎壓語音提示裝置，其特征在于，所述的壓力溫度傳感器選擇硅壓阻式壓力傳感器SP12。
4.如權(quán)利要求I所述的基于單片機的汽車胎壓語音提示裝置，其特征在于，所述的無線發(fā)射模塊選擇T5754芯片，無線接收模塊選擇T5743芯片。
5.如權(quán)利要求I所述的基于單片機的汽車胎壓語音提示裝置，其特征在于，所述的單片機選用AT89C52單片機。
6.如權(quán)利要求I所述的基于單片機的汽車胎壓語音提示裝置，其特征在于，所述的語音提示模塊PM5020語音芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種基于單片機的汽車胎壓語音提示裝置，包括在4個輪胎上安裝的壓力溫度傳感器，壓力溫度傳感器連接有控制單元，在控制單元上連接有無線發(fā)射模塊；無線發(fā)射模塊與無線接收模塊相連通，無線接收模塊連接至一單片機上，單片機連接有語音提示模塊?？梢园惭b在任何電控汽車上，應用范圍廣泛。根據(jù)傳感器檢測出汽車胎壓狀況信息，通過信息處理單元處理后，判斷胎壓是否正常，如果異常，控制語音提示單元則會及時提示駕駛員進行處理。此裝置具有制作方便，電路簡單，成本低等特點。
文檔編號B60C23/02GK202357811SQ20112050799
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者張倩, 杜靜, 梁景雨, 鄒靜, 馬建新 申請人:長安大學