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1、机械式轮胎压力监测系统（TPMS）设计及实现DesignandRealizatiOilofTirePressure8onitorin9System
吴志琼吴毅强
WuZhiqiongWuYiqiang
(南昌大学信息工程学院,南昌330029)
(SchoolofInformationEngineering,NanchangUniversity,Nanchang330029)
摘要:本文介绍了机械式轮胎压力监测系统的硬件组成及软件设计方法,阐述了基于编码芯片HCS300的
轮胎监测模块设计方案和基于rfrxd0
2、420RF接收机的接收模块的设计方案,并给出了模块硬件电路以及相关程序框
图.该系统是汽车电子领域的新型安全保障产品,可随时测定每个轮胎内部的实时瞬压,确定故障轮胎并实时发出
警示,可有效地避免爆胎事故的发生.
关键词:汽车电子;机械式;轮胎压力;监测-
中图分类号:TP331.2文献标识码:A文章编号:1671—4792一(2005)03—0071—03
Abstract:HardwareconstitutionandsoftwaredesignmethodofmechaniCtirepressure
mon
3、itoringsystemareintroduced.ThedesignconceptsoftheencodingHCS300chiPb~sedtire
pressuremonitoringmoduleandtherfrxd0420RFreceiverbasedreceivingmodulearedescribed,
andhardwareelectriccircuitsandrelativeprogramflowchartsaregiven.ThesystemiSanew
typeproductwithgoo
4、dsafetycharacteristicsinvehicleelectronicfieldandcanmeasureeach
tire’Sinteriorinstantaneouspressureatanytime,locatethemalfunctionedtireandalarm
Signalatrealtime,thustireexpl0rationsandcaraccidentscanbeeffectivelyavoided.
Kevwords:Vehicleelectronic;MechaniC;T
5、irePressure;Monitoring
0引言
在汽车行驶期间,对轮胎的压力变化进行随时
监测应该成为当今汽车安全系统必备的功能.目前,
TPMS系统主要分为两种类型:一种是间接式TPMS,
它通过汽车ABS的轮速传感器来比较轮胎之间的转
速差别,以达到监视胎压的目的.其缺点是无法对
两个以上轮胎同时缺气的状况和速度超过100公
里/小时的情况进行判断;另一种是直接式TPMS,它
利用安装在每一个轮胎里的以锂亚电池为电源的压
力传感器来直接测量轮胎的气压,并通过无线电频
率调制发射到安装在驾驶台的监视器上
6、.直接式虽
然成本稍高,但可以随时测定每个轮胎内部的实际
瞬压,较容易确定故障轮胎的位置并实时发出警报,
能够有效避免爆胎事故的发生.
2TPMS硬件组成
TPMS系统主要由轮胎模块和中央接收模块两部
分构成,如图一所示.
图一TPMS系统总框图
2.1轮胎模块
轮胎模块由压力传感器,发射机和电池组成.因
为此模块要安装在轮胎的气嘴上,所以模块的超小
型,节电设计和安全防盗是最关键的问题.
2.1.1压力传感器
压力传感器的结构如图二所示.
图二机械式TPMS的压力传感器结构图
压力传感器工作原理如下:把传
7、感器的B部位旋
入到轮胎的气门嘴上,空心螺柱顶开气嘴的心轴,
气体外溢,通过空心螺柱中b:fL传到密封垫上部的
气室中,再通过密封垫,导柱作用到弹簧上,弹簧
受压收缩,铜垫片随着导柱的向下移动和铜外壳在
其接触处产生一定的距离,导线E,F断开.当轮胎
的气压低于标准气压的某个值时,此时弹簧依靠自
身的弹力推动导柱向上移动,直至铜垫片和铜外壳
接触,导线E,F接通,无线发射模块得电,发射信
号,接收模块得到信号,发出声光报警.
该传感器报警准确适时,安全可靠,能满足TPMS
系统的性能要求.
2.1.2发射机
发
8、射模块采用合理的机构设计实现当气压正常
时电池与电路不连通,系统不工作.而当气压低于
设定值时,电池与电路连通,系统工作,HCS300/301
产生一组编码信号无线发射出去.HCS300/301是Mi-
crochip公司的一款基于KEELOG加密算法的滚动编
码芯片.
HCS300/301在使用之前必须产生一个唯一的加
密钥匙.加密钥匙产生的过程是:工厂代码和系列
号一起经加密钥匙产
