基于CAN總線的輪胎智能實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

中央模塊包括射頻接收和處理模塊、報(bào)警顯示模塊和 CAN總線收發(fā)模塊。射頻和中央處理模塊的功能是射頻接收芯片 MC33594解調(diào)出信號(hào)后送給單片機(jī)
MC68HC908GZ16進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,通過數(shù)碼管進(jìn)行顯示、通過蜂鳴器發(fā)光二極管進(jìn)行聲光報(bào)警，并通知其他 CAN子系統(tǒng)，從而有效防止爆胎，減少其他系統(tǒng)的磨損。硬件電路為圖4、圖5。

2.3 泄壓模塊

在輪胎的氣門嘴上安裝一泄壓閥，根據(jù)各種的輪胎，各類車型的不同要求，自行設(shè)定一個(gè)輪胎胎內(nèi)可以達(dá)到的昀高值，當(dāng)胎壓超過這一壓力值時(shí)，自動(dòng)打開泄壓閥進(jìn)行泄壓，因而，完全避免了在高壓情況下產(chǎn)生的爆胎而引起的交通事故。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.1 輪胎監(jiān)測(cè)模塊軟件設(shè)計(jì)

監(jiān)測(cè)模塊要完成的功能主要有：對(duì)各芯片的初始化，壓力、溫度與極限報(bào)警閥值的比較，當(dāng)溫度或壓力超過極限報(bào)替閥值時(shí)對(duì)壓力、溫度進(jìn)行精確采樣、生成數(shù)據(jù)幀、發(fā)射數(shù)據(jù)幀。流程圖如下圖 6。

3.2 中央控制模塊軟件設(shè)計(jì)

主控程序就是主函數(shù)，通過調(diào)用各子模塊完成系統(tǒng)的工作。接收?qǐng)?bào)瞥模塊要完成的主要功能為：各芯片初始化、配置接收器 MC33594、接收數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)校驗(yàn)、數(shù)據(jù)處理、顯示數(shù)據(jù)、信息共享及聲光報(bào)警。數(shù)據(jù)校驗(yàn)包括輪胎模塊 ID校驗(yàn)和數(shù)據(jù) CRC校驗(yàn)。若接收的輪胎模塊 ID號(hào)為本系統(tǒng)中輪胎模塊的 ID，則進(jìn)行 CRC校驗(yàn)，否則返回重新接收數(shù)據(jù)。若 CRC校驗(yàn)合格即 Crcb=0則進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理是對(duì)接受到到溫度、壓力數(shù)據(jù)和各閥值進(jìn)行比較，顯示溫度值、壓力值、輪胎標(biāo)識(shí)及輪胎工作狀態(tài)，進(jìn)行聲光報(bào)警，并將數(shù)據(jù)通過微處理器集成的 CAN接口發(fā)送到 CAN總線上，掛接在 CAN總線上的系統(tǒng)，通過發(fā)送接收命令、數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)信息共享，否則重新接收數(shù)據(jù)。流程圖如上圖 7。

4 結(jié)論

本文開發(fā)的基于集成傳感器 MPXY8020A和射頻收發(fā)模塊為核心器件的直接式輪胎測(cè)壓系統(tǒng)是一種智能型 TPMS系統(tǒng)。該系統(tǒng)能合理控制胎壓，提高行駛安全性，并可有效改善汽車行駛的舒適性及燃油性經(jīng)濟(jì)性；且該系統(tǒng)還能通過 CAN總線為汽車內(nèi)部的其他電子設(shè)備提供所需要的相關(guān)信息，進(jìn)一步提高汽車相關(guān)部件性能。此外，該系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)輪胎壓力、溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和報(bào)警，還能進(jìn)行過壓保護(hù)，使得汽車行駛更為安全可靠。 本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：本系統(tǒng)利用 CAN總線的可靠性，實(shí)時(shí)性和靈活性，使得該輪胎智能監(jiān)測(cè)和保護(hù)系統(tǒng)更安全、可靠；還增加泄壓模塊，使得車輛行駛更加安全，將因高壓造成的爆胎的事故率降到昀低。

參考文獻(xiàn)

[1] 米林，陳然，譚偉.嵌入式輪胎壓力無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J].儀器儀表用戶,2006,（13）： 24-25。

[2] 張?zhí)m芳.基于 CAN總線的汽車輪胎壓力檢測(cè)及監(jiān)控系統(tǒng)[D].杭州：浙江大學(xué)，2006

[3] Freescale, MPXY8020A DataSheet,2003。

[4] Freescale, MC68HC908RF2 Data Sheet, 2003。

[5] 秦拯，胡建國(guó)，劉志賢.汽車胎壓智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[J].微計(jì)算機(jī)信息,2008；3-2，：230-232。

[6] C. A. Balanis, "Antenna Theory, Analysis and Design", second edition, John Wiley Sons, Inc., 1997。