[发明专利]一种汽车轮胎预警监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及现代电子技术，具体涉及一种汽车轮胎预警监测系统。

背景技术

据统计，在我国高速公路上发生的交通事故中，46％是由于轮胎故障引起的，其中爆胎占70％。轮胎内压力和温度是引发轮胎故障的关键因素。在汽车行驶中，轮胎的气压过高，会减少轮胎与地面的接触面积和减震空间，严重影响轮胎与地面的摩擦力和轮胎的减震效果。除了影响汽车性能外，还会对汽车的悬挂系统造成很大的冲击。轮胎气压过低，轮胎的应力变形增加，在交变应力的作用下导致汽车轮胎的温度升高，温度过高时，轮胎的热学性能和力学性能会明显下降，从而导致轮胎寿命下降，甚至爆胎。同时轮胎的磨损加快，轮胎的载荷承载能力明显下降，摩擦阻力增加，油耗上升口。维持轮胎在正常气压和温度范围内工作，是避免轮胎故障的关键。

发明内容

本发明旨在提出一种汽车轮胎预警监测系统。

本发明的技术方案在于：

一种汽车轮胎预警监测系统，由轮胎监测模块以及中央监视模块组成，其间CC2530系统级射频单片机通过IEEE802.15.4协议无线发送到中央监视模块。

优选地，所述的轮胎监测模块由带有补偿功能的高集成MPXY8020A传感器、德州仪器公司生产的CC2530系统级射频单片机、天线和锂电池组成；其中，MPXY8020A传感器连接CC2530系统级射频单片机，锂电池分别与其相连。

优选地，所述的中央监视模块由CC2530、天线、LCD、LED指示灯和锂电池组成；其中，LCD、CC2530以及LED指示灯依次顺次连接，锂电池分别与LCD以及LED指示灯相连。

更优选地，所述的CC2530系统级射频单片机集成了工业级的8051和工作在2.4GHz免费频段且符合IEEE802.15.4协议标准的RF射频前端；内部集成ADC。

或者更优选地，所述的CC2530以及LCD之间通过SPI通信接口进行连接，CC2530的引脚P1_5(SCLK)和引脚P1_6(MOSI)分别与LCD的SPI接口连接。

或者优选地，所述的MPXY8020A有多种功耗模式，通过设置引脚1(S1)和引脚2(S2)的高低配置工作模式。

本发明的技术效果在于：

现有技术中，实际轮胎工况十分复杂，直接式TPMS是主动预警轮胎故障最直接的方法，但其寿命受到电池电量的限制。采用低功耗设计，优化硬件和软件，可延长TPMS系统寿命1～2年。采用高集成度芯片减小检测模块的质量和体积，可降低轮胎偏心。通过滤除干扰因素引起的轮胎压力尖峰，可使轮胎压力测量更加准确和稳定。系统定时复位，可防止程序跑飞，增加了系统的稳定性和准确性。

附图说明

图1为本发明一种汽车轮胎预警监测系统的系统连接图。

具体实施方式

一种汽车轮胎预警监测系统，由轮胎监测模块以及中央监视模块组成，其间CC2530系统级射频单片机通过IEEE802.15.4协议无线发送到中央监视模块。

其中，所述的轮胎监测模块由带有补偿功能的高集成MPXY8020A传感器、德州仪器公司生产的CC2530系统级射频单片机、天线和锂电池组成；其中，MPXY8020A传感器连接CC2530系统级射频单片机，锂电池分别与其相连。该模块主要功能是周期性被唤醒，MPXY8020A传感器测量轮胎压力和温度，CC2530采集的轮胎压力、轮胎温度和电池电量信息，并将这些信息打包成数据帧，按照IEEE802.15.4协议通过RF射频前端无线发送到中央监视模块。

中央监视模块由CC2530、天线、LCD、LED指示灯和锂电池组成；其中，LCD、CC2530以及LED指示灯依次顺次连接，锂电池分别与LCD以及LED指示灯相连。该模块解析接收到的数据帧，将轮胎压力、温度和监测模块的电量实时显示在LCD上面。当测量值超过警戒范围时，LCD上面相应位置的轮胎会变成红色并闪烁，相应的LED闪烁。

CC2530系统级射频单片机集成了工业级的8051和工作在2.4GHz免费频段且符合IEEE802.15.4协议标准的RF射频前端；内部集成ADC。CC2530以及LCD之间通过SPI通信接口进行连接，CC2530的引脚P1_5(SCLK)和引脚P1_6(MOSI)分别与LCD的SPI接口连接。MPXY8020A有多种功耗模式，通过设置引脚1(S1)和引脚2(S2)的高低配置工作模式。

中央监视模块与轮胎监测模块的无线通信采用ZigBee联盟制定的高可靠、高性价比、低功耗的IEEE802．15．4协议[5]。在协议规定的网络拓扑结构中，中央监视模块作为协调器，轮胎监测模块作为终端设备。在本系统中终端设备和协调器组成星形网络拓扑结构，终端设备将采集的压力、温度和电量信息发送到协调器设备。