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    汽車胎壓監(jiān)測傳感器研究

    2013-08-09 10:43 來源:電子信息網(wǎng) 作者:蒲公英

    1 系統(tǒng)描述

    在每個車輪內(nèi)部安裝一個汽車胎壓監(jiān)測傳感器,它能夠準(zhǔn)確測量輪胎內(nèi)部的壓力和溫度,傳感器通過無線形式按照一定的規(guī)律向車身控制器(Body Control Model, BCM)發(fā)送輪胎的壓力值和溫度值,BCM通過CAN總線將信息幀發(fā)送給儀表盤,駕駛員通過儀表盤顯示屏獲得每一個輪胎的壓力值、溫度值。當(dāng)某一個輪胎的壓力值或溫度值變化超過了報警值,儀表盤能夠準(zhǔn)確顯示報警輪胎的位置,并發(fā)出圖形、聲音、文字報警。同時安裝于每個輪胎擋泥板位置處的低頻天線與BCM進(jìn)行信息通信,并將BCM需要汽車胎壓監(jiān)測傳感器何種操作信息解析并轉(zhuǎn)換為125 kHz低頻無線數(shù)據(jù)發(fā)射出去,汽車胎壓監(jiān)測傳感器將接收此低頻無線信號,然后按照解析后的操作信息進(jìn)行工作。以上就是TPMS雙向通信系統(tǒng)。由于該產(chǎn)品是汽車產(chǎn)品安全件,其應(yīng)在各種環(huán)境下具有高可靠性,各種環(huán)境為:各種天氣情況下,例如陰天、下雨等不同天氣環(huán)境;各種路況,例如國道、高速、鄉(xiāng)村公路、山路等等;冬季中的雪路、冰面、極其寒冷地區(qū)(-40 ℃);夏季中的炎熱、潮濕地區(qū)(地表溫度+50 ℃,90%濕度);不同的車速(0~200 km/h)等。這就需要在設(shè)計汽車胎壓監(jiān)測傳感器時要嚴(yán)格選擇各個器件。

    2 電路設(shè)計

    由于汽車胎壓監(jiān)測傳感器是安裝在輪胎內(nèi)部,不與外界接觸,這就要求不能過于頻繁地維護(hù)修理,一般要求有10年使用工作壽命,而且其工作溫度范圍為-40~+125 ℃,這就要求所選擇的器件都要是汽車級和低功耗元器件。

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    圖1 系統(tǒng)組成框圖

    汽車胎壓監(jiān)測傳感器系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。

    2.1 傳感器選擇

    MCU/Sensor是系統(tǒng)的核心,由Infineon公司的SP300V2.1E1060實(shí)現(xiàn)。SP300V2.1E1060整合了硅顯微機(jī)械加工的壓力傳感器、溫度傳感器與加速度傳感器和一個電池電壓監(jiān)測器,并內(nèi)部集成一個低功耗8位哈佛結(jié)構(gòu)的RISC 控制器;它具有下電、運(yùn)行、空閑、關(guān)斷4種工作模式,并有IT/LT 喚醒、PORT 喚醒和LF低頻檢測喚醒3種喚醒方式,能夠有效地滿足系統(tǒng)低功耗設(shè)計要求。壓力測量范圍0~3.5 Bar;溫度測量范圍-40~+125 ℃;向心加速度測量范圍-12g~115g;工作電壓范圍1.8~3.6 V。

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    胎壓監(jiān)測

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