专利名称：一种基于单片机的车用轮胎测温装置的制作方法
技术领域：
一种基于单片机的车用轮胎测温装置技术领域[0001]本实用新型涉及汽车电子与电器应用技术领域，涉及一种汽车轮胎控制装置， 更加具体的说，涉及一种基于单片机的车用轮胎测温装置，该装置能够对汽车行驶中的 轮胎温度进行实时监测与显示并且报警。
背景技术：
[0002]随着人类进入21世纪，汽车行业也进入了一个飞速发展的黄金时期，汽车已经 走进了千家万户。可随着汽车的普及和快速增长，汽车驾驶使用中所存在的种种问题也 渐渐浮出水面。正因如此，汽车的维修与保养就显得尤为重要，尤其是轮胎的保养与检 测乃是十分重要的一环。[0003]汽车在行驶的过程中由于行驶时间过长，天气温度过高，与地面的摩擦等一系 列原因，经常会使汽车的轮胎温度过高，而驾驶者往往依据个人经验对驾驶过程中的突 发情况进行判断，而忽视了轮胎温度的检测。往往当轮胎温度升高时驾驶人无法实时的 发觉而加以改善，造成轮胎或者其他相关零件的损坏，甚至导致意外事故的发生，使生 命及财产安全造成重大损失。[0004]截至目前为止，业内实已提供多种关于轮胎压力的监测装置。如最为普及的轮 胎压力监视系统(TPMS)，但其缺点是无法对轮胎温度进行实时的检测与显示，而且不 能同时对两个以上的轮胎压力进行判断。事实上，不单是轮胎压力的变化在行驶中有着 重要的作用，轮胎温度的升高同样影响着行车的安全性，但因种种原因，至今国内还没 有合适的胎温检测装置。发明内容[0005]本实用新型的目的在于，提供一种基于单片机的车用轮胎测温装置，该装置可 以实时检测轮胎温度和显示并进行自动报警。当车胎温度大于所设定的温度阈值时，它 还可以进行报警从而提醒驾驶员停车降温。此外，它还有储存数据的功能，即当报警发 生时，记录下当时的车速，环境温度，车胎温度等数据以便以后查询且优化。[0006]为了实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案[0007]—种基于单片机的车用轮胎测温装置，其特征在于，包括设置在轮毂上设置的 温度传感器，温度传感器与单片机的输入端相连通，单片机上连接有温度显示模块和语 音报警模块。[0008]本实用新型的其它特点是[0009]所述的单片机采用飞思卡尔MC9S12XDP512芯片。[0010]所述的温度显示模块采用LED液晶显示屏。[0011]所述的温度传感器采用DS18B20数字温度传感器。[0012]温度传感器可以实时检测四个轮胎表面的温度，并输出与温度相对应的电压信 号。单片机接收到温度传感器所测得的数字温度信号并经过数据通讯传给单片机。所得的数字温度信号与单片机内设定好的阈值温度进行比较，根据比较的结果输出控制信 号。所述显示模块采用LED液晶显示屏进行显示。所述驱动电路的报警模块为蜂鸣器 报警，在接受到单片机输出的控制信号后，控制蜂鸣器的通断从而进行语音报警。[0013]本实用新型带来的优点是[0014](1)实时测温，快捷直观。本实用新型可在车辆行驶过程中对轮胎温度进行实 时检测，并有LED液晶显示屏对温度进行显示，可让驾驶员比较直观的了解到当前车胎 温度并采取措施。[0015](2)单片机性能稳定，实用性强。本实用新型的单片机选择飞思卡尔 MC9S12XDP512,该芯片工作性能稳定，内存较大，实用性强，既能满足精度要求，又 能兼顾成本的要求。经实践证明，该芯片可以实现低功耗下对异常胎温的预警功能。[0016](3)结构简单。本实用新型在传感器选择上选用支持通讯的DS18B20数字温 度传感器，可直接经单片机的串口通讯把信号传送到单片机上，省去了连接线路冗繁的 不便。[0017](4)储存记录方便。本实用新型具有储存记录功能，可对报警时的车胎温度等 工况进行记录，便于后续的优化。[0018](5)后续升级维护方便。本实用新型在控制策略方面采用KeilUViSi0n3来进行 编程，它是Windows环境下十分方便的编程开发工具，可简化后续程序的升级与维护。
[0019]图1为系统总体设计框图；[0020]图2为传感器与主控模块的信号发射示意图；[0021]图3为本实用新型的传感器在轮毂上安装示意图；其中(a)为轮毂正面图， (b)为轮毂侧面图，图中的位置标号分别为1、轮毂中心线上方，2、轮毂侧壁，3、轮毂中心槽，4、轮毂中心线下方。[0022]图4为飞思卡尔9S12XDP512引脚示意图；[0023]图5为蜂鸣器驱动原理图‘[0024]图6为系统主程序流程图。[0025]以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
具体实施方式
[0026]参照图1，本实用新型的基于单片机的车用轮胎测温装置，包括设置在轮毂上设 置的温度传感器，温度传感器与单片机的输入端相连通，单片机上连接有温度显示模块 和语音报警模块。[0027]本实施例的单片机采用飞思卡尔MC9S12XDP512芯片，温度传感器采用 DS18B20数字温度传感器，温度显示模块采用LED液晶显示屏，语音报警模块为蜂鸣器 报警，DS18B20温度传感器可实时检测轮胎的温度，并输出与温度相对应的电压信号， 然后经通讯发射给单片机。飞思卡尔MC9S12XDP512芯片的通讯口接收到温度传感器 的温度信号并处理，根据与芯片内的阈值温度比较，所得结果输出至LED液晶显示屏显 示。语音报警模块采取蜂鸣器报警，当轮胎的胎面温度高于阈值温度时可发出报警声音。在汽车轮胎温度过高时，提示驾驶员停车降温。[0028]参照图2，温度传感器所测得温度信号经MCU处理并发射，由单片机接收到通 讯数据并处理后，把信号传送给温度显示模块进行显示，使驾驶员看到当前车胎温度。[0029]参照图3，本实用新型的温度传感器采用DS18B20温度传感器，该产品耐磨耐 碰性好，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制 领域。DS18B20温度传感器在轮毂的可选择的安装位置如图所示，图中的轮毂中心线上 方(位置1)，轮毂侧壁(位置2)，轮毂中心槽(位置3)，轮毂中心线下方(位置4) 均可安装。它具有独特的单线接口方式，DS18B20在于单片机连接时仅需要一条口线即 可实现单片机与DS18B20的双向通讯，DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传 感元件及转换电路集成在形如三极管的集成电路内，温度范围一 55°C + 125°C，固有 测温分辨率为0.5°C，可编程分辨率为9 12位，可实现高精度测温。在9位分辨率时最 多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字， 速度更快。负压特性电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。[0030]参照图4，图4是单片机飞思卡尔MC9S12XDP512芯片图，该芯片采用5V供 电，具有25MHZ的总线速度，主要用于工业控制，特别适合用在汽车上。该芯片的特点 是丰富的I/O和工业控制专用的通信模块。Flash容量为512KB,通信模块有SCI、SPK IIC> CAN、J1850等。其112引脚封装的有91个I/O引脚，16路10位A/D转换引脚，8路8位PWM引脚及8路16位TIM引脚。[0031]参照图6，图6是单片机主程序流程图，程序初始化后温度传感器进行车胎温度 采集，经串口通讯把温度信号传给MC9S12XDP512芯片进行数据处理，若所测温度大于 阈值温度，则驱动语音报警模块进行报警。同时LED显示屏显示出当前温度。
权利要求1.一种基于单片机的车用轮胎测温装置，其特征在于，包括设置在轮毂上设置的温 度传感器，温度传感器与单片机的输入端相连通，单片机上连接有温度显示模块和语音 报警模块。
2.如权利要求1所述的于单片机的车用轮胎测温装置，其特征在于，所述的单片机采 用飞思卡尔MC9S12XDP512芯片。
3.如权利要求1所述的于单片机的车用轮胎测温装置，其特征在于， 模块采用LED液晶显示屏。
4.如权利要求1所述的于单片机的车用轮胎测温装置，其特征在于， 器采用DS18B20数字温度传感器。
5.如权利要求1所述的于单片机的车用轮胎测温装置，其特征在于， 模块为蜂鸣器报警。所述的温度显示 所述的温度传感 所述的语音报警
专利摘要本实用新型公开了一种基于单片机的车用轮胎测温装置，包括设置在轮毂上设置的温度传感器，温度传感器与单片机的输入端相连通，单片机上连接有温度显示模块和语音报警模块。温度传感器实时检测四个轮胎表面的温度，并输出与温度相对应的电压信号。单片机接收到温度传感器所测得的数字温度信号并经过数据通讯传给单片机。所得的数字温度信号与单片机内设定好的阈值温度进行比较，根据比较的结果输出控制信号。所述显示模块采用LED液晶显示屏进行显示。所述驱动电路的报警模块为蜂鸣器报警，在接受到单片机输出的控制信号后，控制蜂鸣器的通断从而进行语音报警。
文档编号B60C23/20GK201808411SQ20102055055
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者刘晶郁, 刘辉, 张硕, 李雪莉, 王涛, 虎忠, 赵鑫, 郭旭娜 申请人:长安大学