一種車載自定位數據采集裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型為一種車載自定位數據采集裝置，該數據采集裝置的組成包括控制單元、射頻信號發射模塊、射頻信號接收模塊、電源、電源開關、升壓模塊、液晶顯示屏、按鍵組和蜂鳴器；其中，以控制單元為核心，射頻信號發射模塊、射頻信號接收模塊、升壓模塊、液晶顯示屏、按鍵組、蜂鳴器分別與其相連接；電源與電源開關相連接，電源開關與升壓模塊相連接，升壓模塊還分別與射頻信號發射模塊、射頻信號接收模塊相連接。本實用新型具有對胎壓傳感器的定位識別功能，可大大降低輪胎壓力監測系統的成本。
【專利說明】
一種車載自定位數據采集裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于汽車輪胎壓力監測的數據接收處理領域，具體為一種車載自定位數據采集裝置。
【背景技術】
[0002]輪胎壓力監測系統(Tire Pressure Monitoring System，TPMS)是一個重要的汽車行駛安全保障，主要通過對行駛的汽車的輪胎胎溫胎壓進行實時監測，一旦輪胎漏氣或者胎溫胎壓異常即進行報警，以保障行車安全。目前市場應用的輪胎壓力監測系統主要由胎壓傳感器、數據采集裝置、胎壓對碼儀三部分組成，其工作原理為:輪胎壓力監測系統利用安裝在汽車輪轂上的胎壓傳感器實時采集汽車輪胎的壓力、溫度、加速度等數據，并將數據以無線信號方式傳送給安裝在汽車駕駛室內的數據采集裝置，由數據采集裝置完成數據的解析以及顯示，并在輪胎出現異常時對駕駛人員進行預警;安裝胎壓傳感器的汽車在出廠前或者更換胎壓傳感器后，需要用胎壓對碼儀用于完成胎壓傳感器與數據采集裝置之間的定位配對任務。
[0003]安裝好以飛思卡爾公司FXTH87芯片為主控制芯片的胎壓傳感器的汽車，其應用的數據采集裝置無法對已安裝好的胎壓傳感器進行定位匹配，這就造成了每次出現數據采集裝置無法識別胎壓傳感器時或者需要更換胎壓傳感器時，駕駛人員都要去汽車4S店進行重新對碼，造成很大的不便。
[0004]而目前市場上需要一種具有能對以飛思卡爾公司FXTH87芯片為主控制芯片的胎壓傳感器，定位識別的數據采集裝置，這樣不僅可以使駕駛人員自己能完成胎壓傳感器與數據采集裝置的對碼，而且可以改變這種輪胎壓力監測系統的組成狀況(省去了胎壓對碼儀)，大大降低輪胎壓力監測系統的成本，同時節省了汽車生產廠家以及4S店的人力資源。
[0005]技術內容
[0006]本實用新型的目的為解決用一種車載自定位數據采集裝置，完成對目前市場上以飛思卡爾公司FXTH87芯片為主控制芯片的胎壓傳感器，進行定位識別、信號接收、數據解析和顯示，提供一種車載自定位數據采集裝置的設計方案。本實用新型在原有數據采集裝置的功能結構的基礎上，增加了射頻發射模塊。通過控制單元驅動射頻信號發射模塊，發射觸發這種胎壓傳感器所需要的射頻信號;并通過控制單元驅動射頻信號接收模塊來完成對胎壓傳感器發出的無線射頻信號的接收和處理，獲取安裝在汽車四個方位輪胎中的胎壓傳感器的固有ID號并存儲，以后只接收這四個胎壓傳感器發來的數據信息。
[0007]本實用新型的技術方案為:
[0008]—種車載自定位數據采集裝置，該數據采集裝置的組成包括控制單元、射頻信號發射模塊、射頻信號接收模塊、電源、電源開關、升壓模塊、液晶顯示屏、按鍵組和蜂鳴器;其中，以控制單元為核心，射頻信號發射模塊、射頻信號接收模塊、升壓模塊、液晶顯示屏、按鍵組、蜂鳴器分別與其相連接;電源與電源開關相連接，電源開關與升壓模塊相連接，升壓模塊還分別與射頻信號發射模塊、射頻信號接收模塊相連接；
[0009]所述的控制單元為32引腳、LQFP封裝的S9S8AW16A單片機；
[0010]射頻信號發射模塊包括功率放大芯片、電感、三極管、第一電阻、第二電阻、第一電容、第二電容;控制單元的第4引腳與第一電阻的一端相連，第一電阻的另一端分別與第二電阻的一端、三極管的基極連接，第二電阻的另一端分別與三極管的集電極、VCC相連;第一電容的一端分別與三極管的基極、功率放大芯片的第6引腳連接，第一電容的另一端分別與功率放大芯片的第3引腳、電感第3引腳連接，第一電容的另一端同時接地;功率放大芯片的第7引腳與第二電容的一端連接，第二電容的另一端與電感第2引腳連接，控制單元的第3引腳與功率放大芯片的第2引腳連接。
[0011]所述的升壓模塊包括AXl 317芯片，按鍵組為貼膜按鍵組，液晶顯示屏為12864液晶顯示屏，電源為電池；
[0012]所述的射頻信號接收模塊包括TB31371FNG芯片，功率放大芯片為TC4425芯片，電感為125KHz射頻發射電感。
[0013]本實用新型的有益效果為:
[0014]由于安裝好以飛思卡爾公司FXTH87芯片為主控制芯片的胎壓傳感器的汽車，在數據采集裝置無法識別胎壓傳感器時或者需要更換胎壓傳感器時，駕駛人員就必須要到汽車4S店或者維修店，請求維修人員用胎壓對碼儀重新完成胎壓傳感器與數據采集裝置的對碼，這就浪費了汽車駕駛人員的大量時間和一些花費。本實用新型一種車載自定位數據采集裝置具有能對以飛思卡爾公司FXTH87芯片為主控制芯片的胎壓傳感器的定位識別功能。這樣汽車駕駛人員就可以自己來完成胎壓傳感器與數據采集裝置的對碼工作，從而節省了不必要的花費和時間。而且本實用新型一種車載自定位數據采集裝置的出現，可以改變使廠家采用的這種輪胎壓力監測系統省去胎壓對碼儀部分，從而大大降低輪胎壓力監測系統的成本，并且使得汽車生產廠家以及汽車4S店可以省去為安裝胎壓傳感器的汽車，的對碼環節，從而營造更大的利潤。
【附圖說明】
[0015]附圖1本實用新型一種車載自定位數據采集裝置的結構圖。
[0016]附圖2本實用新型設計的射頻信號發射模塊的電路圖。
[0017]附圖3本實用新型一種車載自定位數據采集裝置的工作流程圖。
【具體實施方式】
:
[0018]本實用新型所述的車載自定位數據采集裝置的組成如圖1所示，該數據采集裝置的組成包括控制單元(I)、射頻信號發射模塊(2)、射頻信號接收模塊(3)、電源(4)、電源開關(5)、升壓模塊(6)、液晶顯示屏(7)、按鍵組(8)、蜂鳴器(9);其中，以控制單元(I)為核心，射頻信號發射模塊(2)、射頻信號接收模塊(3)、升壓模塊(6)、液晶顯示屏(7)、按鍵組(8)、蜂鳴器(9)分別與其相連接;電源(4)與電源開關(5)相連接，電源開關(5)與升壓模塊(6)相連接，升壓模塊(6)還與射頻信號發射模塊(2)、射頻信號接收模塊(3)相連接。
[0019]所述的控制單元(I)為32引腳、LQFP封裝的S9S8AW16A單片機，射頻信號接收模塊
(3)包括 TB31371FNG 芯片。
[0020]射頻信號發射模塊包括功率放大芯片Ul、電感L1、三極管Ql、電阻Rl、電阻R2、電容Cl、電容C2;控制單元的第4引腳與電阻Rl的一端相連，電阻Rl的另一端與電阻R2的一端以及三極管Ql的基極連接，電阻R2的另一端與三極管Ql的集電極連接，并連接VCC(從升壓模塊輸出的電壓)；電容Cl的一端與三極管Ql的基極以及功率放大芯片Ul的第6引腳連接，電容Cl的另一端與功率放大芯片Ul的第3引腳以及電感LI第3引腳連接，并連接地;功率放大芯片Ul的第7引腳與電容C2的一端連接，電容C2的另一端與電感LI第2引腳連接，控制單元的第3引腳與功率放大芯片Ul的第2引腳連接。其中Ul為TC4425芯片，LI為125KHz射頻發射電感。
[0021]升壓模塊(6)包括AX1317芯片，按鍵組(8)為為貼膜按鍵組，液晶顯示屏(7)為12864液晶顯示屏，電源(4)為裝有四節并聯的5號1.5V堿性電池的電池盒。
[0022]其中按鍵組(8)包括左前按鍵、右前按鍵、左后按鍵、右后按鍵、存儲按鍵、更新按鍵，左前按鍵、右前按鍵、左后按鍵、右后按鍵對應需要定位的安裝在汽車左前輪、右前輪、左后輪、右后輪中的胎壓傳感器，存儲按鍵用于完成對更新后的ID數據進行存儲，更新按鍵用于進入更改已存儲ID的狀態。
[0023]針對汽車生產廠家生產的已安裝好以飛思卡爾公司FXTH87芯片為主控制芯片的胎壓傳感器的汽車，設計了一種車載自定位數據采集裝置，完成了對這種安裝在汽車上的胎壓傳感器的定位識別、信號接收、數據解析和顯示。這種胎壓傳感器為市售公知器件，并安裝在對應的汽車上。
[0024]本實用新型的各個組成部分的作用:
[0025]a、控制單元(I)分別與液晶顯示屏(7)、按鍵組(8)、蜂鳴器(9)相連接，將這一部分稱為控制部分。液晶顯示屏(7)用來實時顯示汽車四個不同位置輪胎的胎溫胎壓數據，并在定位胎壓傳感器時作為ID數據的顯示平臺；按鍵組(8)用來控制觸發信號的發射和對ID數據的更新;蜂鳴器(9)用來在汽車的輪胎胎溫胎壓出現異常時對駕駛人員進行預警。
[0026]b、電源(4)與電源開關(5)連接，電源開關(5)再與升壓模塊(6)相連接，且升壓模塊(6)分別與控制單元(1)、射頻信號發射模塊(2)、射頻信號接收模塊(3)相連接，將這一部分稱為升壓部分。升壓模塊(6)將電源(4)的1.5V電壓轉換為穩定的5V電壓為控制單兀(I)、射頻信號發射模塊(2)、射頻信號接收模塊(3)供電;通過電源開關(5)完成對本車載自定位數據采集裝置的開關控制。
[0027]C、控制單元(I)與射頻信號發射模塊(2)連接，將這一部分稱為定位識別部分。本實用新型設計的射頻信號發射模塊(2)的電路圖如圖2所示，圖中Ul為TC4425芯片，LI為125KHz射頻發射電感，LI與C2共同構成了LC震蕩電路；圖中的S3、S4分別代表控制單元(I)的第3、第4引腳。控制單元(I)通過第4引腳對三級管Ql的控制，控制U1(TC4425芯片)的開閉；當需要定位胎壓傳感器時，就控制Ul (TC4425芯片)工作，不需要定位時就控制Ul(TC4425芯片)關閉，以降低系統的能耗。當定位胎壓傳感器時，控制單元(I)通過第3引腳產生能觸發胎壓傳感器的數據波信號，數據波信號經過TC4425芯片進行功率放大后，再經過LC震蕩電路，調制為以正弦波為載波的數據波信號后進行發射。
[0028]d、控制單元(I)與射頻信號接收模塊(3)相連接，將這一部分稱為射頻信號接收處理部分。射頻信號接收模塊(3)接收和處理，觸發以飛思卡爾公司FXTH87芯片為主控制芯片的胎壓傳感器后，胎壓傳感器發出的射頻數據信號;射頻信號接收模塊(3)將射頻數據信號轉換成數據波信號，傳送給控制單元(I)來完成數據的解析。
[0029]圖3為本實用新型的工作流程圖。將左前按鍵、右前按鍵、左后按鍵、右后按鍵定義為定位按鍵，對應需要定位的安裝在汽車左前輪、右前輪、左后輪、右后輪中的胎壓傳感器。
[0030](I)、系統的上電和初始化。
[0031 ] (2)、檢測是否有更新按鍵按下，如果有則進入(3)，否則進入(8)。
[0032](3)、檢測是否有定位按鍵按下，如果有則進入(4)，否則繼續等待檢測。
[0033](4)、發射觸發胎壓傳感器的射頻信號，進入(5)。
[0034](5)、判斷是否接收到對應胎壓傳感器發出的射頻信號，如果接收到則解析信號，通過液晶顯示屏顯示ID并進入(6)，否則進入(3)。
[0035](6)、判斷是否四個需要定位的位置都定位完成，如果是則進入(7)，否則繼續定位未完成的位置。
[0036](7)、按下存儲按鍵，將更新后的四個ID數據進行存儲，進入(8)。
[0037](8)、等待接收胎壓傳感器發出的射頻信號，解析信號后通過液晶顯示屏完成數據的顯示，當胎溫胎壓數據異常時，通過蜂鳴器進行報警，進入(2)。
[0038]本實用新型未盡事宜為公知技術。
【主權項】
1.一種車載自定位數據采集裝置，其特征為該數據采集裝置的組成包括控制單元、射頻信號發射模塊、射頻信號接收模塊、電源、電源開關、升壓模塊、液晶顯示屏、按鍵組和蜂鳴器;其中，以控制單元為核心，射頻信號發射模塊、射頻信號接收模塊、升壓模塊、液晶顯示屏、按鍵組、蜂鳴器分別與其相連接；電源與電源開關相連接，電源開關與升壓模塊相連接，升壓模塊還分別與射頻信號發射模塊、射頻信號接收模塊相連接； 所述的控制單元為32引腳、LQFP封裝的S9S8AW16A單片機； 射頻信號發射模塊包括功率放大芯片、電感、三極管、第一電阻、第二電阻、第一電容、第二電容;控制單元的第4引腳與第一電阻的一端相連，第一電阻的另一端分別與第二電阻的一端、三極管的基極連接，第二電阻的另一端分別與三極管的集電極、VCC相連;第一電容的一端分別與三極管的基極、功率放大芯片的第6引腳連接，第一電容的另一端分別與功率放大芯片的第3引腳、電感第3引腳連接，第一電容的另一端同時接地;功率放大芯片的第7引腳與第二電容的一端連接，第二電容的另一端與電感第2引腳連接，控制單元的第3引腳與功率放大芯片的第2引腳連接； 所述的功率放大芯片為TC4425芯片，電感為125KHz射頻發射電感。2.如權利要求1所述的車載自定位數據采集裝置，其特征為所述的升壓模塊包括AX1317芯片，按鍵組為貼膜按鍵組，液晶顯示屏為12864液晶顯示屏，電源為電池。3.如權利要求1所述的車載自定位數據采集裝置，其特征為所述的射頻信號接收模塊包括TB31371FNG芯片。
【文檔編號】B60C23/04GK205523462SQ201620393878
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月4日
【發明人】梁濤, 徐冠楠, 楊偉達, 鄒繼行, 侯振國
【申請人】河北工業大學