TPMS外置編碼存儲(chǔ)器式輪胎定位技術(shù)的電路實(shí)現(xiàn)

1、tpms外置編碼存儲(chǔ)器式輪胎定位技術(shù)的電路實(shí)現(xiàn)汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)（tpms）主要用于在汽車行駛時(shí)，適時(shí)地對(duì)輪胎氣壓舉行自動(dòng)監(jiān)測，對(duì)輪胎漏氣造成低胎壓和高溫高胎壓爆胎舉行預(yù)警，確保行車平安。tpms中的輪胎定位是指系統(tǒng)接受輪胎放射模塊發(fā)出的信號(hào)，并識(shí)別、判定出是哪個(gè)輪胎的過程。2 輪胎重新定位問題的提出汽車由于前后左右車輪負(fù)荷不均、前輪負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向和前后軸懸掛角度不同等緣由，通常各輪胎磨損程度和位置也不同。為了延伸輪胎的用法壽命，達(dá)到四個(gè)輪胎同步勻稱磨損的效果，這就需要定期舉行輪胎換位。在輪胎換位的過程中，相應(yīng)的放射檢測模塊也會(huì)換位。這就導(dǎo)致了原先存儲(chǔ)在接收顯示模塊中的id碼與輪胎對(duì)應(yīng)識(shí)別關(guān)系信息

2、不再適用于換胎后的輪胎位置，即顯示屏上的輪胎壓力和溫度信息和輪胎的對(duì)應(yīng)關(guān)系產(chǎn)生錯(cuò)誤。假如調(diào)換新的輪胎或者某一輪胎的放射檢測模塊損壞，用戶需要更換該模塊時(shí)。新模塊的id碼與損壞的放射檢測模塊不同。原先存儲(chǔ)在接收顯示模塊mcu中的id碼與輪胎對(duì)應(yīng)身份識(shí)別關(guān)系信息不再適用于更換模塊后的id碼，接收顯示模塊會(huì)將更換的模塊的信息丟棄，顯示屏上將無法顯示新模塊發(fā)出的壓力和溫度信息。這樣在輪胎換位或調(diào)換輪胎時(shí)就存在一個(gè)輪胎重新定位的問題。3 現(xiàn)有tpms采納的輪胎定位技術(shù)目前，解決tpms輪胎換位和調(diào)換輪胎時(shí)的重新定位問題頻繁的有以下四種方式。（1） 定編碼式定編碼方式中，接收顯示模塊mcu中的id碼與輪胎

3、對(duì)應(yīng)定位關(guān)系信息在出廠時(shí)是固化的，在用法中不行更改。這種方式的不足之處是：安裝錯(cuò)位會(huì)導(dǎo)致定位混亂；放射模塊損壞后，用戶必需向原廠商購買與損壞模塊編碼全都的模塊；輪胎換位時(shí)放射檢測模塊必需根據(jù)其標(biāo)志位置重新安裝一次。（2） 界面輸入式界面輸入式定位技術(shù)是將每個(gè)放射模塊的識(shí)別id碼打印在外包裝或產(chǎn)品上，但當(dāng)輪胎換位或放射模塊損壞后，就必需將識(shí)別id碼用按鍵輸入到接收端舉行重新定位。界面輸入式的識(shí)別id碼長為16或32位，輸入流程復(fù)雜，簡單浮現(xiàn)碼組輸入錯(cuò)誤問題。此外，這些按鍵在原來就儀表眾多的車上顯得非常突兀。（3） 低頻喚醒式低頻喚醒式定位技術(shù)是利用低頻（lf）信號(hào)（125khz）的近場效應(yīng)。在該

4、計(jì)劃中，在每個(gè)輪胎附近有個(gè)lf天線；tpms可以通過對(duì)應(yīng)輪胎附近的lf天線發(fā)出lf信號(hào)，單獨(dú)觸發(fā)對(duì)應(yīng)輪胎的放射檢測模塊，然后由被觸發(fā)的放射檢測模塊將身份識(shí)別碼通過rf放射出來，接收模塊通過rf信號(hào)得到相應(yīng)id，從而自動(dòng)確定輪胎位置。該定位方式的不足之處是：需要4個(gè)lf天線安裝在對(duì)應(yīng)的輪胎附近，安裝及布線工作量大；lf信號(hào)可能會(huì)誤觸發(fā)相鄰的放射檢測模塊；汽車上電磁環(huán)境復(fù)雜，存在各種干擾，會(huì)對(duì)低頻信號(hào)造成干擾，導(dǎo)致身份識(shí)別失效。4 天線接收近放射場式該定位技術(shù)接收顯示模塊的接收天線有4個(gè)，分離延長到每個(gè)輪胎2030cm的近場內(nèi)，接收天線由數(shù)控微波開關(guān)控制。當(dāng)需接收某個(gè)輪胎放射檢測模塊的信息時(shí)，惟獨(dú)

5、靠該輪胎接收天線的微波開關(guān)是導(dǎo)通的，其他都處于關(guān)閉狀態(tài)，接收上顯示該輪胎的氣壓和溫度。該定位技術(shù)的不足之處是：天線布線復(fù)雜，微波開關(guān)成本高，目前技術(shù)水平下rf開關(guān)隔離度不夠，有串碼（即接收到了別的輪胎的信息）的可能；汽車上的電磁干擾可能導(dǎo)致定位失效；開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)序是按一定規(guī)章的，而個(gè)輪胎放射檢測模塊的放射是隨機(jī)的，故會(huì)存在某個(gè)輪胎附近的射頻開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，該輪胎的放射檢測模塊正巧沒有放射信號(hào)，導(dǎo)致漏幀。5 外置編碼存儲(chǔ)器式輪胎定位技術(shù)外置編碼存儲(chǔ)器輪胎定位技術(shù)是一種新型的tpms輪胎定位技術(shù)。1所示，采納外置編碼存儲(chǔ)器的tpms同樣由放射檢測模塊和接收顯示模塊組成，其特征在于，在接收顯示模塊接插有

6、插入式編碼存儲(chǔ)器，每個(gè)放射檢測模塊均有一個(gè)固定的id碼，與對(duì)應(yīng)編碼存儲(chǔ)器的id碼全都。圖1 外圍編碼存儲(chǔ)器式定位技術(shù)原理圖輪胎換位或者更換時(shí)，只需調(diào)換或更換插入式編碼存儲(chǔ)器。外置編碼存儲(chǔ)器式輪胎定位技術(shù)通過調(diào)節(jié)顯示模塊編碼存儲(chǔ)器中的id碼與每個(gè)放射檢測模塊中的id碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將重新識(shí)別身份的問題轉(zhuǎn)換成id碼的換位設(shè)置問題，是容易、有效的解決計(jì)劃。其插頭插入的操作方式容易牢靠。通過i/o讀入插入式編碼存儲(chǔ)器中的編碼，避開了用無線方式讀入id編碼，從根本上解決了干擾的問題。6 外置編碼存儲(chǔ)器的電路設(shè)計(jì)圖2是tpms系統(tǒng)的電路實(shí)現(xiàn)框圖，本文主要對(duì)外置插入式編碼存儲(chǔ)器電路舉行闡述，不涉及放射機(jī)和顯示

7、器本身的電路。外置編碼存儲(chǔ)器電路的設(shè)計(jì)包括兩部分，一是和主機(jī)的銜接部分，即銜接電路的設(shè)計(jì)，二是存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)。圖2 tpms系統(tǒng)電路框圖1） 銜接電路的設(shè)計(jì)銜接電路即將編碼存儲(chǔ)器電路和主控制器電路銜接在一起的接口。因?yàn)槭窃谄嚿蠎?yīng)用，要考慮接口的牢靠性，有如下的幾種設(shè)計(jì)。（1）插頭和插座通過插頭和插座的銜接接口電路，這種設(shè)計(jì)的益處是可以用法市場上通用的插座；缺點(diǎn)是尺寸比較大。（2）卡座在上做出鍍金接頭，即金手指。將pcb通過金手指挺直插在插座上，通過金手指和插座銜接。這種設(shè)計(jì)容易，成本低，但是對(duì)于振動(dòng)的反抗力差，牢靠性較低。（3）sim卡或ic形式將存儲(chǔ)電路做在sim卡中，通過sim卡或ic卡接口讀出存儲(chǔ)器中的編碼；接口也做在sim卡中，采納sim卡通用的接口設(shè)計(jì)。優(yōu)點(diǎn)是牢靠性高、體積小，缺點(diǎn)是成本也高。 在計(jì)劃實(shí)施的過程中，在電路上挑選了一種帶卡扣鎖緊的插頭以保證了牢靠性。2） 編碼存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)存儲(chǔ)器的形式無數(shù)，可分為移位存儲(chǔ)器和矩陣存儲(chǔ)器兩種。目前可以采納分別元件做，也可以采納市面上的成熟電路來制作。應(yīng)用的電路對(duì)電磁兼容的要求很高，以下列舉幾個(gè)詳細(xì)電路。（1）移位存儲(chǔ)器3所示，寫入