專利名稱：輪胎壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的輪胎壓力傳感器。
已有的輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括安裝于各輪胎上的傳感器以及安裝在駕駛室內(nèi)的監(jiān)視接收器。各傳感器對(duì)各自的輪胎氣壓產(chǎn)生響應(yīng)，并將感應(yīng)到的輪胎壓力以及用于區(qū)別于其他傳感器的識(shí)別碼混合編制成編碼信號(hào)，編碼信號(hào)被調(diào)制到固定的射頻，傳送到具有圖形視覺顯示和(或)聽覺報(bào)警的監(jiān)視接收器中，以顯示哪個(gè)輪胎壓力低。在已有技術(shù)中，由于同一輛車的各輪胎傳感器以同一載波頻率同時(shí)向監(jiān)視接收器發(fā)送信號(hào)，因此盡管各傳感器信號(hào)中均含有識(shí)別碼，但是仍然存在傳感器信號(hào)間的干擾問題，使接收效果變差，引起監(jiān)視系統(tǒng)故障，以致無法為駕駛員提供正確的指示和警告。
本實(shí)用新型的目的是提供一種可減小傳感器信號(hào)間干擾的輪胎壓力傳感器。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的傳感器包括用于放大輪胎壓力信號(hào)的放大電路、用于將放大電路輸出的模擬信號(hào)與傳感器識(shí)別碼一起編制成編碼信號(hào)的編碼電路、受編碼電路輸出信號(hào)調(diào)制的射頻發(fā)送電路，以及為整個(gè)傳感器電路供電的電池。此外還具有一個(gè)間歇調(diào)制電路，該電路與編碼電路一起集成在一個(gè)由PIC12C671芯片和24LC00型存儲(chǔ)器構(gòu)成的微處理器中。放大電路的信號(hào)輸出端、放大電路的電源輸入端、射頻發(fā)送電路的調(diào)制輸入端分別連接到芯片PIC12C671的三個(gè)雙向輸入輸出端腳；芯片24LC00的雙向輸入輸出腳(I/O)和時(shí)鐘信號(hào)輸入腳(SCL)分別連接到芯片PIC12C671的另外兩個(gè)雙向輸入輸出端腳；芯片PIC12C671的另一個(gè)雙向輸入輸出端腳連接至芯片自身的電源輸入端腳。芯片PIC12C671和24LC00的電源端腳和接地腳可按其常規(guī)應(yīng)用方式連接電源和接地。在電池的供電總回路中還串接有運(yùn)動(dòng)檢測(cè)開關(guān)。采用上述電路結(jié)構(gòu)后，可用常規(guī)方法向芯片PIC12C671寫入控制程序，控制PIC12C671的六個(gè)雙向輸入輸出端腳的具體功能，具體包括有與放大電路信號(hào)輸出端連接的端腳成為數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入口，用于將放大電路輸出的輪胎壓力模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，以供芯片內(nèi)部處理；與射頻發(fā)送電路的調(diào)制輸入端連接的端腳成為編碼信號(hào)輸出口，使得欲發(fā)送的編碼信號(hào)按程序設(shè)定的時(shí)間間隔對(duì)射頻電路的載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制；與24LC00的雙向輸入輸出腳(I/O)連接的端腳成為讀取芯片24LC00內(nèi)部數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸口，以讀取預(yù)先存在24LC00中的識(shí)別碼；與24LC00的時(shí)鐘信號(hào)輸入腳(SCL)連接的端腳成為時(shí)鐘信號(hào)輸出口，以控制24LC00協(xié)調(diào)工作；與放大電路的電源輸入端連接的端腳成為向放大電路供電的電源；與芯片自身的電源輸入腳連接的端腳成為復(fù)位腳。傳感器工作過程如下當(dāng)車輛達(dá)到一定時(shí)速時(shí)，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)開關(guān)在離心力作用下閉合，電池開始為整個(gè)傳感器電路供電，并使芯片PIC12C671復(fù)位。PIC12C671將由放大電路輸入的輪胎壓力信號(hào)編成數(shù)碼信號(hào)，并讀取24LC00中預(yù)先存儲(chǔ)的傳感器識(shí)別碼，經(jīng)芯片內(nèi)部處理后形成一個(gè)編碼信號(hào)。編碼信號(hào)由PIC12C671按預(yù)先設(shè)定的程序，以運(yùn)動(dòng)檢測(cè)開關(guān)閉合的時(shí)間點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，按一定的時(shí)間間隔對(duì)射頻發(fā)送電路的載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，進(jìn)而使得傳感器按一定的時(shí)間間隔向監(jiān)視接收器發(fā)送信息。本實(shí)用新型由于使用了以芯片PIC12C671和24LC00構(gòu)成的微處理器結(jié)構(gòu)，因此只要用常規(guī)方法設(shè)定各輪胎傳感器中的芯片PIC12C671的控制程序，使各傳感器在不同的時(shí)間發(fā)送信息，即可減少傳感器信號(hào)間的交叉干擾。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是由于減少了同一輛車不同的傳感器信號(hào)間的干擾，因此改善了監(jiān)視接收器的接收效果，減少了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的故障率。此外還由于在電池總回路中串接了運(yùn)動(dòng)檢測(cè)開關(guān)，因此當(dāng)車輛靜止時(shí)，傳感器不通電，節(jié)省了電能。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路方框圖；圖2是
圖1的具體電路圖。
圖1示出了本實(shí)施例的總體電路結(jié)構(gòu)。其中壓敏器件U3、放大電路2、射頻發(fā)送電路3、穩(wěn)壓電路4可用常規(guī)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)選用。U1和U2分別是PIC12C671芯片和24LC00芯片，兩者構(gòu)成一個(gè)微處理器。該微處理器集成了編碼以及對(duì)射頻發(fā)送電路的間歇調(diào)制功能。此外還于電池的供電總回路中串接了運(yùn)動(dòng)檢測(cè)開關(guān)S。結(jié)合圖2的具體電路，本實(shí)施例的壓敏器件U3采用一體化結(jié)構(gòu)的壓敏元件，這種元件的內(nèi)部具有四個(gè)擴(kuò)散在硅中的、以惠斯通電橋結(jié)構(gòu)連接在一起的壓敏電阻。當(dāng)壓敏元件受擠壓時(shí)，可于兩橋臂間產(chǎn)生電壓差。放大電路主要由兩個(gè)運(yùn)算放大器A、B構(gòu)成，兩運(yùn)算放大器可采用LM6062集成塊。射頻發(fā)送電路主要由三極管Q、晶振體Y、諧振線圈L構(gòu)成。穩(wěn)壓電路U4可采用集成塊TC55RP50。芯片U1的GP0-5是雙向輸入輸出端腳，可用常規(guī)方法向芯片U1寫入程序控制GP0-5端腳的具體功能。本實(shí)施例通過程序設(shè)定GP0用于接收放大電路的輸出信號(hào)；GP5輸出編碼數(shù)字信號(hào)到三極管Q，以對(duì)射頻發(fā)送電路進(jìn)行脈沖振幅調(diào)制；GP1用于從U2的雙向輸入輸出腳(I/O)讀取數(shù)據(jù)；GP2輸出時(shí)鐘信號(hào)至U2的時(shí)鐘信號(hào)輸入腳(SCL)；GP4向放大電路中的兩個(gè)運(yùn)算放大器A、B提供電源；GP3與電源端腳VDD連接，作為復(fù)位腳。U1、U2的電源輸入腳UDD、VCC連接到穩(wěn)壓電路U4的輸出端；接地腳VSS、GND連接到整個(gè)傳感器電路的公共地端。在電池的正極輸出端還串接有運(yùn)動(dòng)檢測(cè)開關(guān)S。該開關(guān)可選用美國(guó)產(chǎn)的CG1001-1型開關(guān)。使用時(shí)，將傳感器置于輪胎氣嘴的相應(yīng)位置，使輪胎氣壓作用在傳感器電路的壓敏器件U3上。當(dāng)輪胎達(dá)到與預(yù)定車速(如15英里/小時(shí))相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)速率時(shí)，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)開關(guān)S閉合，電池開始供電，穩(wěn)壓電路U4輸出電壓作用在芯片U1的GP3腳，使芯片復(fù)位。壓敏器件U3輸出的正比于輪胎氣壓的信號(hào)由運(yùn)算放大器A、B放大。放大的模擬信號(hào)被送至U1的GP0腳。U1通過內(nèi)置的A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并從U2的雙向輸入輸出腳(I/O)讀取預(yù)先設(shè)定的傳感器識(shí)別碼，經(jīng)芯片內(nèi)部處理后從GP5按一定時(shí)間間隔輸出編碼信號(hào)。該編碼信號(hào)對(duì)射頻發(fā)送電路進(jìn)行調(diào)制，最后由線圈L發(fā)送出去。各傳感器發(fā)送信號(hào)的時(shí)間可通過預(yù)先寫入芯片U1內(nèi)的程序靈活設(shè)定。例如設(shè)定左前輪胎的傳感器在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)開關(guān)S閉合后第0秒以及此后每隔16秒發(fā)送信息；右前輪胎的傳感器在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)開關(guān)S閉合后的第4秒以及此后每隔16秒發(fā)送信息；左后輪胎的傳感器在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)開關(guān)S閉合后的第8秒以及此后每隔16秒發(fā)送信息；右后輪胎的傳感器在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)開關(guān)S閉合后的12秒以及以后以及此后每隔16秒發(fā)送信息。在這種方式下，各輪胎傳感器發(fā)送信息的時(shí)間最短相隔4秒。使得監(jiān)視接收器在同一時(shí)間內(nèi)只接收到一個(gè)傳感器的信息，因此減少了傳感器信號(hào)間的交叉干擾。
由于當(dāng)電池電壓下降時(shí)，傳感器讀取的輪胎壓力值會(huì)有誤差，因此作為進(jìn)一步改進(jìn)，可在電池輸出端與地之間連接分壓電阻，并使分壓電阻的中間接頭連接至芯片PLC12C671的雙向輸入輸出端腳，該端腳為與芯片24LC00的時(shí)鐘信號(hào)輸入腳連接的端腳。如圖2所示的實(shí)施例，在電池與地之間連接有分壓電阻R1、R2，R1、R2的中間接頭連接至芯片U1的GP2腳。增設(shè)此部分電路結(jié)構(gòu)后，可用常規(guī)方法向U1寫入相應(yīng)的程應(yīng)，使U1在讀取U2的數(shù)據(jù)時(shí)，其GP2腳輸出時(shí)鐘信號(hào)，而在其他時(shí)間則通過分壓電阻R1、R2讀取電池電壓分壓值。U1將讀取的電池電壓分壓值編碼發(fā)送給監(jiān)視接收器，以供監(jiān)視接收器糾正誤差或警示電池電壓不足。
此外，每一個(gè)壓敏元件在零壓力時(shí)的輸出電壓都不一樣(稱為偏移值)，以及在滿壓力下的輸出電壓也不一樣(稱為滿標(biāo)值)。為糾正誤差，可在出廠前對(duì)每個(gè)選定的壓敏元件分別測(cè)出其偏移值和滿標(biāo)值，并存入記憶體芯片24LC00內(nèi)。在使用時(shí)每讀取一次壓力后，通過程序依據(jù)偏移值及滿標(biāo)值計(jì)算得出對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確壓力值，從而保證讀取壓力的精確度。
權(quán)利要求1.一種輪胎壓力傳感器，包括用于放大輪胎壓力信號(hào)的放大電路、用于將放大電路輸出的模擬信號(hào)與傳感器識(shí)別碼一起編制成編碼信號(hào)的編碼電路、受編碼電路輸出信號(hào)調(diào)制的射頻發(fā)送電路，以及為整個(gè)傳感器電路供電的電池，其特征在于a.還包括一個(gè)間歇調(diào)制電路，該電路與編碼電路一起集成在一個(gè)由PIC12C671芯片和24LC00型存儲(chǔ)器構(gòu)成的微處理器中；b.放大電路的信號(hào)輸出端、放大電路的電源輸入端、射頻發(fā)送電路的調(diào)制輸入端分別連接到芯片PIC12C671的三個(gè)雙向輸入輸出端腳；芯片24LC00的雙向輸入輸出腳以及時(shí)鐘信號(hào)輸入腳分別連接到芯片PIC12C671的另外兩個(gè)雙向輸入輸出端腳；芯片PIC12C671的另一個(gè)雙向輸入輸出端腳連接至芯片自身的電源輸入端腳；c.在電池的供電總回路中還串接有運(yùn)動(dòng)檢測(cè)開關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的輪胎壓力傳感器，其特征是在電池輸出端與地之間連接有分壓電阻，分壓電阻的中間接頭連接至芯片PIC12C671的雙向輸入出端腳，該端腳為與芯片24LC00的時(shí)鐘信號(hào)輸入腳連接的端腳。
專利摘要一種輪胎壓力傳感器,其主要特點(diǎn)是增加了對(duì)射頻發(fā)送電路進(jìn)行間歇調(diào)制的間歇調(diào)制電路,并將該電路與編碼電路一起集成在一個(gè)由PIC12C671芯片和24LC00型存儲(chǔ)器構(gòu)成的微處理器中。本實(shí)用新型通過微處理器控制同一輛車的各輪胎壓力傳感器以不同的時(shí)間間隔發(fā)送信息,從而減少了傳感器信號(hào)間的交叉干擾,改善了監(jiān)視接收器的接收效果。
文檔編號(hào)B60C23/02GK2410146SQ0020307
公開日2000年12月13日 申請(qǐng)日期2000年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月28日
發(fā)明者周峰岳 申請(qǐng)人:周峰岳