專利名稱：汽車輪胎無線監(jiān)測安全預(yù)警系統(tǒng)無線接收器設(shè)計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車安全電子技術(shù)以及無線通信系統(tǒng)技術(shù)，具體涉及汽車輪胎無線監(jiān)測安全預(yù)警系統(tǒng)中無線接收器的設(shè)計。
背景技術(shù)：
汽車輪胎無線監(jiān)測安全預(yù)警系統(tǒng)是通過先進的傳感器技術(shù)，在汽車行駛過程中，利用壓力、溫度傳感器來直接測量輪胎的氣壓和溫度，并通過無線調(diào)制發(fā)射到駕駛室的控制臺上，駕駛者可以直觀地了解各個輪胎的氣壓和溫度狀況，并對輪胎漏氣、低氣壓和高溫進行自動報警，以保障行車安全。這是一項通過防止爆胎實現(xiàn)預(yù)防車禍的最新技術(shù)，提供了一種全新的行車安全防范理念。汽車輪胎無線監(jiān)測安全預(yù)警系統(tǒng)由傳感器、無線發(fā)射器、無線接收器、監(jiān)測器等組成，其中傳感器和無線發(fā)射器、無線接收器與監(jiān)測器可分別進行一體化處理為輪胎模塊和接收器模塊。輪胎模塊的硬件組成由傳感器、單片機和發(fā)射器組成。傳感器是一個單體壓力和溫度傳感器，屬于電容型MEMS傳感器，并具備電源管理和數(shù)字輸出功能，套件內(nèi)的媒介保護過濾器可以使其硅片免受環(huán)境影響 。該系統(tǒng)有4種操作模式待機模式(耗電600nA)、測定氣壓模式、測定溫度模式和輸出數(shù)據(jù)讀取模式。輪胎模塊的軟件解決方案，由于TPMS所采用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是輪胎模塊為7-10年的使用壽命，加上輪胎模塊是由一塊鋰電池(鋰電池電容通常為200-300mA-h)供電，由于電池的不可更換性，因此需要高效率的算法。TPMS的軟件具有3種主要功能測量、處理數(shù)據(jù)和傳輸。算法的效率與時間相關(guān)，程序設(shè)計時必須解決以下問題數(shù)據(jù)顯示與告警，數(shù)據(jù)發(fā)送的頻率，每個數(shù)據(jù)幀中有多少位，任何惡劣的環(huán)境下的數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊?。接收器模塊的硬件組成，接收機模塊含有一個UHF接收器、一個中央天線、和一個與汽車其他部分連接的接口和顯示器。接收機模塊的軟件設(shè)計方案，通訊的協(xié)議處理，編碼數(shù)據(jù)的解調(diào)、解碼及轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)的管理等。數(shù)據(jù)信號的無線發(fā)射與接收和數(shù)據(jù)處理軟件是該系統(tǒng)的兩項關(guān)鍵技術(shù)。數(shù)據(jù)處理軟件是解決電池容量與測量次數(shù)的矛盾、避免多個輪胎模塊同時發(fā)送數(shù)據(jù)時發(fā)生數(shù)據(jù)沖突的關(guān)鍵。無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)是保證系統(tǒng)在高速行駛、強烈震動、高溫低溫等各種惡劣環(huán)境中穩(wěn)定可靠工作的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種性能好、成本低、元器件少的汽車輪胎無線監(jiān)測安全預(yù)警系統(tǒng)無線接收器設(shè)計。它主要由射頻芯片(MC33594)、數(shù)據(jù)處理單元(MCU)、IXD顯示器以及很少的外圍器件組成，通過采用新穎的匹配電路和定制螺旋天線設(shè)計，使得本設(shè)計具有性能好、成本低、元器件少的特點。為了解決背景技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案發(fā)射器和接收器采用一個簡單的協(xié)議進行通信。數(shù)據(jù)以9600bps速率發(fā)送，采用曼徹斯特編碼，F(xiàn)SK調(diào)制。曼徹斯特編碼可以描述為數(shù)字信號值在每一個位周期的一半發(fā)生高低跳變。比如數(shù)值O反映為第一個半周期為低第二個半周期為高，數(shù)值I反映為第一個半周期為高第二個半周期為低。本發(fā)明采用了新穎的匹配電路和定制螺旋天線設(shè)計，起到了提高接收器靈敏度、降低接收器體積的作用。本發(fā)明具有以下有益效果1、通過采用新穎的匹配電路和定制螺旋天線設(shè)計，使得本設(shè)計具有性能好、成本低、元器件少的特點；2、通過采用新穎的匹配電路和定制螺旋天線設(shè)計，使得本設(shè)計接收靈敏度高于同
類產(chǎn)品。


圖1為本發(fā)明中無線接收器的電路原理圖，圖2為本發(fā)明中定制螺旋天線的電路原理圖，
具體實施例方式參照圖1-2，具體實施方式
及主要器件的功能描述如下MC33594是一片UHF接收1C，配置好3個l_byte的配置寄存器后，它就可以接收并管理Manchester編碼位流。它檢測和解調(diào)信號，把必要的數(shù)據(jù)通過SPI接口發(fā)送出去。接收器加電后，把配置寄存器設(shè)定為默認值，關(guān)閉SPI接口，RST管腳輸出低電平，進入配置模式。通過SPI可以對配置信息進行讀寫。可以設(shè)定以下幾項功能 載波頻率 調(diào)制類型(00K或FSK) 選通振蕩器使能以及選通率(strobe ratio) 數(shù)據(jù)管理器禁止或使能 數(shù)據(jù)header是否和數(shù)據(jù)流一起輸出以上特性在第一個配置寄存器設(shè)定，CRl，CR2是接收器ID byte (OxFF喚醒接收器)，CR3設(shè)定數(shù)據(jù)速率和混合信號增益。配置寄存器設(shè)定完成并且使RST變高電平以后，有兩種方法使接收器開始工作。一是如果選通振蕩器使能，那么選通率(strobe ratio)決定其運行時間與休眠時間的比率。這有利于減少電源消耗，因為可以設(shè)定讓其自動喚醒，其余時間處于休眠模式。第二種方法是使STORBE管腳置為高電平。只要STORBE管腳變高，接收器就會工作并等待接收數(shù)據(jù)流。MCU將接收到的數(shù)據(jù)進行處理，在IXD上顯示壓力、溫度的數(shù)值以及一些狀態(tài)信息，在必要時使報警器動作發(fā)出報警聲音；此外，通過設(shè)定按鈕，可以切換顯示狀態(tài)，設(shè)定報
警參數(shù)。
權(quán)利要求
1.汽車輪胎無線監(jiān)測安全預(yù)警系統(tǒng)無線接收器的設(shè)計，其特點在于由射頻芯片 (MC33594)、數(shù)據(jù)處理單元(MCU)、IXD顯示器以及很少的外圍器件組成，通過優(yōu)化選擇調(diào)制方式和載波頻率、采用新穎的匹配電路和定制螺旋天線設(shè)計，保證了系統(tǒng)在高速行駛、強烈震動、高溫低溫等各種惡劣環(huán)境中無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠，使得本設(shè)計具有性能好、成本低、元器件少的優(yōu)點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車輪胎無線監(jiān)測安全預(yù)警系統(tǒng)無線接收器的設(shè)計，其特征在于采用曼徹斯特編碼，F(xiàn)SK調(diào)制。曼徹斯特編碼可以描述為數(shù)字信號值在每一個位周期的一半發(fā)生高低跳變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車輪胎無線監(jiān)測安全預(yù)警系統(tǒng)無線接收器的設(shè)計，其特征在于MCU將接收到的數(shù)據(jù)進行處理，在LCD上顯示壓力、溫度的數(shù)值以及一些狀態(tài)信息，在必要時使報警器動作發(fā)出報警聲音；此外，通過設(shè)定按鈕，可以切換顯示狀態(tài)，設(shè)定報警參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車輪胎無線監(jiān)測安全預(yù)警系統(tǒng)無線接收器的設(shè)計，其特征在于采用了了新穎的匹配電路和定制螺旋天線設(shè)計，起到了提高接收器靈敏度、降低接收器體積和成本的作用。
全文摘要
汽車輪胎無線監(jiān)測安全預(yù)警系統(tǒng)無線接收器的設(shè)計涉及汽車安全電子技術(shù)以及無線通信系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。它主要由射頻芯片(MC33594)、數(shù)據(jù)處理單元(MCU)、LCD顯示器以及很少的外圍器件組成，通過優(yōu)化選擇調(diào)制方式和載波頻率、采用新穎的匹配電路和定制螺旋天線設(shè)計，保證了系統(tǒng)在高速行駛、強烈震動、高溫低溫等各種惡劣環(huán)境中無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠，使得本設(shè)計具有性能好、成本低、元器件少的優(yōu)點。
文檔編號H04B1/18GK103001658SQ20111026876
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者郭延鵬 申請人:郭延鵬