0090] 步驟二：判斷單片機是否與手機通信，是則繼續(xù)執(zhí)行步驟=，否則執(zhí)行步驟四；
[0091] 步驟S :向手機APP發(fā)送當前胎壓值，隨后執(zhí)行步驟五；
[0092] 步驟四：使用程序內(nèi)部胎壓預設值，隨后執(zhí)行步驟六；
[0093] 步驟五：接收手機APP發(fā)來的胎壓預設值；
[0094] 步驟六：判斷胎壓值是否在預設值變化范圍內(nèi)，是則返回執(zhí)行步驟一，否則執(zhí)行步 驟屯；
[0095] 步驟屯：判斷胎壓預設值是否大于當前值，是則執(zhí)行步驟八，否則執(zhí)行步驟九；
[0096] 步驟八：關閉電磁閥，打開氣累為輪胎充氣，并返回執(zhí)行步驟一；
[0097] 步驟九：關閉氣累，打開電磁閥為輪胎放氣，并返回執(zhí)行步驟一。
[0098] 其中，胎壓傳感器輸入單片機的為0~255的數(shù)字信號，而手機APP端顯示給用戶 的是壓強值。在軟件設計中，使用單片機對讀到的數(shù)字信號進行了函數(shù)轉(zhuǎn)換，計算出胎壓 值。轉(zhuǎn)換函數(shù)關系式的推導如下：
[0099] 根據(jù)分析胎壓傳感器信號處理電路，可得到加在傳感器上的電壓值Vf為：
[0100]
(1) 陽1〇1] 其中：Rf--胎壓傳感器FSR402的阻值；
[0102] E--ATmegel6忍片模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)基準參考電壓巧V)。
[0103] 由公式（1)可知，顯然Vf取值范圍在0~5V之間，而此電壓信號可被ATmegel6忍 片模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)轉(zhuǎn)換為上述0~255的數(shù)字信號。根據(jù)AD采集模擬量與數(shù)字量的比 例關系，可推出胎壓傳感器FSR402實際阻值Rf為：
[0104]
(2)
[01化]其中：a--ATmegeie忍片模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)轉(zhuǎn)換結(jié)果；
[0106] R。一一傳感器信號處理電路內(nèi)置電阻阻值。 陽107] 由實驗發(fā)現(xiàn)，正常的胎壓下胎壓傳感器FSR402的阻值約為250 Q~350 Q，故為提 高模數(shù)轉(zhuǎn)換的精度，本裝置的軟件系統(tǒng)中將0。其取為300 Q。
[0108] 由實驗測定若干個胎壓（記作P)值下對應的胎壓傳感器電阻值，并由Excel擬合 得到胎壓傳感器FSR402阻值Rf與胎壓P (單位：Psi)之間的函數(shù)關系如公式（3)所示： 陽109]
[0110]調(diào)用公式似W及公式做的轉(zhuǎn)換函數(shù)，單片機將采集到的胎壓傳感器的數(shù)字信 號a轉(zhuǎn)換為胎壓值P，通過藍牙模塊實時傳輸?shù)绞謾CAPP軟件界面顯示。 陽111] 為測試本發(fā)明實施例提供的自行車智能感壓充氣裝置的性能，發(fā)明人還對在自行 車上安裝好的該裝置進行了W下測試實驗：
[0112] 1)打開手機端APP，連接藍牙，手機端顯示當前胎壓值?；瑒踊瑒訔l，將設定胎壓 值調(diào)高，此時氣累對輪胎充氣，手機端接收到的胎壓傳感器測量的胎壓值升高。待當前胎壓 值達到設定胎壓值時，氣累停止工作，同時能夠聽到電磁閥間歇放氣，運為正?，F(xiàn)象，是系 統(tǒng)在進行微調(diào)。
[0113] 2)用戶通過手機端APP界面拖動滑動條，使胎壓設定值低于當前胎壓值，電磁閥 開啟對車胎進行放氣。當胎壓傳感器反饋的當前胎壓值等于設定值時，電磁閥停止工作。
[0114] 3)將車胎內(nèi)氣體放空，通過手機端將設定胎壓值設定為50PSI。設定后，氣累開始 工作，40秒后，實測胎壓值達到設定值。
[0115] 4)將輪胎扎破，在扎破瞬間，氣累開始工作，對車胎充氣，此時仍可進行正常騎行。
[0116] 上述方案中，通過一胎壓傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)騎行中智能感壓，并通過單片機對檢測 數(shù)據(jù)進行計算，并將其與正常胎壓數(shù)值進行對比后自動控制充放氣執(zhí)行模塊為輪胎進行充 氣或放氣。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，部件安裝在自行車車輪上，對自行車的機械機構(gòu)改動很小，不 會影響車體本身的性能；在騎行中可隨時為車胎充氣，解決了需要人下車手動打氣的不便， 且對胎壓的實時監(jiān)測與充放氣控制，尤其適合長途騎行中遭遇扎胎的異常狀況補救，在車 胎異常損壞的情況下仍能正常騎行。在車胎經(jīng)受太陽暴曬胎壓過高時，本裝置可自動放氣， 防止爆胎發(fā)生。手機APP端的交互可人為設定合適的胎壓值并查看胎壓狀況，達到最舒適 的騎行體驗。
[0117] W上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可W做出若干改進和潤飾，運些改進和潤飾也 應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種自行車智能感壓充氣裝置，其特征在于，包括相互連接的電路控制模塊和充放 氣執(zhí)行模塊； 所述電路控制模塊用于實時檢測自行車胎壓，并在檢測到胎壓低于預定胎壓范圍下限 值時，控制所述充放氣執(zhí)行模塊對車胎充氣；在檢測到胎壓高于預定胎壓范圍上限值時，控 制所述充放氣執(zhí)行模塊對車胎放氣。2. 如權(quán)利要求1所述的自行車智能感壓充氣裝置，其特征在于，所述充放氣執(zhí)行模塊 包括安裝在自行車車輪軸心上的圓盤殼體（1)，所述圓盤殼體（1)內(nèi)固定有氣栗（2)及電磁 閥（3)，所述圓盤殼體（1)的外壁上開設有電池卡槽（5);所述氣栗（2)的排氣口（20)與電 磁閥的進氣口（18)連接，所述氣栗（2)的排氣口（20)經(jīng)輸氣管（6)與車胎氣嘴（7)連接。3. 如權(quán)利要求2所述的自行車智能感壓充氣裝置，其特征在于，所述電路控制模塊 包括胎壓傳感器（8)、傳感器信號處理電路模塊（21)、單片機主控模塊（22)、繼電器模塊 (29)、電源（25)、電源降壓模塊（28)和電源開關（26);所述繼電器模塊（29)包括第一繼 電器電路模塊（23)、第二繼電器電路模塊（24);所述胎壓傳感器（8)固定于自行車的輪輞 (9)和內(nèi)胎（10)之間；所述傳感器信號處理電路模塊（21)、單片機主控模塊（22)、第一繼 電器電路模塊（23)、第二繼電器電路模塊（24)、電源降壓模塊（28)集成于同一塊電路控 制板（4)上，所述電路控制板（4)與電源開關（26)固定于所述圓盤殼體（1)內(nèi)；所述電源 (25)安裝于所述電池卡槽（5)內(nèi)；所述胎壓傳感器（8)的信號輸出端經(jīng)過所述傳感器信號 處理電路模塊（21)與所述單片機主控模塊（22)的信號輸入端（221)連接，所述單片機主 控模塊（22)的第一控制輸出端（222)與所述第一繼電器電路模塊（23)連接，所述單片機 主控模塊（22)的第二控制輸出端（223)與所述第二繼電器電路模塊（24)連接；所述電源 (25)通過所述電源開關（26)，首先分別通過第一、第二繼電器模塊的常開動合端口與所述 氣栗（2)的供電端、所述電磁閥（3)的受控端連接，其次通過所述電源降壓模塊（28)后分 別與所述單片機主控模塊（22)的供電端、所述繼電器模塊（29)的供電端連接。4. 如權(quán)利要求3所述的自行車智能感壓充氣裝置，其特征在于，所述電路控制模塊還 包括集成于所述電路控制板（4)上的藍牙模塊，所述藍牙模塊的輸入端與所述單片機主控 模塊（22)的串行輸入端連接，所述藍牙模塊與自行車騎行者的手機通過藍牙無線連接； 所述單片機主控模塊（22)將所述胎壓傳感器（8)實時檢測到的胎壓電信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換 計算得出的實時胎壓值，通過所述藍牙模塊傳輸至與所述藍牙模塊連接的手機上顯示；所 述單片機主控模塊（22)還用于根據(jù)所述手機通過所述藍牙模塊發(fā)來的設定胎壓值，控制 所述充放氣執(zhí)行模塊對車胎充/放氣，直至胎壓達到所述設定胎壓值。5. 如權(quán)利要求4所述的自行車智能感壓充氣裝置，其特征在于，所述氣栗（2)、電磁閥 (3)、電路控制板（4)及電源（25)按照重力配比固定于所述圓盤殼體（1)內(nèi)。6. 如權(quán)利要求4或5所述的自行車智能感壓充氣裝置，其特征在于，所述藍牙模塊型號 為HC-05。7. 如權(quán)利要求2至5任一項所述的自行車智能感壓充氣裝置，其特征在于，所述氣栗 (2) 的主體為RS-540直流電機。8. 如權(quán)利要求2至5任一項所述的自行車智能感壓充氣裝置，其特征在于，所述電磁閥 (3) 為CHUKA公司的2V025-08型號電磁閥。9. 如權(quán)利要求3至5任一項所述的自行車智能感壓充氣裝置，其特征在于，所述胎壓傳
【專利摘要】本發(fā)明提供一種自行車智能感壓充氣裝置，涉及機電領域，用于解決現(xiàn)有的自行車自動充氣技術(shù)對自行車本身的機械結(jié)構(gòu)改造較大，操作復雜，智能化程度不高問題，該充氣裝置包括：相互連接的電路控制模塊和充放氣執(zhí)行模塊；所述電路控制模塊用于實時檢測自行車胎壓，并在檢測到胎壓低于預定胎壓范圍下限值時，自動控制所述充放氣執(zhí)行模塊對車胎充氣；在檢測到胎壓高于預定胎壓范圍上限值時，自動控制所述充放氣執(zhí)行模塊對車胎放氣。上述方案中，該裝置可安裝在自行車車輪的輻條內(nèi)部，可實時監(jiān)測胎壓狀態(tài)，并根據(jù)當前胎壓和預定標準胎壓范圍的比較結(jié)果自動充/放氣，省時省力，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能有效延長輪胎的使用壽命，增加騎行的樂趣。
【IPC分類】B60C23/04, B60C23/10
【公開號】CN105172492
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】白艷茹, 祁天, 溫家馨, 劉相相
【申請人】北京科技大學
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年10月13日