专利名称：一种基于无线传输的轮胎温度测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车轮胎温度的测量装置，特别是基于无线传输和单片机控 制的轮胎温度监测装置。
背景技术：
轮胎作为汽车的重要部件之一，它直接与路面接触，和汽车悬架共同来缓和汽车 行驶时所受到的冲击，保证汽车有良好的乘座舒适性和行驶平顺性；保证车轮和路面有良 好的附着性，提高汽车的牵引性、制动性和通过性。随着中国交通公路条件的改善，车辆的 行驶速度变得越来越高，由于高速而产生的车轮爆胎，最根本的原因就在于轮胎气压的不 均勻和温度的过高而引发的。另外，某些驾驶员因为利益的驱动，往往很多货车都进行超载 运行，这也增加了轮胎的动载负荷，汽车轮胎在周期性的动载负荷作用下，轮胎橡胶和钢架 之间的摩擦必将导致轮胎温度的上升。基于这一现象，很多研究人员都进行了相应的改进 措施，但都相应提高成本和很长的周期。因此本文提出了一种基于无线传输技术和单片机控制的方法，来对汽车轮胎的温 度进行监测。以此达到提高汽车的安全性和操作稳定性，改善汽车的运行状态，以及治理汽 车超载和保护公路。
发明内容针对背景技术的相关技术缺陷或不足，本实用新型提供一种基于无线传输和单片 机控制的简单、低成本的轮胎温度监测装置。从而实现对汽车轮胎温度的实时监控，提高汽 车驾驶的安全性。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案予以解决一种基于无线传输的单片机轮胎温度监测装置，包括远程数据信号采集系统和中 心监控处理系统，其特征在于远程数据信号采集系统与中心监控处理系统通过无线传输 实现连接，其中远程数据信号采集系统包括温度传感器、中央处理器和无线射频发射模块， 温度传感器、中央处理器和无线射频发射模块依次相连；中心监控处理系统包括无线射频 接收模块、中央处理器和显示单元，线射频接收模块、中央处理单元和显示单元依次相连。本实用新型的其他技术特点为所述的远程数据信号采集系统安装于汽车轮胎的内部。所述的温度传感器为数字温度传感器DS18B20。所述的无线射频发射模块和接受模块为单片射频收发芯片nRFMOl。所述的中央处理单元采用单片机，单片机的型号为AT89C51。所述的显示单元采用共阴极的数码管。本实用新型与现有技术相比具有结构简单、实现对汽车轮胎温度的实时监控，提 高汽车驾驶的安全性，同时成本低、适于广泛推广使用。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型远程数据采集系统原理图。图3为本实用新型中心监控系统原理图。
以下结合附图对本实用新型的具体内容作进一步详细说明。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的基于无线传输的单片机轮胎温度监测装置，包括远程 数据信号采集系统和中心监控处理系统，远程数据信号采集系统与中心监控处理系统通过 无线传输实现连接，其中远程数据信号采集系统包括温度传感器、中央处理器和无线射频 发射模块，温度传感器、中央处理器和无线射频发射模块依次相连。将远程数据信号采集系 统安装于汽车轮胎的内部，并且可以多点放置，用于对轮胎的温度进行采集处理，并传输给 中心监控系统。中心监控处理系统包括无线射频接收模块、中央处理器和显示单元，线射频 接收模块、中央处理单元和显示单元依次相连。中心监控系统主要对采集到的温度信号进 行分析和处理并对驾驶员提供可视化界面。中心监控系统安装与驾驶室内，方便驾驶员观 测显示数据。远程数据采集系统将采集到的轮胎温度可以经过无线射频发射模块实时的发 送到中心监控系统的无线射频接受模块，然后经处理单元处理显示在数码管上。在实用新型的基于无线传输的单片机轮胎温度监测装置中，远程数据采集系 统主要包括有单片机AT89C51、nRF2401和DS18B20三部分，其中DS18B20为温度传感器， 主要采集轮胎的温度，它的温度测量范围为-55^125度，有三个主要的引脚，一个为电源 接口，一个为接地引脚，最后一个为数字输出信号引脚。DS18B20和单片机采用一线总线 的数据传输方式，输出的直接是数字信号，不再需要模数转换器，极大的降低了电路的复杂 性，而且单线传输大大的提高了系统的抗干扰性，能够适应更恶劣的工作环境。DS18B20把 监测到的轮胎温度信号传输到单片机AT89C51，经过单片机的分析和处理后，再控制无线射 频发射单元向无线射频接收单元发射信号，通过无线传输温度信号。AT89C51是由ATMEL 公司生产的一块高度集成芯片，它是一个低电压，高性能CM0S8位单片机，片内含有2KB的 可反复擦写的只读Flash程序存储器和1 位的随机存取数据存储器，该单片机兼容标准 MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元。它具有20个引脚，15个 双向输入/输出端口，其中Pl是一个完整的8位双向I/O 口，两个外中断口，两个16位可 编程定时计数器，两个全双向串行通信口，一个模拟比较放大器。nRF2401是采用的Nordic 公司生产的一片单片收发集成芯片。芯片功耗很低，以_5daii的功率发射时，工作电流只有 10. 15mA,接收时工作电流为18mA，当处在空闲模式下时，工作电流仅为1 μ A，能起到很好 的节能作用。由于其有很高的使用可靠性和稳定性，所以非常适合使用在汽车这样的机器 上监测小型设备的无线通信传输。当nRFMOl发射单元把温度信号传输到中心监控系统的 无线接收单元nRFMOl上，无线接收芯片nRFMOl又把温度信号传输到中心监控系统的单 片机上，通过单片机的分析处理，然后把温度信号输出在共阴极的数码显示管上面，以让驾 驶员可以实时的观测到驾驶过程中，汽车轮胎的温度变化。来为驾驶员对轮胎降温提供依 据，防止轮胎因为温度过高出现危险事故，达到驾驶安全。
权利要求1.一种基于无线传输的轮胎温度测量装置，包括远程数据信号采集系统和中心监控处 理系统，其特征在于远程数据信号采集系统与中心监控处理系统通过无线传输实现连接， 其中远程数据信号采集系统包括温度传感器、中央处理器和无线射频发射模块，温度传感 器、中央处理器和无线射频发射模块依次相连；中心监控处理系统包括无线射频接收模块、 中央处理器和显示单元，线射频接收模块、中央处理单元和显示单元依次相连。
2.如权利要求1所述的基于无线传输的轮胎温度测量装置，其特征在于所述的远程 数据信号采集系统安装于汽车轮胎的内部；所述的中心监控系统安装于汽车驾驶室内。
3.如权利要求1所述的基于无线传输的轮胎温度测量装置，其特征在于所述的温度 传感器为数字温度传感器DS18B20。
4.如权利要求1所述的基于无线传输的轮胎温度测量装置，其特征在于所述的无线 射频发射模块和接受模块为单片射频收发芯片nRFMOl。
5.如权利要求1所述的基于无线传输的轮胎温度测量装置，其特征在于所述的中央 处理单元采用单片机，单片机的型号为AT89C51。
6.如权利要求1所述的基于无线传输的轮胎温度测量装置，其特征在于所述的显示 单元采用共阴极的数码管。
专利摘要本实用新型公开了一种基于无线传输的单片机轮胎温度监测装置，包括远程数据信号采集系统和中心监控处理系统，其特征在于远程数据信号采集系统与中心监控处理系统通过无线传输实现连接，其中远程数据信号采集系统包括温度传感器、中央处理器和无线射频发射模块，温度传感器、中央处理器和无线射频发射模块依次相连；中心监控处理系统包括无线射频接收模块、中央处理器和显示单元，线射频接收模块、中央处理单元和显示单元依次相连。本实用新型与现有技术相比具有结构简单、实现对汽车轮胎温度的实时监控，提高汽车驾驶的安全性，同时成本低、适于广泛推广使用。
文档编号B60C23/20GK201859534SQ20102058385
公开日2011年6月8日 申请日期2010年10月30日 优先权日2010年10月30日
发明者宋殿明, 彭金栓, 李山虎, 田学英 申请人:长安大学