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胎压监测系统(TPMS)的电路设计方案。

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简介:
胎压侦测系统(Tire Pressure Monitor System,简称TPMS)作为一项先进技术,旨在显著提升汽车的主动安全性。该系统融合了前沿的汽车电子技术、传感器技术以及无线通信技术。TPMS能够实时监测所有轮胎的气压状况,并能迅速识别气压过低、气压过高或快速漏气等异常情况,从而及时向驾驶员发出警报。 一、实物位置图: 二、轮胎气压过高或过低的潜在危害: 三、TPMS系统主要包含直接式、间接式和复合式三种类型: 1、直接式(Pressure-Sensor Based TPMS,简称PSB):这种类型的TPMS通过在每个轮胎内部安装压力传感器,直接测量轮胎的气压。然后,利用无线发射器将这些压力数据传输至中央接收器模块。一旦检测到轮胎气压过低或发生漏气现象,系统便会立即触发报警,从而实现事前主动防御。 2、间接式(Wheel-Speed Based TPMS,简称WSB):该类型的TPMS依赖于汽车ABS(防抱死制动系统)的轮速传感器来监测轮胎之间的转速差异。当轮胎压力降低时,车辆重量的减少会导致轮胎直径缩小,进而引起车速的变化。这种车速变化可被用于触发警报系统,提醒驾驶员注意潜在问题。此类系统属于事后被动型监测方式。 3、复合式TPMS:这种设计方案在两个相邻的轮胎内配备直接传感器,同时采用一个四轮间接系统。相较于完全依赖直接传感器的方案,复合式TPMS能够有效降低成本并克服间接系统无法同时检测多个轮胎出现气压过低的问题。尽管如此,它仍然无法提供所有四个轮胎内的实时压力数据。 四、TPMS的安装方式主要分为内置式和外置式两种:相比于传统的安装方式,内置式的安装更加精确(外置式通常只能提供大致的轮胎温度信息),并且安装和充气更为便捷;此外,内置式的安装方式也能够避免因路面坑洼碾压而导致损坏的可能性。 五、TPMS的工作原理简介:直接式与内置发射模块:该模块运用LF(低频)唤醒技术来优化电池使用效率。汽车启动后,中央控制模块会发送低频信号到轮胎上的发射模块中;接收到的低频信号会诱发LF天线产生感应电压并将其转换为唤醒信号,从而激活MCU (微控制器),实现节能效果. LF唤醒子系统包括接收机和接收模块: 接收模块通过车载电源供电,接收天线负责接收无线信号; RF (射频) 接收电路对高频信号进行解码,并将解码后的信息传递给中央处理器. 中央处理器会分析发射模块的ID号以及压力温度等数据信息. 如果ID号与存储在码模块中的ID信息匹配,则进行处理并显示结果;否则,将该数据视为非本车轮胎的数据并予以丢弃. TPMS发射器与发射模块组成: 胎压监测模块由五个关键部分组成:1.一个集成了压力、温度、加速度和电压检测功能的智能传感器MCU 以及后处理ASIC芯片;2.一个锂亚电池;3.一个天线;所有器件和材料都必须满足-40℃~+125℃的使用温度范围。
转载自唯样电子资讯。

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  • TPMS
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    本项目专注于设计一种高效的TPMS(轮胎压力监测系统)电路方案,旨在实时监控汽车轮胎的压力与温度,并及时预警异常情况,确保行车安全。 胎压侦测系统(Tire Pressure Monitor System)是一项提高汽车主动安全性的新技术。它运用了最新的汽车电子技术、传感器技术和无线发射接收技术。 TPMS能够实时监测所有轮胎的气压,并在出现异常状态,如气压过低或过高以及快速漏气时及时发出报警信号。 胎压侦测系统可以分为直接式(Pressure-Sensor Based TPMS)、间接式(Wheel-Speed Based TPMS)和复合式三种类型: 1. 直接式:利用安装于每个轮胎内的压力传感器来测量轮胎的气压,通过无线发射器将信息发送到中央接收模块。当胎压过低或漏气时,系统会自动报警。 2. 间接式:使用汽车ABS系统的轮速传感器比较各车轮转速差异以检测胎压变化。如果某个轮胎压力降低,则车辆重量会导致该轮胎直径变小、行驶速度减慢,并触发警报信号。 3. 复合式TPMS:在对角线位置的两个轮胎内安装直接传感器,同时装备一个四个轮胎的间接系统。 此外,TPMS可以采用内置或外置两种安装方式。内置式相比传统的外置式更加准确且不易损坏,在行驶中不会因路面不平而受到影响。 胎压侦测系统的原理包括:通过LF唤醒技术使发射模块在汽车启动后接收低频信号,并将轮胎内的压力、温度等信息发送给中央处理器进行处理和显示,从而实现对所有四个轮胎的实时监测。
  • TPMS
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    TPMS轮胎压力监测系统是一种智能汽车安全装置,通过实时监控车辆各轮胎的压力和温度,并在异常时发出警告,保障行车安全。 ### TPMS轮胎压力监控系统详解 #### 一、TPMS技术概述 TPMS(Tire Pressure Monitoring System),即轮胎压力监测系统,是一种安装在车辆上的安全辅助装置,用于实时监测轮胎气压,并在气压异常时及时报警,以提高行车安全性。随着汽车行业的不断发展和技术的进步,TPMS已成为现代汽车不可或缺的一部分。 #### 二、TPMS系统组成 TPMS系统主要由两大部分组成:发射器(位于轮胎内)和接收器(通常位于驾驶室内)。下面详细介绍这两部分的组成和工作原理。 ##### 1. 发射器 发射器主要由以下五个部分构成: - **智能传感器SoC**:集成了压力传感器、温度传感器、加速度传感器以及电压检测等功能,能够进行信号处理。 - **微控制器(MCU)**:一般为4至8位单片机,负责数据采集、处理和发送指令。 - **RF射频发射芯片**:用于无线传输数据至接收器。 - **锂亚电池**:提供发射器所需电力,需满足极端温度条件下的性能要求。 - **天线**:用于接收和发射无线信号。 此外,发射器的外壳采用高强度ABS塑料制成,确保了耐用性和耐温性(从-40℃到+125℃)。 ##### 2. 接收器 接收器主要包括六个部分: - **天线**:用于接收来自发射器的无线信号。 - **RF接收器**:对接收到的信号进行解码。 - **微控制器(MCU)**:负责数据处理和逻辑控制。 - **键盘**:供驾驶员操作使用。 - **显示屏幕(LCD或LED)**:显示轮胎压力状态等信息。 - **电源**:为整个系统供电。 #### 三、TPMS关键技术及实现方案 ##### 1. 基于SP12的TPMS方案 - **发射端**:采用SP12作为核心,集成ADC信号调理、补偿、电压检测和压力温度加速度等传感器功能,并通过SPI接口与MCU相连。 - **接收端**:包括RF接收器、MCU和显示屏幕,实现数据接收处理及信息展示。 ##### 2. 基于SP30的TPMS发射方案 - **发射端**:采用SP30为核心,集成了温度压力加速度等传感器以及电压检测组件。 - **接收端**:与基于SP12的方案类似,但具体元件型号不同。 #### 四、TPMS传感器模块详解 传感器模块是TPMS系统的核心部件之一,它通常集成有多种传感器和处理单元,例如: - **半导体压力传感器**:用于监测轮胎内部的压力变化。 - **半导体温度传感器**:监控轮胎内部的温度状况。 - **加速度传感器**:检测车辆运动状态,并辅助判断是否需要激活系统。 - **数字信号处理单元**:负责收集数据并进行相应处理工作。 - **电源管理器**:确保整个系统的低功耗运行,延长电池寿命。 其中,压力传感器通常采用MEMS技术制造。常见的类型包括硅集成电容式压力传感器和硅压阻式压力传感器。这两种类型的传感器各有特点,例如硅压阻式压力传感器采用了高精度半导体电阻应变片构成惠斯顿电桥结构,其测量精确度可达0.01至0.03%FS。 #### 五、案例分析:SP30和NPX2传感器 ##### 1. SP30传感器 - **内部构造**:将压力加速度温度MEMS芯片与电压检测MCU等组件组合封装在一个单元内。 - **压力传感器结构**:采用三层堆叠模块(玻璃硅玻璃),确保高可靠性和最佳的介质兼容性。 ##### 2. NPX2传感器 - **三维模型设计**:包含压力、加速度和温度传感器以及微控制器。 - **加速度传感器内部构造**: - 坚固的设计可承受多次高强度冲击。 - 多晶硅主动防护提高了电气稳定性。 - 共晶结合封装技术减少了机械应力。 综上所述,TPMS系统不仅涉及复杂的硬件组成和技术实现,还需要高度集成化的传感器模块以确保系统的准确性和可靠性。随着技术的不断进步,未来的TPMS系统将会更加智能化和精准化,并为行车安全提供更多保障。
  • 基于TI CC2541 -
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    本设计采用TI公司的CC2541芯片,提出了一种高效的胎压监测系统电路方案。该方案具备低功耗、高精度和远距离传输的特点,适用于汽车安全领域。 胎压监测系统对于许多人来说可能还是一个相对陌生的概念,但就其功能而言,在安全性配置中的重要性不容忽视。然而在很长一段时间内,并没有人真正重视它的存在。 想象一下,无论你的发动机或底盘性能多么优越,这些优势最终都要通过轮胎与地面的接触来体现出来。如果胎压不正确,则车辆的各项性能将无法得到充分发挥。据相关数据显示,由爆胎引发的重大交通事故占比较高,而其中最常见的一种原因就是胎压不足。 当胎内气压过高时,会减少轮胎与路面的实际接触面积,并且此时轮胎所承受的压力也会相应增大,这会导致抓地力的下降。此外,在车辆经过坑洼或颠簸路段时,由于没有足够的空间来吸收震动,除了影响行驶稳定性和乘坐舒适性外,还会增加对悬挂系统的冲击力度。 因此合适的胎压不仅有助于提升驾驶体验,更是保证行车安全的重要措施之一。 世平集团合作伙伴升润公司推出了一款基于TI CC2541 芯片的轮胎压力监控解决方案。该方案能够实时监测轮胎的压力值、温度变化以及电量状况,并将这些数据传输到手机应用程序中以便用户随时查看车辆状态,为用户提供安全保障。 核心技术优势包括: - 支持对多个轮胎进行气压和电量检测。 - 实时获取轮胎内部温度信息的变化情况。 - 可同时控制4至6个轮胎的工作状态。 方案规格如下: - 当监测到异常状况时可以触发报警机制提醒驾驶员注意安全问题。 - 允许一个应用程序管理多辆汽车的数据传输需求。 - 采用TI CC2541作为主控芯片,该款芯片是专为低能耗蓝牙通信设计的系统级集成电路(SoC),支持多种数据速率模式。
  • 汽车轮力传感器( TPMS )-解决
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    本简介探讨汽车轮胎压力传感器(TPMS)的电路设计方案,涵盖其工作原理、硬件选型及软件算法等关键要素。 应用领域/适用场景:乘用车 商用车 方案亮点: 传感器通过无线信号将压力、温度以及电池电压等数据发送到仪表台,驾驶员可以实时查看轮胎状态,从而保障行车安全。 方案详情: 发射端采用英飞凌SP370芯片,接收端则使用TDA5235。支持的频率包括315M和433M两种。此外,该系统还提供了多种安装方式供用户选择:太阳能式、记录仪集成式、蓝牙+APP以及串口输出+上位机式等,并可根据具体需求进行订制。 性能指标: - 发射板:工作频段为315/433.92MHz ± 35kHz,采用FSK调制方式,发射功率达到8dbm。 - 接收板:接收灵敏度可达 -110dBm,在工作状态下电流消耗仅为10mA。 物料清单: - TDA5235 - SP370-26-106-0
  • (分享)汽车原理图及源代码-
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    本资源提供详尽的汽车胎压监测系统原理图与源代码,旨在为电子工程师和汽车爱好者展示其工作原理,并助力于相关项目的开发与研究。 汽车胎压监测系统适用于汽车电子行业,并顺应车载智能安全驾驶的发展趋势。该产品具备以下功能: 1. 开机自检功能 2. 欠压报警功能 3. 过压报警功能 4. 快速漏气报警功能 5. 温度过高报警功能 6. 低电压报警功能 7. 系统故障报警功能 8. 显示轮胎压力和温度的功能 9. 加密功能 硬件方面,TUSB3410作为通讯主控的USB设备,通过USB将UART数据传输至主机端或接收。此外还支持SD卡功能,并连接AU6350 USB_HUB芯片以实现与HOST端的通信。 在软件设计中,TUSB3410主要负责USB-SERIAL驱动。它包括INTERRUPT类型接口和BULK类型接口。其中,中断接口用于心跳监控及数据加密;而批量传输则用来读取串口数据并上传至主机或接收写入的数据。当主端请求数据时,设备会通过管道将四个胎压模块的数据显示给主控,并由系统解析存储在8K滚筒缓存区中。 该设计还包含详细的硬件电路图和PCB截图以及相关的源代码(包括TUSB3410单片机驱动程序及Android操作系统HOST端usb驱动)。这些资料仅供学习参考,不得用于商业用途。
  • 无线TPMS传感器SP37库函数手册!
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    本手册详细介绍了用于无线胎压监测系统(TPMS)的SP37传感器的库函数。内容涵盖初始化、数据读取与配置等核心功能,助力快速高效地集成到汽车电子项目中。 英飞凌无线胎压检测TPMS的传感器开发必不可少的函数库文件!
  • 汽车与开发.pdf
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    本论文详细探讨了汽车胎压监测系统的原理、设计及实现过程。文中结合实际案例分析,提出了一套有效的胎压监测解决方案,并对未来的研发方向进行了展望。 汽车胎压监测系统的开发设计包括硬件设计和软件设计。
  • 基于SP30汽车智能
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    本设计提出了一种采用SP30传感器的汽车胎压智能监测系统,实时监控轮胎压力与温度,保障行车安全。 本段落概述了当前汽车智能胎压监测系统(TPMS)的发展现状,并介绍了基于智能传感器SP30的智能胎压监测系统的开发设计过程。该系统分为压力温度采集、发射以及压力温度接收显示两个子系统,详细阐述了硬件和软件的设计与实现,并在菏泽学院省级实验教学示范中心汽车实训中心进行了验证,具有较高的实用价值。
  • INA219流与模块-解决
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    简介:INA219是一款高性能传感器,专门用于测量电流和电压。它为电子工程师提供了精确、可靠的电路设计解决方案,在电源管理和电机控制等领域有广泛应用。 感应总线电压范围为0V至26V,可报告电流、电压和功率的16个可编程地址。在整个温度范围内精度达到±0.5%。具备筛选选项校准寄存器功能。