基于IAP15F2K61S2單片機的輪胎防爆系統(tǒng)的設(shè)計

高世雄　張明慧　李津津

摘要：輪胎防爆系統(tǒng)是以提高駕駛員對汽車行駛安全系數(shù)為目的設(shè)計的一種車輛監(jiān)控設(shè)備。本系統(tǒng)硬件設(shè)計以IAPl5F2K61S2型單片機為核心，實現(xiàn)了對輪胎胎壓、溫度等必要參數(shù)的獲取與分析，能夠及時將輪胎的情況做出必要報警，以提醒使用者。

關(guān)鍵詞：輪胎防爆；IAPl5F2K61S2單片機；傳感器；監(jiān)測

中圖分類號U4 文獻標識碼A 文章編號2095-6363（2015）12-0024-01

目前，隨著人們生活水平的不斷提高，汽車己做為一種代步工具逐漸的進入到了我們大眾生活。與此同時汽車數(shù)量也不斷增加，但隨之而來的交通事故的發(fā)生率也在不斷上升。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在我國有近三成的交通事故是由爆胎所引起的，慘不忍睹的車禍現(xiàn)場一次次提醒我們輪胎的重要性。如何預防和監(jiān)控爆胎現(xiàn)象的發(fā)生越來越得到人們的重視。

1.輪胎防爆系統(tǒng)原理概述

本作品所設(shè)計的汽車輪胎防爆系統(tǒng)是基于無線傳輸技術(shù)、STC單片機控制、無線供電技術(shù)、溫度胎壓檢測技術(shù)、報警系統(tǒng)等而設(shè)計的，本系統(tǒng)采用無線供電技術(shù)給下位機供電，并通過下位機進行胎壓及溫度檢測，STC單片機控制，采用無線傳送技術(shù)，將下位機實時檢測的胎壓值、溫度值發(fā)送給上位機，經(jīng)由上位機處理后，由LCD1602顯示輪胎情況，當輪胎氣壓或溫度出現(xiàn)異常時，會向駕駛員發(fā)出警告，提醒駕駛?cè)瞬扇∠鄳拇胧?，已達到防止爆胎的目的。

2.系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1壓力傳感器監(jiān)測模塊

該模塊是系統(tǒng)的主要監(jiān)測模塊，我們使用的是MPS1100系列電壓輸出型壓力變送傳感器，采用壓力傳感器作為敏感器件并集成了數(shù)字調(diào)理芯片，能夠?qū)鞲衅鳟a(chǎn)生的溫漂和非線性進行數(shù)字補償，提高了監(jiān)測的準確性。它可以應用于非腐蝕性、非導電性氣體或液體的壓力自動測量與控制。本次設(shè)計為了方便模擬，我們選用的是量程范圍較小的0～20kpa的壓力傳感器，受實驗條件影響我們用它模擬真實情況下的氣壓傳感器的量程0kpa到500kpa，正常車胎的氣壓范圍在230kpa到250kpa之間，為了方便觀察，我們在單片機內(nèi)部對數(shù)據(jù)進行換算，0到20kpa顯示在lcdl602上是0到512kpa。

2.2溫度傳感器監(jiān)測模塊

該模塊我們采用的是單線數(shù)字溫度傳感器DSl8820，它具有抗干擾能力強、高性能等特點，而且采用單線通信技術(shù)，能夠直接輸出數(shù)字信號，方便了數(shù)據(jù)的分析與處理。

2.3無線供電模塊

無線充電模塊有兩大部分組城，發(fā)射模塊和接收模塊。系統(tǒng)使用電流發(fā)射芯片是XKT410，電源供電后開始工作，通過線圈間的“磁耦合共振”技術(shù)給下位機供電。

2.4無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的設(shè)計

上下位機都采用NRF24L01無線收發(fā)模塊作為接收和發(fā)送數(shù)據(jù)模塊，下位機通過主控芯片對數(shù)據(jù)處理后經(jīng)NRF24L01發(fā)射給上位機的NRF24L01無線模塊接收，在傳送給上位機的主控芯片處理。

2.5人機交互模塊

人機交互功能由LCDl602和鍵盤輸入組合而成，鍵盤與相應的I/0端口相連接，鍵盤輸入不同的數(shù)值，通過LCD1602進行顯示。

3.系統(tǒng)總體架構(gòu)

3.1系統(tǒng)

3.2軟件方面

根據(jù)系統(tǒng)的硬件構(gòu)成，軟件主要分成兩大塊，下位機程序和上位機程序，下位機程序主要包括胎壓溫度檢測控制程序和無線收發(fā)控制程序，上位機主要包括無線收發(fā)控制程序和顯示控制程序以及報警等應對處理程序。

4.結(jié)語

本系統(tǒng)在輪胎檢測方面已經(jīng)基本實現(xiàn)了預期的功能，能夠根據(jù)輪胎的狀況做出正確的警示，滿足了設(shè)計要求，達到了提高駕駛的安全性的目的。