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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 汽車(chē)輪胎狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 信息技術(shù)
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作B類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 汽車(chē)輪胎狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一種安裝在汽車(chē)上對(duì)汽車(chē)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)預(yù)警的一種設(shè)備，它可以全程記錄汽車(chē)車(chē)胎運(yùn)行數(shù)據(jù)，并通過(guò)對(duì)所記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析從而對(duì)車(chē)輛的各個(gè)車(chē)胎的狀況予以精確的掌控。 通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)汽車(chē)各輪胎的實(shí)際速度,并實(shí)時(shí)地傳輸?shù)狡?chē)駕駛室主機(jī)顯示器上,實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輪胎故障預(yù)警和實(shí)時(shí)顯示狀態(tài)等功能。 另外本設(shè)計(jì)加入了GPS模塊，可以遠(yuǎn)程報(bào)警。
- 詳細(xì)介紹：
- 該系統(tǒng)利用霍爾傳感器進(jìn)行速度的分析，在速度檢測(cè)系統(tǒng)采集到霍爾傳感器傳過(guò)來(lái)的信號(hào)時(shí)，以HT46RU232作為速度處理器，得到各輪胎的轉(zhuǎn)速。然后通過(guò)串口把轉(zhuǎn)速發(fā)送給駕駛室內(nèi)主控制器，主控制器也是以 HT46RU232主芯片。主控制器在得到當(dāng)前各輪胎的轉(zhuǎn)速，在液晶上顯示。主控制器通過(guò)比較得出差值，如果差值達(dá)到危險(xiǎn)值，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，通過(guò)蜂鳴器報(bào)警，并在液晶上提示司機(jī)去檢測(cè)。 我們以四輪汽車(chē)為例來(lái)介紹輪胎狀態(tài)檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的工作原理。 我們把檢測(cè)分為兩組，每組為汽車(chē)同軸的二個(gè)輪胎，每一個(gè)輪子需要一個(gè)霍爾傳感器，所以總共需要四個(gè)霍爾傳感器，每個(gè)金屬輪分別安裝磁鋼，固定好霍爾傳感器，當(dāng)磁鋼每經(jīng)過(guò)一次霍爾傳感器時(shí)，就產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，即一個(gè)很短的方波，利用單片機(jī)獲取單位時(shí)間內(nèi)的方波數(shù)，從而計(jì)算出輪胎的轉(zhuǎn)速。在每單位時(shí)間內(nèi)的方波數(shù)，從而計(jì)算出輪胎的轉(zhuǎn)速。在每組二個(gè)輪子中，比較輪子最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速的差值，當(dāng)大于一定值時(shí)，就有預(yù)警信號(hào)出現(xiàn)（差值的算法是（最高轉(zhuǎn)速—最低轉(zhuǎn)速）/最低轉(zhuǎn)速）。為了取得比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，我們利用加權(quán)取平均值進(jìn)行運(yùn)算，得出當(dāng)前的轉(zhuǎn)速,再去和同組其他輪子進(jìn)行比較產(chǎn)生差值。要有連續(xù)預(yù)警信號(hào)出現(xiàn)方可報(bào)警，預(yù)警值是>=所設(shè)定報(bào)警數(shù)。連續(xù)預(yù)警值大于設(shè)定延時(shí)多少秒，報(bào)警時(shí)間就是多少秒。 運(yùn)用GSM短信息技術(shù)和GPS全球定位技術(shù)，在單片機(jī)開(kāi)發(fā)平臺(tái)上將二者完美的結(jié)合在一起，對(duì)汽車(chē)定位系統(tǒng)進(jìn)行了研究，GPS定位系統(tǒng)主要采用技術(shù)非常成熟的GPS模塊進(jìn)行與單片機(jī)的接口通信完成，使用更方便，定位也更準(zhǔn)確。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)發(fā)明的目的：國(guó)內(nèi)外目前具體研究輪胎狀態(tài)預(yù)警的比較少，這方面的儀器或者設(shè)備也尚且比較欠缺。所以這個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有較高的開(kāi)發(fā)研究的價(jià)值，而且具有廣闊的市場(chǎng)前景。它不僅提示駕駛員及時(shí)停車(chē)去檢查、打氣或更換輪胎。防止出現(xiàn)輪胎氣不足使車(chē)行駛不穩(wěn)定，加劇輪胎的磨損，同時(shí)還能減少汽車(chē)行駛時(shí)由于車(chē)輪轉(zhuǎn)速不對(duì)稱(chēng)導(dǎo)致車(chē)禍的發(fā)生。另外要是遇到意外狀況也可通過(guò)GPS進(jìn)行遠(yuǎn)程報(bào)警。 基本思路：本設(shè)計(jì)為輪胎狀態(tài)預(yù)警系統(tǒng)，作為車(chē)載設(shè)備需要安裝在汽車(chē)上，因此需要用戶(hù)操作面板，并且具有友好的人機(jī)交互界面。我們初步設(shè)計(jì)的用戶(hù)操作面板上有主屏、鍵盤(pán)輸入，報(bào)警指示，報(bào)警蜂鳴器、電源指示燈等。 創(chuàng)新點(diǎn)：把GPS遠(yuǎn)程報(bào)警加入了該系統(tǒng)，單片機(jī)對(duì)輪胎實(shí)時(shí)采速。 技術(shù)關(guān)鍵：GPS遠(yuǎn)程報(bào)警、雙CPU的數(shù)據(jù)傳輸、速度采集與處理。 技術(shù)指標(biāo)：該預(yù)警系統(tǒng)具有控制簡(jiǎn)單，功耗小，上電復(fù)位的特點(diǎn)。利用液晶設(shè)計(jì)出比較良好的人機(jī)界面，動(dòng)態(tài)、形象化顯示當(dāng)前各個(gè)輪子速度。報(bào)警延時(shí)和參數(shù)也可設(shè)定，有較高的推廣價(jià)值。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1.針對(duì)大中型貨車(chē)，采用易于實(shí)施的霍爾傳感器。 2.低功耗。 3.主芯片集成了低電壓保護(hù)功能，對(duì)車(chē)子啟動(dòng)時(shí)的電壓波動(dòng)有較強(qiáng)的抗干擾能力。 4.有線傳輸。具有通訊穩(wěn)定，傳遞信號(hào)速度快，抗干擾能力強(qiáng)，并且調(diào)試過(guò)程中方便與電腦的串口相連接，比較直觀得到數(shù)據(jù)。 5.系統(tǒng)成本較低，安裝簡(jiǎn)單，操作可行。 6.系統(tǒng)可靠性強(qiáng)，采用的是主從雙CPU工作方式。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010年天津工業(yè)大學(xué)第五屆盛群?jiǎn)纹瑱C(jī)比賽
作品所處階段
- 設(shè)計(jì)中期，基本功能已完成。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 申請(qǐng)專(zhuān)利，然后通過(guò)專(zhuān)利轉(zhuǎn)讓的方式
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物展示示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說(shuō)明：將信息采集系統(tǒng)與信息處理系統(tǒng)安裝于汽車(chē)的地盤(pán)之下，在汽車(chē)的駕駛室內(nèi)安裝液晶顯示屏，以及報(bào)警處理按鈕。報(bào)警處理按鈕一共有兩個(gè)，操作簡(jiǎn)單，駕駛員只需在報(bào)警的時(shí)候按下按鈕，取消報(bào)警。 技術(shù)特點(diǎn)：采用的是主從雙CPU工作方式，則可以將各傳感器數(shù)據(jù)在從機(jī)先初步處理、分析歸納后再用串口通信上傳到主機(jī)，降低了主機(jī)處理信息的頻率，減少了其任務(wù)量，增強(qiáng)了對(duì)于處理應(yīng)急情況的響應(yīng)時(shí)間同時(shí)降低了誤報(bào)的可能性。 市場(chǎng)前景和經(jīng)濟(jì)效益：由于現(xiàn)在大型貨車(chē)和客車(chē)極少配置這方面裝置。通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外關(guān)于汽車(chē)輪胎狀態(tài)監(jiān)測(cè)器方面的資料，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)今這方面研究比較欠缺，所以此監(jiān)測(cè)器的設(shè)計(jì)具有相當(dāng)客觀的經(jīng)濟(jì)效益。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 從技術(shù)方面來(lái)看, TPMS技術(shù)主要來(lái)自于三家外資企業(yè)。目前國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)的TPMS基本是靠引進(jìn)國(guó)外公司輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)及生產(chǎn)線, 我國(guó)基本沒(méi)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。目前比較成熟的TPMS系統(tǒng)都是自成一體的,獨(dú)立于汽車(chē)上的其他ECU,而且該技術(shù)主要應(yīng)用在高檔轎車(chē)上，對(duì)于大型貨車(chē)和客車(chē)極少配置。通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外關(guān)于汽車(chē)輪胎狀態(tài)監(jiān)測(cè)器方面的資料，發(fā)現(xiàn)目前這方面研究比較欠缺，所以此監(jiān)測(cè)器的設(shè)計(jì)具有相當(dāng)高的開(kāi)發(fā)研究?jī)r(jià)值。
