数显轮胎气压表对行车安全至关重要,设计需考虑传感器精度、响应、稳定性及成本,安装方便性,显示屏精度、内容及警报功能,电源管理的电池寿命、充电方式和低功耗。本文将对数显轮胎气压表的方案技术进行分析,包括其基本原理、硬件构成、软件设计等方面。
一、轮胎气压表的基本原理
轮胎气压表的基本原理是利用气压传感器将气体气压转换为电信号,再通过电子芯片电路进行处理传输,再将这些信息转发给显示屏显示。常见的传感器包括模拟气压传感器和数字气压传感器。其中,模拟气压传感器是目前应用最广泛的传感器之一,其特点在于成本低,但需要标定,对于生产则有点麻烦,数字气压传感器则价格贵,但可以不用标定,便于生产。
二、轮胎气压表的硬件构成
轮胎气压表的硬件构成主要由LCD/LED显示、压力传感器、SOC芯片及电路模块等组成,其功能主要是通过轮胎气压表的测量显示出汽车轮胎的胎压值。
三、轮胎气压表的软件设计
轮胎气压表的软件设计主要包括数据采集、数据处理、显示控制等部分。其中,数据采集部分负责采集传感器输出的信号,并将其转换为数字信号;数据处理部分负责对数字信号进行滤波、放大、线性化等处理,以提高测量精度和稳定性;显示控制部分负责将处理后的数据显示在显示屏上,并提供人机交互功能。
四、轮胎气压表的参数介绍
1.测量范围:(1-18)Bar
2.显示方式:4位数字动态显示
3.供电电源:3V(1.5V AAA电池2节)
4.工作环境温度:(-20-50)℃
5.工作环境湿度:<=80%RH
9.按键方式:轻触开关
五、特点
1.主控优势
在进口芯片持续大范围缺货的情况下,本方案采用一款国产的芯片——sic8632作为主控制器MCU,该主控片内集成24位高精度ADC,在传感器测量方面有足够高的优势。当进入休眠模式时,该MCU主控仅1uA的电流。同时,该MCU内部集成液晶驱动模块,驱动液晶不再需要外围液晶驱动芯片。
2.性能优势
在测量胎压方面速度足够快,测量精度在1kpa的气压,测量范围1-700kpa,内有NTC实时获取外界环境温度,并对差分传感器进行温度补偿,使测量误差大大缩小,经过无数次测试,测量误差远远优于市面上其他厂商的误差率。
3.低功耗
程序采用10s内若无胎压变化,将关闭LED背光以达到节能,当气压低于5kpa时,20s后自动进入休眠模式,当进入休眠模式时电流仅有1到2个uA,大大延长了电池的使用时间。
4.液晶显示
实时显示当前气压以及电池电量,在气压显示时有四种单位可选,通过按键选择需要的单位模式显示。关机后,下次开机自动定位到上一次的单位模式。相比传统机械指针显示更加准确清晰明了。
5.串口校准
通过较为简洁可靠的方式对胎压进行标定,在标定时同时也采取了验证方式,验证标定的数据可靠性,防止串口发送错误信息。串口标定同时也支持四种单位的标定。
6.成本低
由于采用国产且高度集成的MCU,所以成本可以降到最低,不需要一些外围器件,MCU内部集成了液晶驱动,24位ADC,8位ADC,低频唤醒等硬件外设,现做的气压表样品板子上仅有电阻电容MCU以及传感器。