充氣泵方案基于簡單原理,使用時(shí)能自動(dòng)檢測輪胎壓力。當(dāng)胎壓低于預(yù)設(shè)值時(shí),電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng),將壓縮氣體經(jīng)進(jìn)氣管泵入輪胎。一旦充氣泵達(dá)到設(shè)定的胎壓上限,電機(jī)將自動(dòng)關(guān)閉。該方案由壓力傳感器、ADC芯片、主控芯片等核心組件構(gòu)成。其關(guān)鍵功能參數(shù)如下:顯示方式:采用LED/LCD顯示屏,實(shí)現(xiàn)測量與設(shè)置信息同屏展現(xiàn)(以LED為主)。單位:支持PSI、KPA、Bar、Kg/cm2四種單位,循環(huán)切換。測量范圍:廣泛覆蓋3.0~150.0PSI,20~1030KPA,0.2~10.30Bar,0.2~10.50Kg/cm2,適應(yīng)不同機(jī)芯泵輸出需求。
一個(gè)充氣泵方案的組成包含多種元器件,其中芯片占據(jù)重要核心地位。那么,充氣泵方案用什么芯片呢?
首先,充氣泵方案的芯片必須具備MCU。MCU芯片是充氣泵方案設(shè)計(jì)的核心部件,它的性能內(nèi)存大小以及功能直接影響充氣泵方案的功能實(shí)現(xiàn)。MCU芯片是一個(gè)類似于電腦CPU一樣重要的東西,沒有它充氣泵方案的功能就無法正常使用。但它在選型成為充氣泵方案前,它只是晶圓封裝好并帶引腳的空片。它的重要之處在于它可以裝載軟件并在注入軟件后驅(qū)動(dòng)其他的元器件行使它們的功能。就像我們?nèi)祟惖拇竽X一樣,由大腦支配身體各個(gè)肢體和五臟六腑的運(yùn)作。所以MCU芯片在選型中需要選擇能夠滿足充氣泵方案功能的儲(chǔ)存器和編程存儲(chǔ)器。
智能打氣泵方案選用的是一個(gè)帶24bitADC的8位RISC MCU,內(nèi)置8k×16Bits的OTP程序存儲(chǔ)器,是一個(gè)同時(shí)帶有488字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(SRAM)的芯片。它是一個(gè)專應(yīng)用于精度測量場景的芯片,具有上電復(fù)位(POR)、上電復(fù)位延遲定時(shí)器(典型值39ms)、低電壓復(fù)位(LVR)、8 bit定時(shí)器0,12位帶預(yù)分頻的定時(shí)/計(jì)數(shù)器2、看門狗定時(shí)器(3K WDT)等專用微控制器的特性。并且?guī)в?4位雙向I/O口,自身搭載4×16 LCD驅(qū)動(dòng)和7×8 LED驅(qū)動(dòng),內(nèi)置溫度傳感器,1路UART等外設(shè)特性。電壓工作范圍DVDD為2.4V~5V;AVDD為2.4V~5V;有QFN32封裝。其芯片具備高性能、高精度、抗干擾能力強(qiáng)、多樣化資源、低功耗等特點(diǎn),開發(fā)的智能打氣泵方案具有精度高,功耗低等眾多優(yōu)勢(shì)。
下面就來再說說關(guān)于一個(gè)充氣泵應(yīng)用解決方案的開發(fā)流程。
充氣泵方案需要明確其場景應(yīng)用和功能需求設(shè)定。每種輪胎的氣壓不同它們所需求的量也就不一樣,自行車車胎和汽車輪胎肯定不能設(shè)定同樣的氣壓值。所以在一個(gè)方案設(shè)定之初我們首先也確定的是它的應(yīng)用場景和功能需求。
芯片選型:在詳細(xì)了解充氣泵方案的功能需求后,方案開發(fā)第二步就是為其選擇合適的電子元器件,這其中包括主控芯片、ADC芯片、傳感器、電容電阻、放大器等多種電子元器件。芯片選型還需要顧及到單片機(jī)ROM和EEPROM,輸入和輸出設(shè)備、通信接口、傳感器和執(zhí)行器等相關(guān)問題。
硬件設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)充氣泵方案的電路原理圖,在設(shè)計(jì)電路原理圖時(shí)我們需要考慮它外部連接的布局,以及充氣泵方案的內(nèi)部電子元件的優(yōu)化布局、金屬連線和通孔的優(yōu)化布局、電磁保護(hù)、熱耗散等各種因素。
軟件設(shè)計(jì):根據(jù)選定的芯片系統(tǒng)和硬件設(shè)計(jì)的要求,進(jìn)行充氣泵方案的軟件開發(fā)。充氣泵方案的軟件設(shè)計(jì)包括芯片的程序編寫,各個(gè)功能模塊的算法和控制邏輯、以及各種功能實(shí)現(xiàn)的程序設(shè)定。軟件編寫通常使用匯編語言和C語言作為編寫語言。
調(diào)試和測試:充氣泵方案初步成型后需要做多次測試,包括溫差、老化、頻次、精度、電池等多種針對(duì)性功能測試,以增強(qiáng)軟件使用可靠性,發(fā)現(xiàn)軟件存在的不足和差異,在此基礎(chǔ)上提升方案的可靠性。
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