基于stm32的卡车智能后桥温度监测预警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于stm32的卡车智能后桥温度监测预警系统，包括：微处理器模块、显示模块、存储模块、通讯模块、报警模块、测温模块；其中，将主处理器与从处理器分别置于驾驶室内与后桥上，测温模块将卡车轮毂温度和差速器油温实时采集上传给从处理器，从处理器将数据滤波后利用通讯模块传回给主处理器，主处理器首先将数据展示在显示模块上，同时通过存储模块保存数据，并利用算法判断是否需要报警提示驾驶员。本发明专利技术能将刹车鼓温度和差速器油温实时显示给司机，能极大程度上避免因制动器热衰减或差速器油温过高而引起的事故。或差速器油温过高而引起的事故。或差速器油温过高而引起的事故。

【技术实现步骤摘要】
基于stm32的卡车智能后桥温度监测预警系统


[0001]本专利技术属于嵌入式系统
，具体涉及一款以STM32作为微处理器的卡车智能后桥温度监测预警系统。

技术介绍

[0002]卡车是我们生活中非常常见的交通运输工具。随着科技的发展，在保障卡车行车安全方面已有不少突破，但在以驾驶者为导向的安全辅助驾驶系统研究上还略显不足。在很多偏远地区，长下坡路是许多卡车司机的噩梦，遇到这种情况，司机只能采取连续刹车的方式对车辆减速。但随着刹车使用时间持续增加，刹车鼓的温度会短时间内急剧上升，制动器“热衰退”现象突出。有研究表明，当刹车鼓温度达到200℃时，摩擦副的摩擦系数约为0.3～0.4，随着温度继续上升，制动效能开始不断降低。一般情况下，认定刹车鼓温度250℃为临界温度，超过此值就有可能会发生事故，应及时提醒司机靠边停车。另外，与长下坡相反的长上坡路段，卡车连同货物总重有时超过五十吨。在这种情况下，一般采用高转速低车速的行车方法，差速器中的齿轮转速非常高，啮合力也很大，会使差速器油温骤升，与之带来的就是润滑油粘性降低，润滑效果变差，从而使齿轮摩擦力更大、油温更高，形成恶性循环。所以，对差速器油温的监测也是十分重要。
[0003]现有的刹车鼓监测装置大都采用接触式的温度传感器，原理是直接将传感器接触在刹车鼓内壁上，通过热传导间接测出刹车鼓温度。如中国专利CN103395417B，公开了一种用接触式热敏电阻测量汽车刹车鼓温度的方法及装置。该专利技术将热敏电阻镶嵌于绝热体的吸热面内，使使该热敏电阻的感温面与所述吸热面平齐，并将绝热体固定在刹车鼓的防尘盖上。又如中国专利CN112213219A，专利技术了一种监测及预警相结合的鼓式刹车片磨损和刹车鼓温度的方法。也是将温度传感器导热探头镶嵌于传感器外壳前端，将监测磨损的传感器及温度传感器置于传感器外壳内，温度传感器通过螺纹与温度传感器导热探头连接固定成一整体，将其固定在刹车蹄上。采用接触式传感器有明显的缺点，首先温度测量装置要与刹车鼓内壁接触，必定会造成探头的磨损，长时间使用后中间会出现缝隙，影响测量精度。其次，当刹车鼓内有凉风经过时，可能引起数据失真的情况。
[0004]另外，现今的测温装置大都缺少独立的处理器、显示屏与报警器，司机不能及时的察觉刹车鼓的温度变化，且会导致设备难以移植到现有车辆上。与此同时，大多专利技术忽略了差速器油温这个重要数据，尤其在恶劣路况下行驶，差速器油温需要特别关注。

技术实现思路

[0005]针对现有卡车刹车鼓温度以及差速器油温测量传感器易磨损、易受外界因素干扰、无独立处理器，难移植等缺陷，本专利技术提供了一种基于stm32的卡车智能后桥温度监测预警系统，具有运算能力强大、反应速度快、测量准确、抗干扰性强、易实现的特点，为卡车行车安全提供了一种可靠、新颖、功能强大的技术方案。
[0006]本专利技术为实现上述目的采用如下技术方案：
[0007]本专利技术基于stm32的卡车智能后桥温度监测预警系统，包括微处理器模块、显示模块、存储模块、通讯模块、报警模块、测温模块，其特征在于：微处理器模块包括主处理器与从处理器；主处理器是STM32F429IGT6，从处理器是STM32F103C8T6；显示模块为5寸触摸显示屏；存储模块包括SDIO模块与一张32GB储存卡；通讯模块选取TJA1050模块；报警模块是蜂鸣器；测温模块设置为MAX6675模块以及MCU90614模块，前者用于差速器油温测量，后者用于刹车鼓温度测量。
[0008]所述主处理器分别与所述显示模块、所述存储模块、所述通讯模块、所述报警模块相连；所述通讯模块TJA1050模块的第1引脚RX与所述主处理器STM32F429IGT6的第122引脚CAN1_RX连接，第二引脚TX与所述主处理器STM32F429IGT6的第123引脚CAN1_TX连接；所述报警模块有源蜂鸣器的负极引脚与所述主处理器STM32F429IGT6的第53引脚PA7相连。
[0009]所述从处理器分别与所述测温模块和所述通讯模块相连；其中所述测温模块MCU90614模块的第1引脚SIM悬空，第2引脚RST悬空，第3引脚RX与所述从处理器STM32F103C8T6的第12引脚USART2_TX连接,第4引脚TX与所述从处理器STM32F103C8T6的第13引脚USART2_RX相连；所述测温模块MAX6675模块的第1引脚SCK与所述从处理器STM32F103C8T6的第15引脚SPI1_SCK相连，第2引脚CS与所述从处理器STM32F103C8T6的第14引脚SPI1_NSS连接，第3引脚SO与所述从处理器STM32F103C8T6的第16引脚SPI1_MISO相连；所述通讯模块TJA1050模块的第1引脚TX与所述从处理器STM32F103C8T6的第33引脚CAN_TX连接，第2引脚RX与所述从处理器STM32F103C8T6的第32引脚CAN_RX相连。
[0010]所述MCU90614模块利用紧固螺钉与探头支架固定，同时所述探头支架的通孔底部有凸台完成所述MCU90614模块的轴向定位；所述探头支架采用螺栓的方法与刹车鼓底板固定；安装完成后所述MCU90614模块的红外探头应与刹车鼓内壁的摩擦面距离小于50毫米。
[0011]所述MAX6675模块通过螺纹副与放油螺栓固定，进而与后桥壳上的放油孔螺纹副连接。
[0012]与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在：
[0013]1、本专利技术运算能力强大，反应速度快。本专利技术使用双处理器的布局，从处理器与各传感器通讯，主处理器主要与驾驶员交互，能够在0.1秒内将温度数据从传感器反映到屏幕上。从处理器隶属于主处理器，只有当主处理器请求数据时从处理器才会发送数据，若从处理器产生故障，并不会影响到主处理器的运行。
[0014]2、本专利技术采用红外温度传感器，具有测量准确、频率较快、抗干扰能力强、寿命长的特点。刹车鼓温度采用红外温度传感器测量，测温依据物体的热辐射量，当被测物体辐射能量通过大气媒介传输到红外测温仪上时，它内部的光学系统将目标辐射的能量汇聚到传感器，并转换成电信号。
[0015]3、本专利技术采用独立的存储单元保存温度数据，具有数据可存储，易查看的特点。能够保存最近100次行车时的秒次温度数据。且采用可分离式存储单元，如需查看数据，仅需将SD卡取出，并连接至电脑端。
[0016]4、本专利技术采用了一块5寸触摸显示屏作为人机交互设备，具有人性化，可视化的特点。能将温度数据实时、突出的展示出来，并配有颜色条与温度对应。
附图说明
[0017]图1为本专利技术硬件结构图；
[0018]图2为本专利技术线路连接图，黄色框代表微处理器，上面的数字代表着第几号引脚，蓝色框为各种模块；
[0019]图3为本专利技术刹车鼓温度传感器安装位置图；
[0020]图4为本专利技术刹车鼓温度传感器安装位置局部放大图；
[0021]图5为本专利技术差速器油温安装位置图；
[0022]其中：1摩擦衬片、2制动鼓内壁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于stm32的卡车智能后桥温度监测预警系统，其特征在于，包括：微处理器模块、显示模块、存储模块、通讯模块、报警模块、测温模块；微处理器模块包括主处理器与从处理器；主处理器是STM32F429IGT6，从处理器是STM32F103C8T6；显示模块为5寸触摸显示屏；存储模块包括SDIO模块与一张32GB储存卡；通讯模块选取TJA1050模块；报警模块是蜂鸣器；测温模块设置为MAX6675模块(8)以及MCU90614模块(3)，前者用于差速器油温测量，后者用于刹车鼓温度测量。2.根据权利要求1所述的基于stm32的卡车智能后桥温度监测预警系统，其特征在于：所述主处理器分别与所述显示模块、所述存储模块、所述通讯模块、所述报警模块相连；所述通讯模块TJA1050模块的第1引脚RX与所述主处理器STM32F429IGT6的第122引脚CAN1_RX连接，第二引脚TX与所述主处理器STM32F429IGT6的第123引脚CAN1_TX连接；所述报警模块有源蜂鸣器的负极引脚与所述主处理器STM32F429IGT6的第53引脚PA7相连。3.根据权利要求1所述的基于stm32的卡车智能后桥温度监测预警系统，其特征在于：所述从处理器分别与所述测温模块和所述通讯模块相连；所述测温模块MCU90614模块(3)的第1引脚SIM悬空，第2引脚RST悬空，第3引脚RX与所述从处理器STM32F103C8T6...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈奇，黄丽源，鲁俊，夏同良，李兆杰，邾枝润，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：