胎压监测装置(控制设计)

分类：开题报告    更新时间：09-02    来源：网络

 一、课题综述及研究意义

据调查,在汽车的高速行驶过程中，轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的，也是突发性交通事故发生的重要原因。据统计，在高速公路上发生的交通事故有70%-80%是由于爆胎引起的。怎样防止爆胎已成为安全驾驶的一个重要课题。

研究汽车胎压监测系统具有很大的科学意义，通过在汽车行驶时实时的对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气和低气压进行报警，实现保持标准的车胎气压行驶和及时发现车胎漏气的科学意义。从而达到保障行车安全，保障驾车者、乘车人的生命安全的目的。

国外许多国家（像美国、日本等）已先后立法，要求在今后几年内实现汽车全部安装TPMS，美国TPMS装备已经非常普及。随着TPMS产品市场对IC高整合度和高可靠性的要求，目前已经有了如GE NPX那样的将所需测试各物理量的传感器与MCU合二为一的智能传感器模块，在未来几年内还会开发出包含RF发射芯片三合一的模块，包含利用运动的机械能自供电的四合一的模块，届时远程轮胎压力监测模块只有一个模块和一个天线组成，客户的二次设计变得十分简便。 面对量大的产品需要降低生产成本，TPMS的生产正在转向中国。今后几年内中国必将成为TPMS的生产大国。而现阶段我国的TPMS产业发展已经进入拥有自主知识产权的自主研发阶段，在性能和成本上达到了能与国际同行媲美的水平。为与世界先进国家同步，我国关于汽车安装TPMS这样的生命安全保障预警系统法规迟早也会出台。

 

二、课题拟采取的研究方法和技术路线

拟在本篇论文中探讨轮胎压力监测系统的背景、意义以及近期国内外轮胎压力监测系统的发展情况等。将在现有的轮胎压力监测系统上进行分析，并分析轮胎压力监测系统的关键技术，再进行设计轮胎压力监测系统的原理框图。然后对比各种元件的性能并选择经济适用的高性能元件，初步画出软硬件流程图。

技术路线：本文的控制系统主要包括五大部分，分别是单片机最小系统设计、发送部分、电源模块、接收模块、显示模块。通过查阅资料和咨询老师，确定模块化设计，是因为其可靠性和安全性比较高。微控制器选择AT89C51芯片，输入输出芯片选用CC1100，显示部分选用LCD1602。将这些模块组成一个可靠地系统，实现胎压监测的要求，并研究系统的可行性及稳定性。

 

三、主要参考文献

[1] 赵政宁 , 孙航 , 曹呈荣 .TPMS 解决方案中的几个关键问题 。单片机与嵌入式系统应用,2006,(11):52-54.

[2] 庄继德.汽车轮胎学.北京:北京理工大学出版社,1995. 

[3] 韩建保,陈厉兵.汽车轮胎气压电子实时监测系统.汽车技术,2002(7):40-41.

[4] 尹凝霞,赵金先,王吉忠.轮胎气压实时监测与报警系统的研究现状及发展趋势.轮胎工业,2005,25(3):137-139. 

[5] Anon.Tire pressure monitoring system(TPMS) FMVSS No138.Washing DC:SAE Government/Industry Meeting,2003. 

[6] Bulbeck S.RFID and MEMS for tyre pressure monitoring systems.Smart Labels Analyst,2002, 10(21):22-23. 

[7] 英恒科技(中国)科技有限公司.轮胎气压监测系统(TPMS)介绍与发展.2005. 

[8] 米林,陈然,谭伟.嵌入式轮胎压力无线监测系统的设计.仪器仪表用,2006,13(1):24-25. 

[9] National Highway Traffic Safety Administration.Federal Motor Vehicle Safety Standards;Tire Pressure Monitoring Systems;Controls and Displays.Federal Register,2002,67(108):38703-38749. 

[10]Christian Kolle,WolfgangScherr,DirkHammerschmidt,etal.Ultra Low-Power Monolithically Integrated Capacitive Pressure Sensor for Tire Pressure Monitoring.IEEE,2004(2):244-247. 

[11]吴志琼,吴毅将.机械式轮胎压力监测系统(TPMS)设计及实现〔J〕科技广场2005.3

[12]National Highway Traffic Safety Administration.Federal Motor Vehicle Safety Standards;Tire Pressure Monitoring Systems;Controls and Displays.Federal Register,2005,70(67):18136-18191. 

[13]王泽鹏,薛风先, 朱由锋.智能轮胎监测技术的发展现状及需解决的关键问题. 汽车技术,2005,(2):1-5. 

[14]张沛泉,李广军.MCU在无线数据传输模块中的通信过程控制[J]半导体技

术2001Vol.26No.3

[15]通福科技.通福无源汽车轮胎压力监测系统.http://www.tunefu.com/products_1_01.asp 

[16]陈光东,赵性初.单片微型计算机原理与接口技术[M]华中理工大学出版社,

武汉,1993

[17]颜重光.新型实用传感器应用指南〔M]北京电子工业出版社,北京,1998(04).

[18]郑石泉.轮胎气压自动警报系统的研制.轮胎工业[J],1997.21

[19]李文印,周斌,终志臣.轮胎压力监测系统设计及实现[J],汽车技术,2004.2

 

二、毕业设计（论文）工作实施计划

（一）毕业设计（论文）的理论分析与软硬件要求及其应达到的水平与结果

理论分析：www.eeELW.Com

我对整个系统可以大体分为2个部分，即采样端与接收端。采样端的功能主要是采集信号并进行处理，由无线芯片将资料传输出去。即由压力传感器进行轮胎压力信号采集，单片机进行采样并进行数据处理后，由单片机控制将信号从无线发送端发送出去。

接收端的功能主要是接收并处理对采样端发送来的信号进行，并做出相应反应。无线模块接收传输信号，并由处理模块处理信号。再由单片机进行分析，控制显示数值并触发声光报警。如果出现异常, 指示灯和液晶显示器就会显示报警。

 

软硬件要求：

(1)系统构成。胎压监测系统包括发射器与接收器。

   (2)通用性。应满足不同工程机械的要求，使系统易扩展、易改进。

(3)可靠性。系统可靠性设计是系统最重要的环节，硬件设计考虑使用双CPU控制、双向收发通行通信结构，软件设计采用编码调制、信息确认等措施。

(4)灵活性。满足不同工业环境所需要的要求，体积小，方便快捷。

(5)低能耗。采用低功耗单片机，使用电池供电能满足整个系统运行，保证系统的安全性。实现灵活供电。

(6)可视化界面。使用LCD屏实时显示操作信息及系统运行状态。

(7)安全性。此设计采用高频收发，有效避开干扰频段，在汽车业控制中能够保证一定的安全性。