汽车轮胎气压监测系统的设计
胎压监测系统原理图
胎压监测系统原理图
胎压监测系统原理图如下图所示：
[图片在此处插入]
该系统由以下组件组成：
1. 传感器：安装在每个车轮上，用于测量轮胎的压力和温度。
传感器将测量结果发送给接收器。
2. 接收器：接收来自传感器的数据，并将其传输到中央处理单元（CPU）进行处理。
3. 中央处理单元（CPU）：负责接收和处理来自接收器的数据，并根据预设的算法进行分析。
如果检测到胎压异常或温度异常，CPU会发出警报信号。
4. 警报装置：根据CPU发送的警报信号，触发警报装置，例
如声音或闪光灯，以提醒驾驶员注意轮胎状况。
5. 车辆信息显示屏：显示实时的轮胎压力和温度数据，以及警报信息，让驾驶员可以随时监控轮胎状态。
通过使用胎压监测系统，驾驶员可以及时了解轮胎的压力和温度情况，以确保安全驾驶。
系统会发出警报信号，提醒驾驶员检查轮胎并采取相应的措施，以避免轮胎爆破或其他安全问题
的发生。
这可以帮助提高驾驶员的安全意识，减少交通事故的发生。
汽车轮胎压力监测系统(TPMS)
汽车轮胎压力监测系统(TPMS)1. TPMS系统概述TPMS - Tire Pressure Monitoring System，汽车轮胎压力监视系统，主要用于汽车行驶过程中实时监测轮胎气压，并对轮胎漏气和低气压进行报警，以保障行车安全。
美国汽车工程师协会的调查统计表明，美国每年有26万起交通事故是由于轮胎故障引起的，而75%的轮胎故障是由轮胎气压不足或渗漏造成的。
爆胎造成的经济损失巨大。
有鉴于此，在2000年美国国会通过了TREAD 法案。
TREAD法案的要求之一是到2007年，所有在美国销售的汽车都必须安装轮胎压力监视系统。
回应TREAD法案，美国公路交通安全局（NTHTSA）要求到2007年，所有在美国销售的汽车都必须安装轮胎压力监视系统，并提出了汽车生产商的执行时间表：· 2005 Sep: 50%美国市场出售的轻型汽车· 2006 Sep: 90%美国市场出售的轻型汽车· 2007 Sep: 100%美国市场出售的轻型汽车注: 以上轻型汽车指重量低于10000磅的轿车, 卡车, 客车等, 但不包括同轴端有2个轮胎的汽车。
目前, 美国每年的汽车销量约为1500万辆（轿车/卡车），全球每年约5000万辆。
平均每辆车需要4.2个轮胎（不包括备用胎）。
目前，TPMS主要分为两种类型：一种是间接式TPMS，它通过汽车ABS的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别，以达到监视胎压的目的，其缺点是无法对两个以上轮胎同时缺气的状况和速度超过100公里／小时的情况进行判断。
另一种是直接式TPMS，它利用安装在每一个轮胎里的以锂离子电池为电源的压力传感器来直接测量轮胎的气压，并通过无线调制发射到安装在驾驶台的监视器上。
监视器随时显示各轮胎气压，驾驶者可以直观地了解各个轮胎的气压状况，当轮胎气压太低、渗漏、太高、或温度太高时，系统就会自动报警。
NHTSA对这两种TPMS系统进行了评估。
胎压监测系统的设计)
胎压监测系统的设计)胎压监测系统（TPMS）是一种车载安全系统，用于监测和报告车辆轮胎的实时胎压信息。
该系统通过传感器在车辆的每个轮胎上安装，并通过无线通信将胎压数据传输到车辆中央处理单元（ECU）或驾驶舱的仪表板上的显示屏上。
胎压监测系统的设计旨在提高驾驶员和乘员的安全性、减少车辆维修和保养成本，并提高燃油效率。
1.传感器选择：选用高质量、高精度的胎压传感器。
这些传感器应能在各种温度和地形条件下工作，并能精确测量每个轮胎的胎压。
2.传感器安装位置：传感器应安装在每个轮胎的气门上，并与轮胎的空气腔相连。
传感器的安装位置应在车辆结构和无线通信方面具有良好的稳定性和可行性。
3.数据传输：胎压传感器通过无线通信将数据传输到车辆的中央处理单元或仪表板上的显示屏。
这需要选择适当的无线通信技术并设计合适的通信协议。
传输的数据应具有较高的可靠性和实时性。
4.数据处理和分析：车辆中央处理单元或仪表板上的显示屏应具备处理和分析胎压数据的功能。
这将涉及到设计合适的算法和逻辑，用于判断胎压是否达到警戒线，并提供相应的警示。
5.用户界面：胎压监测系统应具备友好的用户界面，以便驾驶员或乘员能够方便地查看和理解胎压数据。
这可能包括数字显示、指示灯、声音警报等反馈机制。
6.警报和报警：系统应当能够根据实时胎压数据发出警报和报警。
这可以通过仪表板上的显示屏、声音警报、风格振动等方式实现，以提醒驾驶员注意胎压问题。
7.可靠性和安全性：胎压监测系统的设计应具备高可靠性和安全性。
这包括传感器的稳定性、数据传输的可靠性、系统的抗干扰能力以及反面攻击的安全性保障等。
8.故障检测和维护：系统应能检测传感器的故障情况，并提示用户进行维护和更换。
这可以通过系统的自检功能、传感器故障检测算法等手段实现。
9.系统集成和兼容性：胎压监测系统的设计应能与车辆的其他系统进行良好的集成，并具有良好的兼容性。
系统设计应考虑到不同车辆的需求和要求，以便可以广泛适用于不同类型的车辆和市场。
汽车胎压监测系统的设计方案
1 引言汽车在高速行驶中,轮胎故障是所有驾驶者最为担忧和最难预防的,也是突发性交通事故发生的重要缘故。
中国正进入家庭汽车的高速增加期，轮胎安满是汽车平安性能评判的重要指标，轮胎爆胎由于其不可预测性和不可操纵而成为突发性交通事故发生的重要缘故，造成庞大的经济损失和人员伤亡，极大地要挟着汽车的行驶平安。
适当的轮胎充气压力是保证汽车平安、平稳行驶的关键因素。
及时准确地对超过或低于轮胎压力标准范围的异样状态进行报警，是减少由轮胎爆胎引发的交通事故的有效途径。
于是汽车轮胎气压监测系统TPMS(Tire Pressure Monitoring System)开始取得开发与利用。
1．1 课题的背景据交警部门统计，轮胎爆胎、疲劳驾驶和超速行驶是造成高速公路交通事故的三个重要缘故，其中轮胎爆胎由于其不可预测性和不可操纵性而成为首要因素，在中国高速公路上发生的交通事故更有70%是由轮胎爆胎引发的。
据统计，在高速公路上发生的交通事故有70%-80%是由于爆胎引发的。
如何避免爆胎已成为平安驾驶的一个重要课题。
中国国家橡胶轮胎质量监督中心的专家分析，维持标准的轮胎气压行驶和及时发觉轮胎漏气是避免爆胎的关键。
而汽车胎压监视系统（TPMS：Tire Pressure Monitoring System）毫无疑问将是理想的工具。
凡世通（Firestone）轮胎的质量问题，造成了超过千人的伤亡，此事引发了业界和美国政府的高度关注，普利斯通/凡世通公司曾被迫一次收回650万只轮胎。
据美国汽车工程师学会最近的调查，美国每一年有26万交通事故是由于轮胎气压低或渗漏造成的，另外，每一年75%的轮胎故障是由于轮胎渗漏或充气不足引发的。
由于每一年造成的经济损失庞大，美国政府要求汽车制造商加速进展TPMS 系统，以求减少轮胎事故的发生。
针对这一问题，2001年7月，美国国家公路交通平安治理局（NHTSA）出台相应法案规定，法案要求到2007年，所有在美国销售的汽车都必需安装轮胎压力监视系统。
基于单片机的胎压监测系统的设计
基于单片机的胎压监测系统的设计1. 引言胎压监测系统是一种用于实时监测车辆胎压的装置，它可以提供准确的胎压数据，帮助驾驶员及时发现胎压异常情况，提高行车安全性。
本文将基于单片机设计一种胎压监测系统，通过对系统的硬件设计和软件编程进行深入研究，实现对车辆胎压的实时监测和报警功能。
2. 背景随着汽车行业的快速发展和人们对行车安全性的要求不断提高，胎压监测系统逐渐成为汽车安全装置中不可或缺的一部分。
传统的胎压监测系统主要通过传感器感知轮胎内部气体压力，并将数据传输到处理器进行处理。
然而，这种系统存在成本高、体积大、安装复杂等问题。
基于单片机设计的胎压监测系统具有体积小、成本低、可靠性高等优势，在汽车行业中得到了广泛应用。
3. 系统硬件设计3.1 传感器选择选择合适的传感器是确保系统准确性和可靠性的关键。
在本文中，我们选择了压电式传感器作为胎压传感器，它能够将胎压转换为电信号输出，并具有体积小、响应速度快、精度高等优点。
3.2 信号采集与处理胎压传感器输出的电信号需要经过采集和处理才能得到准确的胎压数据。
我们使用模拟转数模（ADC）将模拟信号转换为数字信号，并通过单片机进行处理和分析。
通过合理的数据处理算法，可以准确地计算出车辆各个轮胎的胎压。
3.3 通信模块为了实现实时监测和报警功能，我们在系统中添加了无线通信模块。
通过与车辆内部通讯系统进行连接，可以将实时监测到的胎压数据传输给驾驶员，并在出现异常情况时发出警报。
4. 系统软件设计4.1 系统架构设计基于单片机设计的胎压监测系统需要合理地组织软件结构，确保系统稳定运行并具备良好的扩展性。
我们采用分层结构设计，将硬件驱动层、数据处理层和应用层分离开来，便于各个功能模块的开发和维护。
4.2 数据处理算法胎压监测系统需要对传感器采集到的数据进行处理和分析，以得到准确的胎压数据。
我们采用了一种基于统计学的算法，通过对一段时间内的数据进行统计和分析，可以准确地判断出胎压是否异常，并及时发出警报。
汽车胎压监测系统控制原理
汽车胎压监测系统控制原理1. 背景介绍汽车胎压监测系统（TPMS）是一种用于监测汽车轮胎气压的装置。
它能够实时监测轮胎的胎压，一旦发现轮胎气压异常，系统会发出警报。
TPMS的主要目的是提高行车安全、减少事故风险，并延长轮胎寿命。
2. 基本原理汽车胎压监测系统控制原理主要包括传感器、接收器和控制单元三个部分。
2.1 传感器传感器是TPMS最重要的组成部分，它负责测量轮胎的实时气压，并将数据传输给接收器。
常见的传感器类型有直接式和间接式两种。
2.1.1 直接式传感器直接式传感器直接安装在每个车轮上，通常由一个压力传感器和一个无线发送模块组成。
当轮胎气压下降时，压力传感器会检测到变化并通过无线发送模块将数据发送到接收器。
2.1.2 间接式传感器间接式传感器则通过监测轮胎周围的转速来间接推断轮胎气压。
当轮胎气压下降时，轮胎的直径会减小，从而导致车轮的转速增加。
间接式传感器通过车辆的ABS系统来监测这种转速变化，并将数据传输给接收器。
2.2 接收器接收器是TPMS系统中负责接收传感器发送的数据并进行处理的部分。
它通常安装在车辆座舱内，可以是一个独立的显示屏或与车辆信息娱乐系统集成。
接收器主要功能包括数据解码、警报判断和显示。
它会解码传感器发送的数据，并根据预设的阈值判断轮胎气压是否异常。
一旦发现异常，接收器会触发警报，通知驾驶员注意。
2.3 控制单元控制单元是TPMS系统中负责控制和管理整个系统的部分。
它通常由一台微处理器组成，负责协调传感器和接收器之间的通信，并对系统进行参数设置和故障诊断。
控制单元主要功能包括： - 接收并处理传感器发送的数据； - 设置警报阈值； - 控制警报的触发和关闭； - 监测系统的运行状态，如电池电量、传感器故障等。
3. 工作流程汽车胎压监测系统的工作流程如下：1.传感器测量轮胎气压，并将数据发送给接收器。
2.接收器接收并解码传感器发送的数据。
3.接收器根据预设的阈值判断轮胎气压是否异常。
TPMS_胎压检测系统介绍及工厂实施方案
190AUTO TIMETRAFFIC AND SAFETY | 交通与安全1 引言本文介绍了常见的TPMS 类型、TPMS 胎压传感器技术要求、天线板布置方式及成功率影响因素分析，为在具有TPMS 检测要求的主机厂提供建议及规划指导。
2 TPMS 介绍2.1 TPMS 工作原理待检车辆在主线工位移动，TPMS 设备根据车辆位置依次触发左前，右前，左后，右后4个胎压传感器，读取胎压ID 值并上传对应系统。
a) 针对不同形式的胎压传感器（轴向、切向）天线板采用不同线圈发射低频信号激活胎压传感器。
b) 传感器被激活后返回带有胎压、胎温、轮胎ID 信息的高频信号，不同供应商采用不同的胎压通讯协议。
c) 天线板是通过控制低频信号的影响范围来控制读取的轮胎（即防读穿）。
d) 任何标示位相同，频段一致的高频信号都会被天线板识别读取。
2.2 TPMS 类型主要类型包括间接式TPMS 、直接式TPMS 、混合式TPMS 和无源式TPMS [1]。
a)间接式TPMS通过车辆ABS 上系统上的轮速传感器来比较四只轮胎的转速来实现欠压报警：如果其中一只轮胎气压降低，车辆重量会使该轮直径变小，行驶相同的距离该车轮转速就会与其他车轮不同，当差别很大时就仪表就会发出异常胎压报警。
b)直接式TPMS通过安装在轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压、温度等信息，利用无线发射器将压力等信息从轮胎内部发送给中央接收器单元，在仪表盘显示每个轮胎的气压数据，当轮胎气压过低或漏气时系统会自动报警[2]。
c)混合式TPMS是结合直接式TPMS 和间接式TPMS 的优点而提出的一种TPMS 结构。
d)无源式TPMS为一种无电池的TPMS ，通过能量收集器、电磁耦合或无源无线声表面波器件为TPMS 的轮胎模块提供能量，实质上也是一种直接式TPMS ，为了区别于采用电池供电的直接式TPMS ，称为无源TPMS 。
3 TPMS 传感器分析3.1 胎压传感器类型介绍常见的胎压传感器分为切向传感器和轴TPMS 胎压检测系统介绍及工厂实施方案宋明益吉利汽车集团有限公司 浙江省杭州市 315336摘 要： T PMS(Tire Pressure Monitoring System)作为一种轮胎压力监测系统，可以进行轮胎压力和温度等状态的监测和异常情况的报警，提醒驾驶人及时处理，提高汽车驾驶的安全性、经济性和舒适性，是智能轮胎技术的一个非常重要的应用。
tpms方案
tpms方案TPMS方案1. 什么是TPMS？TPMS全称为Tire Pressure Monitoring System，翻译为轮胎压力监测系统。
它是一种用于实时监测车辆轮胎空气压力的系统。
TPMS可以通过传感器监测轮胎的空气压力，并将数据传输到车辆内部的监测装置，以便驾驶员能够及时了解轮胎的空气状况。
2. TPMS的工作原理TPMS系统通常由两部分组成：轮胎传感器和监测装置。
轮胎传感器安装在每个轮胎上，通过传感器感知轮胎的空气压力，并将数据发送到监测装置。
监测装置可以是车辆内部的显示屏、仪表盘或者是无线连接到驾驶员的手机或导航系统。
当轮胎的空气压力低于或超过设定的阈值时，TPMS会发出警告信号，提醒驾驶员检查轮胎的状况。
这样可以防止由于轮胎漏气或过气引起的安全隐患，提高驾乘人员的安全性和行驶的稳定性。
3. TPMS方案的类型3.1 直接式TPMS直接式TPMS是指将传感器直接安装在每个轮胎上的一种方案。
传感器通常安装在轮胎的气嘴处。
传感器会感知轮胎的空气压力，并将数据通过射频信号发送到监测装置。
直接式TPMS的优点是精准度高，能够实时监测每个轮胎的空气压力，缺点是需要每个轮胎都安装一个传感器，增加了成本和安装复杂度。
3.2 间接式TPMS间接式TPMS是通过车辆的车身电子系统来间接监测轮胎的空气压力。
它根据车辆行驶速度和车轮转动的差异，计算出轮胎的空气压力。
然后将计算结果与预设的阈值进行比较，如果超过了阈值，则发出警告信号。
间接式TPMS的优点是不需要将传感器安装在每个轮胎上，成本较低，缺点是精确度较低，可能会出现误报警情况。
4. TPMS的应用TPMS广泛应用于汽车行业，特别是高端车型和豪华车型。
它不仅可以提供驾驶员关于轮胎压力的实时信息，还可以提供其他的功能，如轮胎温度监测、轮胎磨损监测等。
这些信息可以帮助驾驶员判断轮胎的健康状况，及时进行维护和更换，延长轮胎的使用寿命，并提高行驶的安全性。
车辆胎压监测方案设计
车辆胎压监测方案设计简介随着汽车行业的不断发展，安全性逐渐成为车主们选车的重要指标之一。
其中，车辆胎压作为影响行车安全原因之一，备受关注。
为了降低意外事故的发生率，车辆胎压监测已经成为了一个重要的安全管理系统。
本文旨在设计一种车辆胎压监测方案，以提高车辆行驶安全性和可靠性。
胎压监测方案设计方案简述车辆胎压监测方案是通过安装在车轮上的传感器，实时监测车辆的胎压，并将数据传输给车主或者维修人员。
在车辆胎压异常的情况下，系统将会发出提示，以及警告信息提醒车主及时处理并排除隐患。
方案实现车辆胎压监测方案的实现主要包括以下几个方面：1.传感器的选择传感器是车辆胎压监测方案中最基本的组成部分。
传感器的类型有很多种，如电容式传感器、电阻式传感器以及压电式传感器等。
针对不同的应用场景和需求，可以选择不同类型的传感器。
但是需要注意的是，选购传感器时需要考虑到其灵敏度、精准度、抗干扰性等因素。
2.信号采集传感器采集到的信号需要经过信号调理以后才能传输给车主或者维修人员。
信号调理主要包括放大、滤波等处理，使得信号质量更加稳定、精准。
3.数据传输监测到的车辆胎压需要传输到车主或者维修人员手中，这需要设计相关的通讯协议以及信号传输方式。
目前，比较流行的传输方式主要有有线方式和无线方式两种。
4.数据解析接收到监测到的车辆胎压数据之后，需要对数据进行解析并进行处理。
比较常用的解析方法主要有协议解析和数据解码等，通过这些方法可以将数据进行转化以便进行存储和分析。
胎压监测方案的应用车辆胎压监测方案的应用不仅可以提高行驶安全性和可靠性，还可以对汽车维修、生产和售后进行管理和监视。
在汽车维修中，胎压监测方案可以作为一种检测手段。
通常，在进行汽车保养和维修时，都需要检查胎压情况。
通过胎压监测方案可以快速、精准的获取到车辆胎压信息，从而实现检查和维护效率的提高。
在汽车生产中，胎压监测方案可以作为一项必备的技术。
车辆胎压不合格将严重影响车辆的行驶安全和使用寿命。
胎压监测系统方案
胎压监测系统方案1. 引言胎压是指轮胎内气压的大小。
适当的胎压对于汽车的性能、安全性和燃油经济性非常重要。
然而，长时间的行驶或恶劣的路况可能会导致胎压的下降，从而给行车带来安全隐患。
为了解决这一问题，胎压监测系统应运而生。
本文将介绍一种胎压监测系统方案，包括其原理、硬件设计和软件开发。
2. 胎压监测系统原理胎压监测系统通过安装在车轮上的传感器来实时监测车辆的胎压情况。
这些传感器将胎压数据传输到汽车中央控制单元（ECU）中。
ECU通过接收到的数据来判断胎压是否低于预设范围，如果是则触发警报，提醒驾驶员进行相应的处理。
3. 硬件设计胎压传感器是该系统的核心硬件。
传感器通常由一个压力传感器、一个无线通信模块和一个电池组成。
压力传感器用于测量轮胎内的气压值，并将该值转化为电信号。
无线通信模块负责将测量得到的胎压数据发送到ECU。
电池提供传感器的电力供应。
该系统还需要一个接收器，用于收集传感器发送的胎压数据，并将其传输到ECU。
接收器可以通过蓝牙、Wi-Fi或其他无线通信技术与ECU进行连接。
4. 软件开发胎压监测系统的软件主要包括ECU端的软件和车载终端的软件。
ECU端软件负责接收和处理从传感器和接收器传来的胎压数据。
它会根据预设的胎压范围判断胎压是否过低，并触发相应的警报。
同时，ECU端软件还可以提供胎压历史记录和统计信息的功能，以帮助驾驶员进行车辆维护和胎压管理。
车载终端软件负责接收ECU端发送的警报和胎压信息，并在车辆仪表盘上显示。
驾驶员可以通过车载终端软件来监控胎压情况，并根据需要进行相应的处理。
5. 系统优势胎压监测系统方案具有以下几个优势：•实时监测：胎压监测系统可以实时监测车辆的胎压情况，驾驶员可以及时采取相应的措施，确保行车安全。
•节省能源：保持适当的胎压可以减少汽车的滚动阻力，达到节省燃料的目的。
•提高轮胎寿命：适当的胎压可以减少轮胎表面的磨损，延长轮胎的使用寿命。
•方便操作：驾驶员可以通过车载终端软件方便地监控胎压情况，无需繁琐的操作和编程。
双向式汽车轮胎压力监测系统从机的毕业设计
摘要轮胎气压是影响汽车性能和行驶安全的重要因素。
轮胎压力监测系统(TPMS)能对轮胎的气压和温度进行实时监测，在轮胎出现异常情况时自动报警，使驾驶者可以及时发现异常并采取相应的措施，是一种保障行车安全的预警系统。
本课题所在项目采用了一种创新的系统解决方案，将产品从机的安装位置由原来安装在轮毅上改在轮毅轴心上，主机与从机之间的信息通过微型无线网桥传递。
本课题方案有效的解决了系统电源以及功耗问题，提高了系统运行的可靠性与稳定性。
由于安装方式的改变，使得系统的维护也变得简单起来。
本文的主要工作是在理解整个系统的前提下负责从机模块的电路设计。
论文首先介绍了目前国外TPMS的解决方案，并分析其存在的不足之处，进而提出自己的解决方案。
在详细设计部分，本论文分为硬件设计和软件设计两大部分。
关键词：TPMS；轮胎模块；监视器模块；无线数据通信ABSTRACTAutomobile tire pressure is an important factor to affect the performance in traffic safety. Tire Pressure Monitoring System (TPMS) on tire pressure and temperature in real-time monitoring can alarm in the unusual case，so that drivers can be abnormal in time and take corresponding measures to protect traffic safety.The subject of the project used an innovative system solutions for the structure，between the host and sub-machine information transfer through the micro-wireless bridge，wireless bridge developed through DCPL bus connected with the host. The program issues an effective solution of the system power and power consumption issues，improved system reliability and stability. As a result of a change in the way of the installation，making the system easier to maintain also.In this paper，the main task is to understand the premise of the whole system when it is responsible for co-design module. Paper first introduced the current foreign TPMS solutions，and analyze its shortcomings，and propose their own solutions. The paper is divided into two major parts，the detailed design and the hardware design.Keywords: TPMS；Tire Module；Monitor Module；Wireless Data Communications目录第1章绪论 (3)1.1 课题背景 (3)1.2 轮胎安全性能的分析 (3)1.2.1 温度对轮胎安全性能的影响 (3)1.2.2 压力对轮胎性能的影响 (4)1.2.3 轮胎压力过低对轮胎安全性能的影响 (4)1.2.4 轮胎压力过高对轮胎安全性能的影响 (5)1.3轮胎经济性能分析 (5)1.4国内外发展状况 (6)1.5应用前景 (6)1.6课题的提出 (6)第2章TPMS系统的总体设计 (8)2.1系统概述 (8)2.1.1 TPMS系统的分类 (8)2.1.2 轮胎压力监测系统的结构组成 (8)2.2 国外TPMS系统的解决方案 (9)2.3本课题的解决方案 (10)2.4系统设计要求 (11)2.4.1系统工作环境 (11)2.4.2系统功能要求 (12)2.4.3系统技术要求 (12)2.5本章小结 (13)第3章轮胎压力监测系统从机电路设计 (14)3.1概述 (14)3.2无线通信模块的设计 (14)3.2.1无线通信芯片的选型 (14)3.2.2射频收发芯片nRF9E5 (15)3.2.3天线的设计 (16)3.2.4环形天线的工作原理 (17)3.2.5参数值的计算 (17)3.3传感器模块的设计 (18)3.3.1 MPXY8020A的特性结构 (18)3.3.2 MPXY8020A管脚配置说明 (19)3.4电源管理模块的设计 (20)3.5从机电路整体设计 (20)3.6系统硬件的抗干扰设计......................................................... 错误！未定义书签。
汽车轮胎压力监测系统应用设计
－
Ｓ Ｏ
Ｏ
Ｏ １ ｌ
坠 垒 鼙 Ｉ ．＿ ＿ ｜ ． ｌ ｌ ｊ ｌ ｌ ＿ ｜
表 １ Ｍ Ｘ ８ ２ Ａ工 作 模 式 Ｐ Ｙ ００
Ｓ １
１
ｌ Ｏ ｌ
资 源包 括 ： １个 Ｃ ＡＮ 模 块 、 １个 Ｓ Ｉ 块 、 Ｐ模 １个 Ｅ ＣＩ 块 、 Ｓ 模 ２个 双 通 道 １ ６位 定 时 器 接 口模 块 、 ８路 １ Ｏ位 Ａ／ 通 道 、 Ｄ １
目前 ＴＰ ＭＳ的 实 现 形 式 主 要 有 两 种 ： 于 车 轮 转 速 基 的 ＴＰ ＭＳ（ ｅ ｌ ｐ ｅ ａ ｅ ＭＳ） 又 叫 “ 接 式 Ｗｈ ｅ —Ｓ ｅｄ Ｂ ｓｄ ＴＰ ， 间 ＴＰ ” 基 于 压 力 传 感 器 的 ＴＰ ＭＳ ； ＭＳ（ ｒｓ ｕ ｅ—Ｓ ｎ ｏ Ｐ ｅｓｒ ｅ ｓｒ
来实现 的， 由轮 胎模 块 和 监 视 器 模 块 组 成 。 图 １ 其 系 统 为
结构 框 图 。
利 ， 于 软 件模 拟 Ｓ Ｉ 便 Ｐ 串 口及 开 漏 极 引 脚 。 图 １ ＴＭ Ｐ Ｓ系统结构框图
…
Ｄ
…
…
…
ｒ ＊ 擅 士 目 、
维普资讯
能 集 成 在 单 一 芯 片 上 ， 低 了功 耗 ， 合 条 件 要 求 苛 刻 的 降 适
过 汽 车 Ａ Ｓ系 统 的 轮 速 传 感 器 比 较 车 轮 之 间 的 转 速 差 Ｂ 别 ， 确 定 轮 胎 压 力 的 变 化 ， 种 方 式 现 在 用 得 不 多 。 直 来 这 接式 Ｔ ＭＳ是 在 每 个 轮 胎 内使 用 压 力 传 感 器 和 温 度 传 感 Ｐ 器 ， 后 把 采 集 到 的 压 力 和 温 度 信 号 通 过 有 线 或 无 线 的 方 然 式传 送 到 汽 车 驾 驶 室 内 的主 控 制 器 进 行 处 理 ， 目前 大 多 数
双向式汽车轮胎压力监测系统主机毕业设计
摘要随着社会经济和科学技术的发展，公路交通已经成为关系国民经济命脉和社会、经济发展的重大系统，但随之而来的交通事故给人的生命安全和经济发展造成了重大损失。
爆胎是引起交通事故的主要原因，保持标准的车胎气压行驶和及时发现车胎漏气是防止爆胎的关键。
汽车轮胎气压监测系统(TPMS)主要用于在汽车行驶时实时地对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气和低气压进行报警，是驾车者、乘车人生命安全的保障预警系统。
本文在对当前存在的各种TPMS系统结构形式分析和比较后，提出了一种新型的直接式TPMS系统。
本课题主要研究直接式TPMS系统的主机模块，包括设计数据处理单元和无线网桥两大部分的内容。
在整体研究了TPMS系统的基础上，重点论述主机模块的结构特点和设计依据、各模块的设计过程，以及各个元件的连接方式。
关键词：TPMS；轮胎；汽车；压力；温度；监测ABSTRACTWith the development of social economy and technology. Road transportation has been playing more and more important role in our life. But the traffic accident attached do a great damage to our life and make a lot loss to economy. Tire blowout is the main cause. The key point to avoid tire blowout is to hold standard pressure and aware of the leakage of tire in ti- me. Tire Pressure Monitoring System (TPMS) is mainly used to monitor tire pressure when running and alarm the leakage and low pressure of tire, so it is a safeguard to drivers and p- assengers.This paper analysis the current structure of the various forms of TPMS systems and co- mparison them, then give a new direct-type TPMS system. The main research topics of dire- ct-type TPMS module mainframe systems, including the design of data-processing unit and a wireless bridge most of the content of the two. In the overall study of the TPMS system on the basis of the module focuses on the structural characteristics of the host and design based on the module design process, as well as ways to connect the various components.Key words: TPMS; Tire; Car; Pressure; Temperature; Monitor目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 与TPMS发展相关的技术 (1)1.1.2 存在的问题 (2)1.2 课题研究的目的和意义 (3)1.2.1 压力对轮胎性能的影响 (3)1.2.2 课题研究的意义 (4)1.3 TPMS的历史、现状和发展趋势 (4)1.4 主要研究内容 (7)第2章 TPMS整体系统方案选择 (8)2.1 传统TPMS系统的实现方案 (8)2.1.1 间接式TPMS系统 (8)2.1.2 直接式TPMS系统 (8)2.1.3 直接式TPMS系统与间接式TPMS系统的比较 (9)2.1.4 传统直接式TPMS系统的缺陷 (9)2.2 TPMS系统整体结构设计 (10)2.3 TPMS系统安装方式 (11)2.4 本系统与传统TPMS系统比较所具有的优点 (11)2.5 本章小结 (11)第3章 TPMS主机模块总体设计 (12)3.1 TPMS主机模块设计要求 (12)3.2 TPMS系统主机方案 (13)3.2.1 TPMS系统主机框图 (13)3.2.2 TPMS系统主机模块组成 (13)3.3 TPMS系统主机技术指标 (14)3.4 本章小结 (14)第4章 TPMS系统主机硬件设计 (15)4.1 基于单片机PIC16F877的中央处理器的设计 (15)4.1.1 单片机PIC16F877简介 (15)4.1.2 PIC16F877异步/同步收发器(USART)的设计与应用 (16)4.2 显示/报警电路设计 (16)4.2.1 LED指示灯的设计 (17)4.2.2 液晶显示模块设计 (17)4.2.3 显示/报警电路原理图 (17)4.3 键盘输入电路设计 (18)4.4 主机数据处理单元原理图 (19)4.5 本章小结 (19)第5章 TPMS系统主机的软件设计 (20)5.1 汇编语言 (20)5.2 显示/报警电路程序设计 (21)5.2.1 LED报警子程序 (21)5.2.2 喇叭报警程序设计 (23)5.2.3 LCD显示程序的设计 (23)5.3 单片机程序设计.............................................................................. 错误！未定义书签。
基于单片机的车胎压力监控系统的设计开题报告
基于单片机的车胎压力监控系统的设计开题报告一、研究背景与意义随着汽车工业的快速发展，车辆安全性能日益受到人们的关注。
车胎压力是影响汽车行驶安全的重要因素之一，合理的车胎压力能够确保汽车的操控稳定性、乘坐舒适性及燃油经济性。
因此，设计一款基于单片机的车胎压力监控系统具有重要的实际意义。
本系统将利用单片机作为核心控制器，结合压力传感器、显示模块和报警模块等硬件，实现对车胎压力的实时监测和预警。
通过本系统的设计与实现，可以提高驾驶员对车胎压力的关注度，及时发现并解决潜在的安全隐患，从而提升汽车行驶的安全性。
二、研究内容与目标本研究旨在设计一款基于单片机的车胎压力监控系统，主要研究内容包括：1. 单片机选型与硬件电路设计：根据系统需求选择合适的单片机型号，设计包括电源电路、单片机最小系统电路、压力传感器接口电路、显示接口电路和报警接口电路等在内的硬件电路。
2. 压力传感器选型与数据处理：选择合适的车胎压力传感器，研究其工作原理及信号输出特性，设计相应的数据读取与处理算法，实现车胎压力的准确测量。
3. 监控软件设计与实现：基于单片机编程语言，设计监控软件，实现车胎压力的实时监测、数据显示、阈值设置及报警功能。
4. 系统调试与优化：搭建实验平台，对系统进行调试与优化，确保系统的稳定性和可靠性。
本研究的目标是设计一款具有实时性、准确性、可靠性及易用性的车胎压力监控系统，为汽车行驶安全提供有力保障。
三、研究方法与技术路线本研究将采用以下研究方法与技术路线：1. 文献调研：查阅相关文献资料，了解车胎压力监控系统的研究现状和发展趋势，为本研究提供理论依据。
2. 需求分析：对车胎压力监控系统的功能需求进行详细分析，明确系统的设计要求。
3. 硬件选型与设计：根据需求分析结果，选择合适的硬件组件，设计硬件电路。
4. 软件设计与编程：基于单片机编程语言，设计监控软件，实现系统各项功能。
5. 系统调试与测试：搭建实验平台，对系统进行调试与测试，确保系统的稳定性和可靠性。
汽车轮胎气压监测系统的设计
，
＜
～’ 卜二 一
Ｐ １ 。 Ｉ ｌ 一 ｌ 一
，
寸 广 ‘
ｉ Ｉ
Ｌ Ｅ Ｄ 显示 。Ｌ Ｅ Ｄ 有共 阴和 共阳之分 ，本 系统采用 共 阴数码管 。 将 共 阴 数 码 管 的 公 共 端 接 地 ， 然 后 给 ａ ｂ ｃ ｄ ｅ ｆ ｇ ｈ 各段赋 予高电位 ，即可 显示 不 同的数 值 单 片机 通 过Ｐ Ｏ 口输 出数字 ８ Ｏ 的 二进 制代 码 ，给 数码管赋 予了段 值 ，再通 过Ｐ ２ 端 口将 数 码管选 通，数码管就 可以显示 出设定的安全距 离８ ０ ｃ ｍ 。 ２ ． ３ ． ３声音报警 电路 为了提高系统 的适应 性，增加 了声音报 警 ， ｃ （ ： 功 能。本设计采用 一个蜂鸣器 ，由Ｐ Ｉ ． ２ 输 出一 定频率 的信 号，经放 大后 连接 到蜂 鸣器。 ３ ． 软件 设计 Ｊ １ Ｒ Ｉ ； 本系统采用汇编语 言编程，系统程序包 括 主控 程序、Ｔ １ 中断服务子程序 、Ｉ Ｎ Ｔ Ｏ 中断服 务 子程 序、测温子程 序、距离计算 子程 序 、显 示 ５一～ ＿ ＿ ＿ ＿ ｜ ＿ ■一 。… ５ ｉ ： 子程 序、延时子程 序和报警子程 序设计等 。系 统主程 序流产 图！ ￣ １ Ｊ ４ 所 示。 系统初 始化后 就启动 定时器Ｔ １ 从０ 开始 计 ０ ＿ ＿ ｃ ４ 数。此时主程序进 入等待 ，当到达６ ５ ｍ ｓ 时Ｔ ｌ 溢 。 。 出进 入Ｔ １ 中断服务 子程序 ；在Ｔ １ 中断程序子 程 ＋ 序 中将 启动 一次 新 的超 声波 发 射 ，此 时将 在 ｊ Ｐ ｌ ＿ ０ 引脚 上开始产 生４ ０ ｋ Ｈ ｚ 的方波 ，同时 开启 定 时器Ｔ Ｏ 计时 ，为 了避 免 折射 波 的绕 射 需要 延时 ｌ ｍ ｓ 后再 开Ｉ Ｎ Ｔ Ｏ 中断允许 ：Ｉ Ｎ Ｔ ０ 中断 允许 打开后若此 时Ｐ ３ ２ 弓 ｌ 脚 出现低 电平则代表 收到 回波信号 。将 提 出中断请 求进入Ｉ Ｎ Ｔ Ｏ 中断服务 子程序 ，在 Ｉ Ｎ Ｔ Ｏ 中断服务 子程序 中将停止 定时 器Ｔ Ｏ 计时 ，读取定时器Ｔ Ｏ 时间值到相应 的存储 复 位 区 ，同时 设置 接收成功标 志：主程序 一旦检测 到接收成 功标志 ，将调 用温度测量子 程序 ，采 ／ Ｌ ＜ 一 、 生 ． ． － ． － １ ． 蠢 莱 蔷～ 集超声波测 距时 的环境 温度，并换算 出正确 的 ＝ ８０ ｃ ｍ 声速 ，储存 ￣ Ｊ Ｉ Ｒ Ａ Ｍ 储存 单元 中；单 片机再 调用 ｉ无艇位 距离计算子 程序进行计算 ，计算 出传感器 到 目 标物体之 间的距离 ；此后 主程序调用 显示 子程 数码 示 序进行 显示；若超过 设定的最小报 警距离将启 动扬声器报警 。 当一 次发射 、接收 、显示 的过 程完成后 、 系统 将延迟 １ Ｏ Ｏ ｍ ｓ 重新 让Ｔ １ 置 初值 ，再次 启动 Ｔ １ 以溢 出，进入下一 次测距 。如果 由于障碍物 过远超 出量程 以致Ｔ Ｏ 溢 出时 尚未接 收到回波 则 显示 “ Ｅ Ｒ Ｒ Ｏ Ｒ ”重新 回到主程 序流 程进入 新一 轮测试 。
汽车轮胎压力监测系统设计
汽车轮胎压力监测系统设计随着汽车的不断普及和应用，驾驶安全问题日益引起人们的重视。
而汽车轮胎在行驶中承受着巨大的重量和压力，在一定程度上影响到行驶的稳定性和安全性。
因此，对汽车轮胎的压力监测成为了车辆驾驶安全管理中的一个重要环节。
本文将针对“汽车轮胎压力监测系统设计”进行阐述和探讨。
1. 汽车轮胎压力监测系统设计的意义汽车轮胎压力监测系统可以帮助驾驶员随时掌握车辆轮胎的压力状态，及时发现压力异常情况，从而保证行驶的安全和稳定。
一方面，轮胎压力过高或过低都会影响汽车的性能，并增加了在特定条件下爆胎的风险。
因为过高的轮胎压力容易造成轮胎爆炸，而过低的轮胎压力容易导致磨损、摩擦过多，甚至滑动失控。
另一方面，轮胎压力过低，还会导致油耗过大、悬架损坏等不良影响。
在日常驾驶中，许多车主都存在一些不规范行为。
例如，有些车主认为轮胎过多的气可以增加汽车的速度，而有些车主认为轮胎的气过低可以使汽车在某些艰难的道路上行驶更加稳定，这都是一种非常危险的行为，需要通过轮胎压力监测系统来加以规范和限制。
2. 汽车轮胎压力监测系统的组成汽车轮胎压力监测系统包括传感器、数据处理器、显示器等多个部分。
传感器通过检测轮胎内部压力的变化，将检测结果上传到数据处理器进行计算。
数据处理器通过接收传感器上传的数据，进行数字转换、过滤等处理，最后将结果反映到显示器上。
车主可以通过显示器直观地了解车辆轮胎的压力状态，并做出相应地调整。
其中，传感器的选择对监测系统的精度和准确度影响非常大。
一般来说，目前市场上的传感器分为两种，分别是直接测量式和间接式测量式。
直接测量式传感器直接放在轮胎里面测量气压值，可以及时、精确地变换出压力值；而间接式测量式传感器通过观察轮胎周围的温度等外界因素来推断出轮胎内部的压力值，缺乏直接测量式那般精确。
在选择传感器的时候，要结合车辆的实际应用需求及自身特点，考虑到传感器的灵敏度、精度、稳定性、寿命等诸多因素。
3. 汽车轮胎压力监测系统的实现方式汽车轮胎压力监测系统的实现方式主要有两种，即直接式和间接式压力监测系统。
c语言程序胎压监测 分数 15
C语言程序设计案例：胎压监测系统1. 简介胎压监测系统是一种车辆安全辅助设备，能够监测车辆的胎压状况并及时提醒驾驶者进行轮胎的充气或维护。
本文将就如何利用C语言设计一个简单的胎压监测系统进行介绍。
2. 胎压监测系统的原理在汽车胎压监测系统中，通常会使用传感器来监测每个轮胎的胎压，并将数据传输给车载电脑进行处理。
车载电脑会根据一定的算法来判断轮胎是否处于正常范围内，并在胎压异常时发出警报。
3. 设计胎压监测系统的基本要求在C语言中设计一个简单的胎压监测系统，首先需要明确系统的基本要求。
包括但不限于：（1）能够模拟不同轮胎的胎压数据；（2）根据一定算法判断胎压是否正常；（3）当胎压异常时，能够发出警报。
4. C语言程序设计实现在C语言中，可以利用结构体来模拟每个轮胎的胎压数据，并定义一些函数来处理数据和判断胎压情况。
以下是一个简化的C语言程序设计示例：```#include <stdio.h>// 定义轮胎胎压数据结构体struct TirePressure {int frontLeft;int frontRight;int rearLeft;int rearRight;};// 判断胎压是否正常的函数int isPressureNormal(struct TirePressure tp) {if (tp.frontLeft < 30 || tp.frontRight < 30 || tp.rearLeft < 30 || tp.rearRight < 30) {return 0; // 胎压异常} else {return 1; // 胎压正常}}// 发出警报的函数void alarm(int isNormal) {if (isNormal == 0) {printf("轮胎胎压异常，请及时充气或维护！\n");} else {printf("轮胎胎压正常。
汽车轮胎胎压监测系统设计与实现
汽车轮胎胎压监测系统设计与实现近年来，随着汽车行业的发展，汽车安全已成为人们不可忽视的重要问题。
其中，轮胎胎压监测系统（TPMS）是现代汽车安全系统的一个重要组成部分。
它通过监测车辆轮胎的空气压力，并在出现异常情况时发出警报，从而大大提高了驾驶员的行驶安全。
本文将简要介绍TPMS的原理和分类，并详细论述一种基于无线传感器网络的TPMS系统的设计和实现。
一、TPMS原理及分类TPMS的主要原理是通过监测轮胎内部的空气压力，并将数据通过相关传感器传递到车载电脑系统进行处理。
在轮胎发生异常时，系统会立即发出警报，并提示驾驶员进行相应处理。
根据传感器的不同方式，TPMS可分为两类：直接式和间接式。
直接式TPMS直接使用压力传感器监测轮胎内气压，具有精度高和可靠性强的特点。
而间接式TPMS则是通过车辆其他传感器（如ABS或ESP）来推测轮胎空气压力，其精度和可靠性相对较低。
二、基于无线传感器网络的TPMS系统设计本文将重点介绍一种基于无线传感器网络的TPMS系统。
该系统基于无线ZigBee技术，采用ZigBee传感器和无线信道传送数据。
为了更好的实现这个系统，我们需要考虑以下几个方面:（1）系统架构本系统由三部分组成：车载电脑系统、传感器网络模块和显示模块。
其中，传感器网络模块负责收集轮胎的气压信息，并将其转发给车载电脑系统。
一旦发现异常情况，车载电脑系统会发出相应警报，并在显示模块上显示异常轮胎的标号和胎压数据。
（2）无线传感器网络设计在传感器网络中，每个轮胎都配备了一个Zigbee无线传感器。
它们会将其测量的胎压数据以广播的方式传输到附近的其他传感器中，最终到达车载电脑系统。
为了保证数据的可靠性和稳定性，我们使用了冗余传输方式，即将数据分别发送到三个近距离的传感器上，然后再由它们转发到车载电脑系统。
（3）功耗控制本系统中的传感器和车载电脑系统都是基于电池供电的，因此功耗控制非常重要。
传感器设备在测量胎压时会产生大量功耗，因此需要在传输过程中采用一些压缩算法和降低传输功率的方法，在保证数据准确性的同时，降低功耗。
【完整版】汽车轮胎压力监测系统设计毕业论文设计
摘要随着社会经济和科学技术的发展,公路交通已经成为关系国民经济命脉和社会、经济发展的重大系统,但随之而来的交通事故给人的生命安全和经济发展造成了重大损失。
爆胎是引起交通事故的主要原因,保持标准的车胎气压行驶是防止爆胎的关键,胎压检测系统TPMS(Tire Pressure Monitoring System)是由此应运而生的一项汽车安全防范系统。
胎压检测系统主要用于汽车行驶过程中对汽车胎压与温度的实时检测,当出现异常状态时进行报警,从而保障驾乘者的行车安全。
本课题主要研究的是一种用于机动车辆上的轮胎压力与温度监控系统。
文中提出了一种基于无线技术的轮胎压力与温度监控系统的方案，设计综合运用了检测技术、单片机技术及无线通信技术,其中发射模块能实时检测、处理轮胎的压力和温度参数,并运用无线方式将处理后的数据传输到接收模块;接收模块能校验数据并显示结果,用以告知驾驶员各个轮胎的情况。
本系统采用了有效的节能措施,不仅在硬件上选用了具有睡眠功能的芯片,而且在软件设计上通过将判断功能置于发射模块中,减小了系统的发射频率,从而降低了能耗,保证了不会因为更换能源问题而频繁的拆装轮胎,提高了系统的实用性,因而具有广阔的应用前景。
关键词:轮胎；无线通信技；抗干扰；节能AbstractAlong with the development of social economy and science and technology, social and economic development of important system, but the resulting traffic accidents to the life security and economic development a car. Tire pressure monitoring system is mainly used for the car of automobile tire pressure and temperature in the process of real-time detection, and alarm when abnormal state, thus ensuring the driving safety. The purpose of this research is to develop a kind of applied to motor vehicle tire pressure and temperature monitoring system.This paper presents a temperature of tire pressure monitoring system based on wireless technology. Integrated use of the of detection technology, micro-controller technology and wireless communication technology, the launch module can real-time tire pressure and temperature parameters detection, processing, and use wireless way to transmit data after processing to receiving module; Receiving module can check data and display the results to inform the driver of each tire.This system adopted the effective energy saving measures, not only on , but also on the software design of transmission module, by will judge function in reducing the transmission frequency of the system, reducing the energy consumption and ensure the won't change the energy problem and frequent disassembling tire, improve the practicability of the system, thus prospects.Key words:tire；wireless communication technology sensor；anti-jamming；save energy目录摘要 (I)Abstract .................................................................. I I 目录..................................................................... I II 1 绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 轮胎压力与温度监控系统现状 (2)1.3 轮胎压力与温度监控系统研究意义 (3)1.4.2 论文的结构安排 (4)2系统总体设计 (5)2.1 TPMS 系统分类及其工作原理 (5)2.1.1 间接式 TPMS (5)2.1.2 直接式 TPMS (5)2.1.3 间接式和直接式TPMS的比较与选择 (6)2.2 直接式 TPMS 总体设计............................... 错误！未定义书签。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
汽车轮胎气压监测系统的设计
【摘要】本设计介绍轮胎压力监测系统的设计和相关技术问题。
该系统由压力传感器模块和中央接收机组成。
压力传感器、微控制器和收发一体射频IC （nRF401）组成了压力传感器模块，负责轮胎压力的采集和发射。
然后接收机接收压力信息，并进行处理。
该系统可随时测定每个轮胎内部的实际温度、压力值，及时报警，有效避免事故的发生。
【关键词】轮胎气压;监测系统;设计
1.引言
由于汽车业的高速发展和交通道路的不断扩大，行车安全问题在人们的生活中越来越受关注，汽车造成的交通事故每年都在上升。
其中由轮胎气压引起的事故的比例非常高，让人们对轮胎的气压不可小视。
当前，轮胎爆胎，疲劳驾驶，超速行驶已经成为高速公路事故的三大杀手。
其中，轮胎爆胎由于其不可预测性和无法控制而成为首要因素，于是汽车轮胎气压监测系统应运而生，汽车轮胎压力监测技术是一种能够切实有效的防止和减少由于轮胎爆胎引起交通事故的方法。
轮胎压力监测系统的作用是在汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测，并对轮胎漏气和低气压进行报警，保障行车的安全。
轮胎压力监测系统一般是安装在轮毂上，通过内置的传感器感应轮胎内的气压变化，把气压信号变为电信号，通过无线发射装置将信号发射到接收器上，在显示器上显示各种数据变化或以蜂鸣等形式，驾驶者可以根据显示数据及时地对轮胎检查进行加气或放气，发现渗漏可以及时处理，让大意外能在小处化解。
2.汽车轮胎气压监测系统的基本工作原理
汽车轮胎气压监测系统通过全天候对轮胎里的气体压力进行监测，对轮胎的漏气和低压、高压进行报警，使车辆尽可能始终处于安全运行状态。
整个系统主要由为轮胎内数据采集及发射系统、数据接收及显示报警系统两个子系统组成，如图1所示。
图1 系统原理方框图
图2 轮胎压力监测系统总体框图
在数据采集及发射系统中，数据采集模块先将汽车轮胎内压力温度变化等情况通过传感器采集给MCU，经MCU编码后由射频发射给驾驶室内的接收系统。
在数据接收及处理这部分系统中，数据接收模块将数据进行解调将模拟信号转换成数字信号。
然后交由MCU进行解码处理后将信息传送到显示报警模块。
在显示报警模块中，系统将经过处理的数据显示在显示电路中并对危险情况进行报警。
3.系统的硬件设计
3.1 硬件的总体设计
根据功能及技术要求，该系统方案的总体框图如图2所示。
我们可以看出，此轮胎压力监视系统需要四个采样端和一个接收端，四个采样端都需要和接收端进行数据间的传输。
3.2 采样端的硬件总体设计
采样端即信号收集与发射系统，其设计框图如图3所示。
它的作用是信号采集处理和信号发射。
从压力传感器出来的信号，由微处理器完成采样，然后把微处理器的数据分析处理后，再进行软件编码，并将数据流送给射频发射电路里，信号经调制后发射给数据接收及处理系统。
图3 采样端的设计框图
3.3 接收端的硬件总体设计
接收系统由解调电路、接收处理、声光报警及人机接口四部分组成，如图4所示。
解调电路将轮胎发射出来的射频信号放大解调后，把数字信号送给微处理器串行接口。
微处理器进行译码，从数据流中提取各轮胎的位置和压力值的情况;然后作出相应的处理，将当前压力值，声光报警等进行更新。
人机接口部分主要包括LED指示，按钮等。
LED主要起指示轮胎位置和显示当前安全状况。
按钮则可以进行系统的功能读取当前轮胎压力大小。
图4 接收端的设计框图
图5 采样端软件流程图
4.系统的软件设计
4.1 采样端的软件设计
采用C语言编写采样端的程序：程序中通过汇编代码严格控制各组件的工作时间。
子机系统中相邻两个轮胎间隔3秒发射一包数据给主机，发射该包数据所需时间约为400毫秒，含有3组地址和压力数据。
每个轮胎数据的发射时间间隔为12秒。
各子机每隔12秒被唤醒监视压力。
各子机软件结构大致相同。
主要由两大部分组成，即采样和软件异步串行通讯。
每两个轮胎中的子机发射数据的间歇时间为3秒。
各子机每休眠11.6秒将被系统唉醒一次，监视轮胎压力变化是否过大;如果过大，则立刻向主机报警。
各子机每12秒固定向主机更新一次压力数据。
发射间歇休眠11.6秒发射。
采样端软件流程图如图5所示。
系统上电初始化后就开始测量数据。
如果测量的数据是一个新的最大或者最小值（在传输数据之间的时间内），就把它储存在RAM。
如果这次所测数据变化值没在系统所设定的最大值内则立刻进行数据传输，否则计数自减。
正常情况下，每经过10次测量。
大约30多秒时间，监视模块将传送一次数据。
nrf401完全由PIC控制，包括数据的发送和功耗管理。
这种软件处理既可以有效地节省能源，又能实时地监控汽车轮胎压力的突变。
4.2 接收端的软件流程设计
接收端的软件流程图如图6所示。
根据接收端功能要求，按照接收端通信流程，上电后，PIC初始化自身，并配置nrf401，LCD显示系统信息。
此后单片机等待nrf401传来数据，接到数据后，单片机进行数据校验。
接收的数据包含的轮胎的ID与存储在单片机存储器中四个ID做比较，如果与其中一个相符，数据确认有效。
单片机处理该数据并根据结果决定是否做出气压过高、欠压、漏气等预警功能。
图6 接收端软件流程图
5.结论
基于单片机的轮胎压力监测系统，能够有效地对行驶中的轮胎的压力和温度进行实时检测和显示，并及时提醒驾驶人员根据相关情况采取必要的措施，无论是对于延长轮胎的使用寿命还是对于防止由于轮胎压力和温度引起的交通事故都是非常有效的。
并对焊接好的系统硬件进行了调试，根据系统功能设计测试方案对系统进行功能测试。
测试结果表明了系统主要功能基本达到设计要求。
参考文献
[1]周润景，张丽娜编著.基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真[M].北京：北航大学出版社，2005.
[2]加西奥（Jasio，D.）.PIC微控制器技术及应用[M].电子工业出版社，2009.
[3]丁跃军等编著.PIC单片机基础教程[M].北京：北航大学出版社，2006.
[4]谈宏华，黎爱琼，涂坦.轮胎压力监测系统（TPMS）设计[J].机床与液压，2005.。