《轮胎压力监测系统的设计》
轮胎压力监测系统的设计与实现
爆 胎引 发 的交通 事 故 占事故 总 数 的 ７ ％，０１年仅 ０ ２０ 广 东省 因 轮胎 故障 发生 的交 通事 故 就有 ６０ ００多起 ，
死 亡人 数 达 ４ ０ ６ ０多人 。在 美 国 ， 胎 引发 的交 通 事 爆
ｓ ｆｔ ｎ ｌｓｓｔ ｒ ｖ ｎ ｉ ｕｓ ｃ ｉｅ ｔ ａｅ ａ ａｙ ｉ ｏ ｐ ｅ ｔｔｅ ｂ ｒｔ ｃｄ ｎ ． ｙ ｅ ｒ ａ
Ｋｅ ｒ ｓ： ｒ ｕ ｓ； ｒ Ｍｏ ｉ ｒ ｙ ｗｏ ｄ Ｔｉ ｂ ｒｔＴｉｅ； ｎｔ ｅ ｏ
轮胎 是 汽 车的 重 要安 全 部 件 ， 车 在行 驶 过 程 汽 中， 如果 轮胎 处 于大 负 荷 、 时 间 、 气 压 运行 中 的 长 高 任何 一 种情 况 ， 都可 能 引起爆 胎或 轮胎 漏气 ， 重 时 严 会 引起交 通 事故 ， 统 计 ， 国 内 的高 速公 路 上 ， 据 在 由
图 １ 系统总体框 图
该 系统 包括 温度 传感 器 、 力传 感器 、 置信 号 压 前 调理箱 、 ／ 据 采 集 卡 和 计 算 机 软 件 几 个 组 成 部 Ａ Ｄ数 分 。系统 首先采 用 温度 和压力 传感 器检 测轮 胎 的温
度 和压力 信息 ； 置 信号调 理箱 采用 自制 的设 备 ， 前 第 ３期 ２０ ０ ６年 ５月
中 国测 试 技 术
Ｃｍ ＮＡ ＥＡＳ Ｍ ＵＲＥＭＥＮＴ ｒ ＥＣＨＮ０Ｌ） （ｃＹ
Ｖ０． ２ Ｎｏ． １３ ３ Ｍａ ２ ０ ｙ， ０ ６
轮 胎压 力监 测 系统 的设计 与 实现
武 伟 ，贾 鹏 ，郭 三 学
（ 警 工 程 学 院 ， 西 西 安 ７０ ８） 武 陕 １０６ 摘 要 ： 对 高 速公 路 上爆 胎 事故 频繁 发 生 的 现 象 ， 计 了 基 于 Ｌｂ ＩＷ 虚 拟 仪 器 的轮 胎 压 力 监 测 系 统 ， 系 统 的 针 设 ａＶ Ｅ 对
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。
车辆轮胎胎压监测系统设计与实现
车辆轮胎胎压监测系统设计与实现一、引言车辆行驶过程中，轮胎胎压的稳定性是保障行车安全的重要因素之一。
对于有经验的车主而言，可以通过听声、观察外观等方法来判断轮胎的胎压是否正常。
但对于一些不太熟悉车辆轮胎的人来说，这一操作非常困难。
更为严重的是，如果轮胎胎压不齐，就容易导致轮胎磨损不均、行车不稳，甚至是发生交通事故。
基于这种情况，提出一种车辆轮胎胎压监测系统，以提高车辆行驶的安全性。
二、相关技术车辆轮胎胎压监测技术目前主要分为两种，分别为直接测量与间接测量。
直接测量是通过将胎压传感器嵌入轮胎内部，通过无线通讯将传感器的信息传输至车载接收器，进而反馈给车主。
这种方法具有高精度、可靠性高的优点，但缺点在于成本较高，且维护困难。
间接测量是通过车载系统来监测轮胎内部的监测方法，一般是采用轮速传感器和ABS系统配合，利用单个轮胎的轮速变化来判断胎压是否正常。
这种方法成本低，操作简便，但精度有限。
三、技术实现针对间接测量方法的实现，此处介绍一种基于Arduino的轮胎胎压监测系统。
该系统使用了Arduino Uno开发板进行开发，通过与6个轮速传感器、1个OLED显示屏、1个无线模块的结合，实现了对四个轮胎胎压及车速的实时监测。
在系统的实现过程中，首先需要制作底盘。
底盘可以采用硬质纸板或塑料板，将各个硬件组件进行布局并固定在板子上。
接着，对于每个轮子，需要安装一个轮速传感器，使其与ABS系统进行同步，即可实现监测单个轮子的旋转速度变化。
通过对传感器的采样后，可以轻松计算出车辆的速度和各个轮子的运动状态。
同时，在传感器的基础上，通过利用嵌入式计算机进行计算，即可判断出车辆是否存在轮胎胎压异常的情况。
在将数据上传至显示器和监控中心之前，还需要充分考虑传输安全问题。
因此，采用了无线模块，通过蓝牙或者Wi-Fi等连接方式，将监测的数据上传至显示器或基站，完成数据传输与处理。
同时，结合车联网技术，该系统还可以实现远程监测和数据传输。
汽车轮胎压力监测系统_毕业设计论文
1.3.1 国外发展状况
由于国外立法较早，开发生产的汽车轮胎压力监测系统(TPMS)较为成熟[3]。主要生产商有加拿大斯马轮胎设备公司、固特异轮胎橡胶公司、米其林集团公司、日本横滨公司等。迄今为止，国外己有许多车型装配了TPMS。从2002年以后发布的世界新车资料中可以看到，美国福特公司的林肯大陆、戴姆勒—克莱斯勒公司等知名汽车厂商在多种新车中都预装了TPMS。许多欧洲的汽车厂商也已将TPMS配装于其高档车型，包括宝马公司的Z8，欧宝公司2002年版威达、旁蒂亚克的旗舰产品Bon Neville SE等。2007年已经到达美国法律强制安装汽车TPMS的时间国外很多普通车型都已安装TPMS。例如：奔驰-CUK、C、E、G、M、SL、SLK、S、系列，宝马-3、5、6、7、X3、X5、Z4、系列，别克-林荫大道、荣御、君越。
目前主流间接式TPMS存在明显的缺陷，这主要表现在：
1)当前间接式的TPMS系统必须比较处于对角线上的两轮速度之和，不能比较前后两车轮的速度。
2)当4个轮胎同样胎压不足时或者同一轴上两轮，同一边的两轮同样胎压不足时，系统不能够监测出来，而只能当两轮处于对角线上能监测出来；当速度超过100 km/h的情况时，系统就不能够正常工作了；只有在单个轮胎或对角线上的两个轮胎以及3个轮胎的气压低于其他轮胎气压的30％以上，才能监测到低压现象。
怎样防止爆胎已成为安全驾驶的一个重要课题，据国家橡胶轮胎质量监督中心的专家分析，保持标准的汽车轮胎气压正常与稳定和及时发现车胎漏气是防止爆胎的关键。而汽车轮胎压力监视系统（TPMS）毫无疑问将是理想的工具。在客车和轻型卡车上必须安装轮胎气压监测系统以便在轮胎气压低于规定值发出警
轮胎的使用寿命，在很大程度上和轮胎的使用条件、车辆的技术性能、驾驶员的操作水平以及企业对轮胎的管理工作质量等有直接的关系。标准的气压是轮胎的生命，因此在使用过程中充气压力的过低或过高都会直接缩短他的寿命，甚至引发安全事故隐患。气压是轮胎的重要因素，它左右着轮胎的使用寿命和各种特性，汽车轮胎压力监视系统将可时刻监视轮胎压力状况；保持行驶中车辆每个轮胎压力足够，防止轮胎爆胎以便行车安全；并且还可节省燃油以及延长轮胎寿命。
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。
汽车轮胎压力智能监测系统的设计与研究
２臂仁 ， 高宗英． 汽车传动系最优匹配评价指标的探讨． 汽车工程， ９ ， １ ６ ９
（１． １）
ｃｄ ｒｓ Ａ ｒｉｓＥ ｔ ｎ ｓｃｏ ，９ ７ ３ ． ｅ ｕｅ． Ｅ Ｔａｎ ｃｉ ｅｉｎ １ ８ （ ） Ｓ ｏ
６ ｕ ｌＥｃ ｎ ｍｙ Ｆ ｅ ｏ ｏ ｔ ｔｍａｉ Ｔ ａ ｓ ｓｉｎ ｈ Ａｕｏ ｔｃ ｒｎ ｍｉｓｏ Ｓ ＡＥ ４１ ０ ．９ ４ ８ ３ ３１８ ．
５ ． ｅ ｎ ｕ Ｌｇ ｔｔｕ ｋ ｐ ｗｅｔａｎ ｏ ｔｍｉａｉｎ ｔｃ ｎｑ ｅ ｎ ｒ Ｃｒｅ ｂａ ｍ．ｉｈ ｒ ｃ ｏ ｉ ｉ ｐ ｉ ｚｔｏ ｅ ｈ ｉｕ ｓ ａ ｄ ｐｏ ｒ
参考文献
１刘惟信 ． 机械最优化设计 ＿ 京 ： 大学出版社 ， ９ ． Ｂ ｎ － ｉ ｎ ，ＨＯＵ Ｈｏ ｇ ｌ ｇ ｎ —ｉ ｎ
（ ｈ ｏ ｏ ｃ ａ ｉ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｓ ｉ Ｘ ｎｖ ｒ ｔ ｏ ｅ ｈ ｏｏｙ Ｈ ｎｈ ｎ ２ ０ ３ Ｃ ｉａ Ｓ ｏ ｌ ｆ ｈ ｎｃ ｇｎ ｅｉ ， ｈａ ｉ ｉｅｓ ｙ ｆ ｃ ｎ ｌｇ， ａ ｚ ｏ ｇ ３ ０ ， ｈｎ） ｃ Ｍｅ ａＥ ｎ ｎ Ｕ ｉ Ｔ ７
中图分 类号 ：Ｋ １． 文献 标识 码 ： Ｔ ４ ４３ Ａ
１ 汽车轮胎气压监测 的工 作原理
１１轮胎 爆 胎机 理 ．
试验证明 ，０ ８ ％的轮胎爆胎是有 预兆 的 ， 至少 在爆胎发生前
一
速和帘布的耐疲劳性能降低 ， 出现早期脱层或爆破现象 。 轮胎 本
设计 将从影响汽车轮胎爆胎 的充气压力和温度两方面对轮胎的 使用 性能进行 实时监测。
情况 ， 因为齿轮齿数为整数 ， 故各档传动 比不能 任意选取 。同时 考虑 到换档 的方便 ， 常用档位间的公 比宜小些 。
车辆轮胎胎压监测系统设计及实现
车辆轮胎胎压监测系统设计及实现随着社会的进步，人们对于汽车安全性能的要求越来越高。
作为汽车的重要组成部分，轮胎的性能对于汽车的安全和稳定性至关重要。
而胎压不足或过高是容易导致轮胎老化、损坏等问题的主要原因之一，因此开发一套车辆轮胎胎压监测系统具有重要的现实意义。
本文将介绍车辆轮胎胎压监测系统的设计及实现。
首先，我们将介绍系统的基本原理和功能要求；接着，我们将详细分析系统的硬件和软件设计；最后，我们将进行实验验证，证明系统的可行性和有效性。
一、系统的基本原理和功能要求车辆轮胎胎压监测系统是一种电子监测系统，主要用于监测车辆轮胎的胎压情况，并及时向驾驶员发出警示。
其基本原理是利用传感器监测车轮的胎压，并将数据传输至中央处理器进行处理。
当胎压低于或高于正常范围时，系统会自动发出警报信号，提醒驾驶员需要检查胎压。
车辆轮胎胎压监测系统具有如下要求：1.精度高：系统需要具备高精度的传感器，能够准确地监测车轮的胎压。
2.实时性强：系统需要能够实时监测车轮的胎压，并及时发出警报信号。
3.操作简便：系统需要具备简单易用的操作界面，使驾驶员能够方便地使用系统。
二、系统的硬件设计车辆轮胎胎压监测系统的硬件主要由传感器、中央处理器、显示器等部分组成。
其中，传感器是系统的核心部分，用于监测车轮胎压。
传感器要求精度高、功耗低、体积小，以保证系统的高效性、可靠性和便携性。
中央处理器是系统的控制中心，用于处理传感器采集到的数据，判断车轮是否出现胎压异常，并触发警报信号。
中央处理器需要具备高性能、低功耗、稳定性高等特点。
显示器是系统的界面部分，用于显示车轮胎压情况和系统状态。
显示器要求清晰度高、稳定性好，能够适应不同驾驶环境下的使用。
在硬件设计上，我们首先选择精度高、功耗低、体积小的压力传感器作为系统的核心。
利用传感器采集到的数据，我们设计了一套基于STM32单片机的中央处理器。
该处理器具备高性能、低功耗、稳定性高等特点，能够实现实时监测、胎压异常判断和警报触发。
汽车轮胎压力监测报警系统毕业设计论文
大学电子信息工程学院毕业设计论文汽车轮胎压力监测报警系统摘要随着汽车工业的发展和道路交通网络的扩大，由此而引起的安全问题在人们的生活中也是曰益严重，引发的交通事故也在不断增多。
其中由轮胎气压引起的事故比例非常之高，使得人们对的轮胎气压的关注日益密切。
汽车轮胎压力监测技术是一种能切实有效的防止和减少由于轮胎引起的交通事故的方法。
本设计介绍轮胎压力监测系统（TPMS）的电路设计和相关技术问题。
TPMS 系统由压力传感器模块和中央接收机组成。
压力传感器SP12、微控制器和433 MHz 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：TPMS；轮胎压力监测；射频；压力传感器；微控制器IABSTRACTAlong with the development of the automobile industry and the extension of the road transportation network, the resulting security problems in people's lives is also became serious day by day,and the amount of traffic accidents has increased.The accidents caused by tire pressure takes a large percent of total amount, so that people have to concentrate on tire pressure.Tire pressure monitoring technique is a possible way to decrease the amount of traffic accidents caused by tire pressure.Introduced emphatically realize tire pressure monitoring system (TPMS) circuit design and related technical problems. TPMS system is consists of pressure sensor module and central receiver module. Pressure sensor module which is used to collect tire pressure and send it out is consists of pressure sensor SP12, micro controller and 433 MHz send and receive an IC (nRF401 of rf). Receiver module receive pressure information and work on it.The module can catch each tire's pressure and the real temperature inside the tires in any time and give out alarm in time , it helps drivers avoid accidents effectively .Keywords: TPMS ; tire pressure monitoring ; RF ; pressure sensor ; MCUII目录第1章绪论- 1 -1.1 课题研究的背景和意义 .................................... - 1 -1.2 本课题研究的热点及发展现状 .............................. - 1 -1.2.1国外研究和发展概况................................. - 2 -1.2.2中国研究和发展的概况............................... - 2 -第2章系统设计 ................................................ - 5 -2.1 方案论证 ............................................... - 5 -2.1.1汽车轮胎压力监测报警系统的基本工作原理............. - 5 -2.1.2设计方案........................................... - 5 -2.1.3.方案比较 .......................................... - 7 -2.1.4结论............................................... - 8 -2.2系统硬件电路设计......................................... - 8 -2.2.1 单片机控制模块 .................................... - 8 -2.2.2射频电路.......................................... - 11 -2.2.3螺旋天线的结构.................................... - 15 -2.2.4传感器电路........................................ - 16 -2.2.5 LCD显示.......................................... - 18 -2.2.6系统功耗.......................................... - 23 -第3章汽车轮胎压力监测系统的软件设计 .......................... - 25 -3. 1 采样端的软件设计 ...................................... - 25 -3.1.1需要注意的问题.................................... - 25 -3.1.2采样端工作流程介绍................................ - 26 -3.1.3采样端的软件流程设计.............................. - 27 -III3.1.4软件异步串行通讯.................................. - 28 -3.2接收端软件设计.......................................... - 30 -3.2.1接收端的通信流程介绍.............................. - 31 -3.2.2接收端的软件流程设计.............................. - 32 -3.3 PROTEUS 仿真 ........................................... - 34 -第四章结论................................................... - 37 -第5章社会效益和经济效益 ...................................... - 39 -致谢 ........................................................... - 41 -参考文献 ....................................................... - 43 -附录1 系统硬件原理图 (1)附录2 部分程序清单 (3)IV第1章绪论1.1课题研究的背景和意义随着汽车工业的不断发展，交通越来越便利，而随之引发的交通事故也在不断增多，其中由于轮胎的气压引起的比例非常高，这就使得人们需要对行驶中的轮胎气压进行关注。
胎压监测系统课程设计
胎压监测系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解胎压监测系统的基本构成、工作原理及功能。
2. 掌握胎压监测系统中传感器、控制器等相关知识，并了解其在汽车安全中的作用。
3. 了解胎压异常对行车安全的影响，认识胎压监测的重要性。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析胎压监测系统在实际应用中的问题，并提出解决方案。
2. 学会使用相关工具和设备进行胎压监测系统的检测和维护。
3. 培养学生的团队协作能力和实践操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对汽车电子技术的兴趣，激发其学习热情。
2. 增强学生的安全意识，使其认识到胎压监测系统在行车安全中的重要性。
3. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程为汽车电子技术领域的一门实用技术课程，旨在帮助学生了解并掌握胎压监测系统的相关知识。
2. 学生特点：学生为高年级学生，已具备一定的电子技术基础，对汽车电子技术有一定了解。
3. 教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践能力，培养学生解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 胎压监测系统的基本概念与组成- 介绍胎压监测系统的定义、分类及发展历程。
- 分析系统的主要组成部分，包括传感器、控制器、显示屏等。
2. 胎压监测系统工作原理与功能- 阐述胎压监测系统的工作原理，包括传感器的信号采集、处理与传输。
- 介绍系统的主要功能，如实时监测、报警提示、历史数据查询等。
3. 胎压监测系统的应用与维护- 分析胎压监测系统在汽车安全领域的应用，强调其在预防交通事故中的作用。
- 介绍胎压监测系统的维护方法，包括传感器校准、电池更换、故障排查等。
4. 胎压异常案例分析与实践操作- 分析胎压异常导致的典型事故案例，使学生认识到胎压监测的重要性。
- 安排实践操作环节，让学生学会使用胎压监测设备进行检测和维护。
5. 教学内容的安排与进度- 本教学内容分为理论教学和实践操作两部分，共计8学时。
轮胎压力监测系统设计及仿真研究
Ｗａｅ Ｓ Ｗ） 术 应 用 于 Ｔ ＭＳ的 可 行 性 以及 两 种 ｖ ，Ａ 技 Ｐ
提高整个系统 自身 的鲁棒性 ， 从而提高有效性和准 确性 ， 消除单个传感器的局限性。
Ｔ ＭＳ的特 点和关 键技 术 ； 献 ［ ］ Ｐ 文 ３ 利用 硅压 力 电容 传 感器 监 测 轮 胎 压 力 ， 析 其 结 构 、 产 过 程 。 以 分 生
（ ） 以全 面 掌 握 、 析 轮 胎 内 的 压 力 和 温 度 １难 分
情况 ；
（ ） 以 自行 判 断某 个 轮胎 模 块 内 的传 感 器 数 ２难
据失效和故障并发出警报； （） ３ 轮胎模块 是不平衡质量块 ， 在车辆高速行
驶 时会 造成 偏心 摩擦 ； （ ） 了克 服 （ ） ４为 ３ 中缺 陷 ， 对 车 辆进 行 四轮平 要 衡， 这将 影 响 车 辆 的 美 观 ， 于 新 车 来 说 是 不 可 对
关键 词
轮胎
压力
温度
多传感器
Ａ
中图法分类号
Ｕ ６ ．４ ； ４ ３３ １
文献标 识码
Ｔ ＭＳ发展 非 常 迅速 ， Ｐ 尤其 自 ２ ０ ０ １年 以来 国际
传 感器 得 到的结 果 更 准 确 ， 同时 信 息 的冗 余 还 可 以
上相关 的研讨会 和研究成果层出不穷 。文献 ［ ］ １ 和
维普资讯
第 ７卷
第ｌ ５期
２０ ０ ７年 ８月
科
学
技
术
与
工
程
⑥
Ｖｏ ． Ｎｏ． ５ Ａｕ ． ２０ ７ １７ １ ｇ ０
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
轮胎压力检测系统的设计与仿真
2020年8月第16卷第3期系统仿真技术System Simulation TechnologyAug.，2020Vol.16，No.3轮胎压力检测系统的设计与仿真梁东云，杨琳，吴晓云，孙皓楠（商洛学院电子信息与电气工程学院，陕西商洛726000）摘要：设计了一种基于单片机控制的轮胎压力检测系统，可以实现行驶中对轮胎气压的实时监测，以51单片机为主控制器，采用气压传感器作为轮胎内气压的采集端，通过A/D 转换芯片将该模拟量进行数字化，然后将数字化后的信息传至单片机进行处理，处理结果在车内的仪表盘上实时显示。
利用Proteus 软件仿真测试，结果显示系统运行安全稳定，有效地实现了对胎压的监测和报警功能。
关键词:单片机；胎压检测；TPMS ；汽车电子Design and Simulation of Tire Pressure Detection SystemLIANG Dongyun ，YANG Lin ，WU Xiaoyun ，SUN Haonan（College of Electronic Information and Electrical Engineering ，Shangluo University ，Shangluo 726000，China ）Abstract ：A tire pressure detection system based on single chip microcomputer is designed in this paper.It can realize real-time monitoring of tire pressure during driving.With 51MCU as the main controller and air pressure sensor as the acquisition end of air pressure inside the tire ，the analog quantity is digitized through A/D conversion chip.Then the digitized information is transmitted to the single chip microcomputer for processing ，and the processing results are displayed on the instrument panel in the car in real time.This design uses Proteus software simulation test ，the results of the system operation is safe and stable ，effectively achieve the function of tire pressure monitoring and alarm.Key words ：single chip microcomputer ；tire pressure detection ；TPMS ；automotive electronics轮胎作为整个车辆的承载部分，其性能的优劣直接影响着车身稳定性和行车安全，也是导致交通事故的重要诱因之一［1-2］。
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。
汽车轮胎压力监测系统设计
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行业的迅速发展和人们对行车安全的不断关注，汽车轮胎压力监测系统（TPMS）成为了一项重要的技术。
TPMS 可以实时监测车辆轮胎的气压，提醒驾驶员及时补充气体，减少事故发生的潜在风险。
本文将探讨汽车轮胎压力监测系统的设计原理、技术要求和应用前景。
汽车轮胎压力监测系统的设计原理是基于压力传感器的工作原理。
每个车轮使用一个传感器，直接安装在轮胎上。
传感器通过检测轮胎内气压的变化，实时将数据传输给车辆的中央处理器。
当轮胎的气压低于或高于设定的安全阈值时，中央处理器会发出警报信号，提醒驾驶员注意轮胎的气压问题。
对于汽车轮胎压力监测系统来说，稳定性和准确性是两个重要的技术要求。
首先，传感器必须能够良好地适应不同环境下的工作条件，如高温、寒冷和潮湿。
其次，传感器必须具备高精度和高灵敏度，能够准确地测量轮胎内气压的变化。
此外，系统的数据传输和处理速度也需要快速高效，确保驾驶员能够及时收到轮胎气压异常的提示。
汽车轮胎压力监测系统的应用前景广阔。
第一，它可以提高车辆的行驶安全性。
正常气压的轮胎可以提供更好的牵引力和操控性，减少在湿滑路面或急转弯时的打滑风险。
此外，适当的轮胎气压可以减少轮胎磨损，延长轮胎寿命。
第二，它可以降低能源消耗。
轮胎在过度或不足的气压下，都会导致燃油效率的降低。
通过及时调整轮胎气压，可以减少汽车的燃油消耗，达到节能环保的目的。
第三，它可以提高驾驶员的驾驶体验。
及时准确的气压数据可以帮助驾驶员更好地掌握车辆的动态信息，提高驾驶乐趣和驾驶舒适度。
当然，汽车轮胎压力监测系统也存在一些挑战和问题需要解决。
首先，系统的成本较高，包括传感器、数据传输和处理器等的成本都需要考虑。
其次，系统需要有精确的校准和校验机制，以确保监测到的气压数据的准确性和可靠性。
此外，传感器的寿命和可靠性也需要得到提高，以减少维修和更换成本。
综上所述，汽车轮胎压力监测系统是一项重要的汽车安全技术。
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。
汽车轮胎压力监测系统的设计与实现
汽车轮胎压力监测系统的设计与实现赵霞;王业通;袁康鹏;何亚波【摘要】Tire pressure monitoring system ( TPMS) is one of the necessary safety devices of the vehicles, it can find out the temperature and pressure of the tires in real time, to prevent puncture, save gasoline and prolong the useful life of tires. The existing TPMS around the world are analyzed and researched, on this basis, in accordance with current standard in the States, by adopting components with better performance, the direct active TPMS is independently developed. The system implements functions including acceleration awakening, interval measurement and data sending, filter out the clutters, as well as display and alarm, etc. The result shows that the system realizes all the predicted functions, and guarantees the transmitter can be used continuously for 4 years under most extreme conditions with very low energy consumption.%汽车轮胎压力监测系统( TPMS)是机动车辆必备的安全装置之一，可实时了解轮胎的温度和压力，从而防止爆胎、节省汽油并延长轮胎使用寿命。
- 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)。
姓 名：
学 号：
指导教师：
专 业：
班 级：
中国•
2011年12月
目录I
前言II
1•总体设计及主要元器件选择1
1.1轮胎模块1
1.1.1传感器1
1.1.2微处理器2
1.1.3发射芯片2
1.2监视器模块2
1.2.1接收芯片2
1.2.2微处理器2
1.2.3LCD显示器3
2.硬件电路设计3
1
监视器模块主要由接收芯片、微处理器、LCD显示器和按键组成。
1
接收芯片选择Motorola公司的MC3359（Remeo2，它是一个单片集成射频 接收器。其特点有：采用LQFP24封装，快速唤醒（1mS，内含660kHz的中频 带通滤波器，完整的压控振荡器（VC0，可消除镜像的混频器，自动对接收到 的曼彻斯特编码解码（FSK工作模式），曼彻斯特编码时钟再生电路SPI接口， 可用于设计433.92MHz的00«FSK接收电路。
2.1轮胎模块电路3
2.2监视器模块电路4
3软件设计4
3.1通信协议5
3.1.1数据载波波形5
3.1.2数据帧格式5
3.2轮胎模块的程序设计6
3.3监视器模块的程序设计6
结论8
、八,
前言
随着汽车越来越多地进入家庭，汽车行驶的安全问题也成为人们越来越关注的 话题。汽车轮胎压力监测系统(TPMS由此应运而生，它是继ABS安全气囊后 第3个重要的汽车安全电子产品，主要用于在汽车行驶过程中对轮胎气压、 温度 进行实时自动监测，并对出现的异常情况进行实时报警， 是驾车者和乘车人员的 生命安全保障预警系统。
1.
轮胎压力监测系统（TPMS的工作是通过射频收发来实现的，由轮胎模 块和监视器模块组成。图1为其系统结构框图。
传感器
1
轮胎模块
嵌入式 微处理器
液晶
高频接收
显吓器
■模块
键盘
监视器模块
图1TPMS系统结构框图
表
so
S1
工作模式
0
1
待机（耗电600nA）
0
1
测量压力（时间500Ms）
1
0
测量温度〔时间500
MPXY8020在不同的工作模式下，需要的工作电路不同，从而达到降低功耗的目 的。
1
微处理器选择。Micro-chip公司的：PIC16F636其主要特点有：
1高性能RISC技术。仅需学习35条指令，这给程序的编写、调试、修改带来极 大的便利，便于软件模拟SPI串口及开漏极引脚。
2极低的功耗水平。在1MHz时钟频率下工作电流约为100卩A,而在休眠情况 下的典型工作电流仅为1nA。
2.
2.
图2所示为轮胎模块电路原理图。模块安装在轮胎气门芯上，由3V锂电池
供电。射频芯片的晶振频率为13.56MHz发射方式为FSK RF频率为433.92MHz PIC16F636使用内部晶振，抗干扰能力强。采用曼彻斯特编码提高数据射 的可靠性。晶振频率的计算公式
3工作温度范围宽。汽车级温度范围为一40C〜125C。
4彻底的保密性。PIC以保密熔丝来保护代码，用户在烧入代码后熔断熔丝，其
他人再也无法读出，除非恢复熔丝。目前，PIC采用熔丝深埋工艺，恢复熔丝的
可能性极小。
5自带看门狗定时器。为系统提供了恶劣环境下自复位的功能，提高程序运行的
可靠性。
1
发射芯片选择Maxim公司的MAX1479其特点有：采用微型3mmX3mm的16引脚QFN寸装，3 V工作电压，汽车级温度范围（一40C〜十125C）、快速 开启振荡器（200卩s）、自带锁相环PLL和高效功率放大器，支持ASK00!和FSK调制方式，超低功耗（常温下待机电流仅为0.2nA）,可调节的FSK偏移, 可编程的时钟输出。
1
1
-数摒输岀
1.
轮胎模块由传感器、微处理器、发射芯片、电池和天线组成。因为此模块要 嵌入到轮胎内，所以模块的超小型和节电设计是最关键的问题。
1.
传感器选择Motorola公司的压力/温度传感器MPXY8020A它是一种表面 微机械型电容性微机电系统（MSM）压力传感器。其特点有：专门的TPMS气压 和温度传感器、CMOS：艺、低功耗、3 V工作电压、带有MCI唤醒功能的集成低 频振荡器、8位数字输出；全部功能集成在单一芯片上，降低了功耗，适合条件 要求苛刻的电池供电系统；测压范围为一40C〜+125C,测温范围为0〜637kPa；它具有4种工作模式，即待机/复位、压力测量、温度测量和数据输出。用户可 以通过设置S0和S1引脚选择相应的模式，如表1所列。由表1可以发现，
1
LCD显示器选择三星公司的点阵式液晶显示器LG192641它具有如下特点：192X64点阵，可视区范围大（外形尺寸113.0mM 71.0mM 9.5mm可视 区为97.0mmX48.0mm），内置液晶控制驱动器，单5 V供电/双电源供电 可选，工作温度范围宽（-20 C〜+70C），采用LED背光且EL背光可选，强光 下显示效果好。
1
监视器模块的微处理器选择Motorola公司的48脚MC68HC9O8GZ10g称
“GZ16）。它是Freescale公司的一款采用68HC08架构的8位微控制器，资 源齐全，尺寸小，适合监控器模块的功能要求以及汽车的运行环境。其主要资源 包括：1个CAN莫块、1个SPI模块、1个ESCI模块、2个双通道16位定时器接 口模块、8路10位A/D通道、1个基本时钟模块、37个通用输入输出引脚、8位键盘唤醒端口。该控制器采用PLL锁相环技术，能够产生最高8MHZ勺总线频 率。
目前TPMS的实现形式主要有两种：基于车轮转速的TPMS( Wheel-Speed
Based TPMS，又叫“间接式TPMS'；基于压力传感器的TPMS(Pressure-SensorBased TPMS)，又叫直接式TPMS。间接式TPMS是通过汽车ABS系统的轮速传感器比较车轮之间的转速差别，来确定轮胎压力的变化，这种 方式现在用得不多。直接式TPMS是在每个轮胎内使用压力传感器和温度传感器， 然后把采集到的压力和温度信号通过有线或无线的方式传送到汽车驾驶室内的 主控制器进行处理，目前大多数TPMS采用无线的方式进行压力和温度数据的传 送。现在直接式TPMS用得比较广泛。在这种方式中，轮胎内轮胎模块一旦装上， 电池就不断地工作，因此轮胎模块低功耗和车轮高速转动时射频接收灵敏度以及 噪声抑制就成为系统设计的关键问题。在此原则之下，本文提出了一种新的TPMS设计方法。实验结果表明：所开发的系统工作可靠，能够达到安全预警的目的。