汽车胎压监测_开题报告

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毕业设计（论文）开题报告汽车胎压检测系统TPMS

学生姓名

专业名称电气工程及其自动化

指导教师

控制与机械工程学院

2012 年3月23日

毕业论文开题报告

题目名称：汽车胎压检测系统TPMS

1.课题研究立项依据

课题的来源：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。

课题的科学意义及目的：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。

课题国内外研究现状：

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。

2.课题研究的基本内容及预期目标或成果

基本内容：本方案进行了直接式TPMS系统设计。直接式胎压监测系统是在每一个车胎中加装压力传感器来直接测量轮胎的气压，这套系统包括感测传输器、接收天线、接收器和监视器设备。直接式胎压监测系统是将气压感测与传输模块装在一种特殊金属制的气阀上，通过安装在每一个轮胎气孔上的感测传输器，将所测量的胎压数据透过无线方式发送到接收天线，再显示在监视器内。

预期目标：如果轮胎下降时，直接式胎压监测系统能够提供立即的警示。甚至，有些系统可让驾驶人直接从行车计算机上检视四条轮胎的实时胎压数据，随时了解各轮胎的胎压状况。为了进一步提高系统的可靠性，这套系统在设计上也添加防护措施，这是因为随着电子技术应用的范围趋大，车内上将会装置更多的感测传输器，因此当传输胎压数据时，同时也会传输一组辨别码，防止系统接收错误信息。另一方面

当系统出现问题，譬如无法收到信号或是电池没电时，驾驶者也可从监视器上得知。 3.开发设计方案

方案思想：该方案由压力传感器和温度传感器和nRF905无线模块（发送和接收模块集成在一起组成nRF905模块）和单片机芯片AT89S52实现，再由1602液晶显示数据，从而由单片机做出调整。在此基础上，本文探讨了数据传输的帧格式以及发射、接收软件流程。与以前的TPMS 方案相比较，省去一系列的调试麻烦，校准更容易、性能更稳定。

设计框图： 压力和温度传 感器

A/D 转换

nRF905无线发送接收模块

开发工具：开发工具是AT89S52单片机，是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash ，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8k 字节Flash ，256字节RAM ，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM 、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 4.研究进度安排

见附表：设计进度计划表。 5.参考文献

[1]汤竞南,沈国琴.51单片机C 语言开发与实例.北京:人民邮电出版社,2008. [2]张义和,王敏男,许宏昌,余春长.例说51单片机(C 语言版).北京:人民邮电出版社,2008.

[3]赵建领.51系列单片机开发宝典.北京:电子工业出版社,2007.

AT89S52

1602液晶显示

控制接口

[4]A/D with LCD型单片机使用手册[p].盛群半导体股份有限公司.2003.

[5]赵亮.单片机C语言编程与实例[M].北京:人民邮电出版社,1995.

指导教师意见（对本课题的深度、广度、工作量、研究方案及进度安排的意见）

指导教师（签字）：年月日教研室审查意见（是否同意指导教师意见）

教研室/系主任（签字）：年月日

附表：设计进度计划表

序号起止日期计划完成内容实际完成情况检查人签名检查日期

1 3.26~3.30

（1周）

熟悉任务书和指导书，明确设计任

务;查阅相关教材和科技文献，了

解TPMS发展现状和控制策略。

完成□

基本完成□

未完成□

2 4.2 ~4.13

（2周）

研究TPMS确定设计方案；进行方

案可行性的论证；结合设计任务的

具体要求，进行初步设计的扩展和

修正。

完成□

基本完成□

未完成□

3

4.16 ~

5.4

（3周）

了解TPMS控制理论及其方法。研

究TPMS中发送模块、接收模块与

软件实现,了解其组成及工作原

理。

完成□

基本完成□

未完成□

4

5.7 ~5.25

（3周）

焊接电路板，并进行调试，完成基

本调试，对设计进行进一步完善。

完成□

基本完成□

未完成□

5

5.28~

6.1

（1周）

书写毕业论文，统稿并进行进一步

完善

完成□

基本完成□

未完成□

6

6.4~6.15

（2周）

教师批阅，准备答辩。完成□

基本完成□

未完成□

7

6.18 ~6.22

（1周）

毕业答辩、交成果。完成□

基本完成□

未完成□

8

9

10

指导教师批准，并签名：

年月日