汽车胎压监测系统设计
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。
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研究与电路设计
0 引言汽车轮胎压力检测系统，主要功能是对轮胎的压力和温度参数进行实时检测，保障行车安全。
据有关数据统计，在中国高速路上发生较大交通事故40%是由于轮胎故障引起的，其中爆胎占70%以上，引起爆胎的主要魁首是高热，导致轮胎高热的主要元凶是轮压过低。
胎压监测有直接式与间接式，直接式胎压监测无论是功能还是性能上都要优越于间接式胎压监测(表1）。
本文胎压监测系统设计由PIC、SP12和收发芯片T5754三部分组成。
表1 胎压监测系统直接式与间接式的特点系统类型测量参数工作原理测量精度实现成本可靠性直接式压力、温度、电压智能传感器直接检测参数高高高间接式车轮转速通过ABS 低低低1 系统框架设计本文设计的汽车胎压监测系统由上位机与下位机模块构成[1]。
图1 下位机模块内部组成图下位机模块——以处理器PIC 为核心,SP12与2.5 GHz 信号收发器T5754为主要构成。
胎压和胎温参数由SPl2按处理器的指令进行测量，由处理器PIC 汇总通过信号收发器T5754传至上位机模块（图1）。
上位机模块——从下位模块发送过来的数据中选择出胎压与胎温值，通过显示或蜂鸣形式传递给驾驶员(图2），保障行车的安全。
图2 上位机模块内部组成图2 系统硬件设计方案2.1 下位机模块主要组成部分：SP12、MCU 与RF 轮胎胎压和温度信号发射电路。
SP12探头于芯片封装上,其工作受制于MCU 通断电[2]，MCU 选用一款超低功率的8位单片机PIC16F876，具有复位与晶振电路,通电即可工作。
在其外部扩展了SPl2、T5754 两个外设,与T5754的接口采用了3个I ／O 口,与SPl2的接口采用了6个I ／O 口。
RF 发射电路采用的是ATMEL 公司的T5754超高频（UHF）发射。
其是具有PLL 锁相环滤波电路的集成芯片，传送频率为429MHz 到439MHz，发送数据波特率可达32K，功耗小，可用于ASK 和FSK，本设计方案采用的发射载波频率为432.89MHz，另外再加上1个12.34MHz 的晶振，形成基频振荡，基频经32倍频即得所需发射频率[3]，如图3所示。
基于STM32的汽车轮胎胎压与温度监测系统设计
基于STM32的汽车轮胎胎压与温度监测糸统设计武宏涛，武丹，杨洋，侯大森,余大伟(西安石油大学电子工程学院，西安710065)摘要：由于轮胎压力和温度超出安全标准范围，导致轮胎性能大大降低，最终引发交通安全事故。
为预防和减少此类安全事故发生的几率，该文采用SP37集成传感器和STM32控制器设计了轮胎胎压与温度监测系统，对汽车行驶过程中的车胎状态进行实时监测。
SP37传感器集成了压力传感器、温度传感器，内部控制器兼容8051指令，同时具有RF射频发送功能，用于实现胎压数据的采集与发送，极大地简化了系统的电路设计。
该系统实时显示轮胎胎压、轮胎胎温数据，当采集到数据超出安全阈值时，系统发出提示音警示驾驶员预防爆胎等危险，确保汽车行驶途中的安全，避免危险的发生％通过实验测试，该设计具有稳定性好、测量精度高、系统功耗低等优点％关键词:STM32；胎压监测；SP37；无线收发中图分类号:TN91:TP27文献标识码：A文章编号：1000-0682(2020)04-0092-04Design of tirr pressure and temperatrrr monitoring system baseC on STM32WU HTgtao,WU Da,YANG Yang,HOU Dasen,YU Dawei(School of Electronic Engiroering,X0an Shi-yoo Universit;,X0an710065,China)Abstract:Becouso tha tire pressure and temperature exceed tha safety standard rangy,tUv tire per-formanco is greatly reduced,resulting in traffio accifents.In ordvr tv prevent and redud tha probability of such safety accidents, tha tire pressure and temperature monitoring system is designed by using tUv intagrated sensor SP37and tha controller STM32tv monitor tha tire state in real tima duing da—ng.SP37 sensor is inteyrated witU pressure sensor and temperature sensor,tha internal controllar is compatibly with 8051instruction,and has RF transmission function,which is used tv realizv tha collection and transmission of tire pressure data,greatly simplifying tha circuit design of tUv system.Tha system displays tire pres-sueeand ioeeiempeeaiueedaiaon eealiome.When iheoo l eoied daiaecoeedsihesaieiyiheeshold,ihesysiem issuas a warning sound tv warn tha davvr tv prevent tha ask of tire explosion,so as tv ensure tUv safety of tha cor on tha way tv avoid tha occuirenco of danger.Through tUv expewmental test,tha design has tUv ad-vaniage<oigood<iabolois,hogh mea<ueemeniaooueaosand lowpoweeoon<umpioon oiihe<s<iem.Keywords：STM32；tire pressure monitoang;SP37;wireless transceivar0引言目前，汽车已成为人们出行的主要交通工具,但其数量的急剧增加也提高了交通安全事故的发生几率。
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。
车辆胎压监测方案怎么写
车辆胎压监测方案怎么写随着汽车行业的发展和消费者对安全驾驶的重视，车辆胎压监测系统（TPMS）已经逐渐成为汽车行业的标配之一。
TPMS不仅有助于提高车辆安全性能，同时也可以减少车辆燃油消耗，延长轮胎使用寿命。
因此，车辆胎压监测方案的设计与实施显得尤为重要。
本文将介绍TPMS的基本原理和实施方案。
胎压监测系统的基本原理胎压监测系统是通过一组传感器来检测车辆的轮胎气压情况。
传感器会对轮胎的气压进行不断地测量和分析，然后将数据传输到中央处理器进行处理。
一旦轮胎的气压低于正常值，系统就会发出警告信号，提醒驾驶员进行检查调整。
胎压监测系统的传感器可以分为两种类型：间接式和直接式。
间接式胎压监测系统会利用车辆的轮速传感器和ABS系统来检测轮胎的气压情况。
而直接式胎压监测系统则是将压力传感器直接安装在轮毂上进行测量。
直接式胎压监测系统更精准、更灵敏，但其成本也相比间接式胎压监测系统更高。
一般而言，中高档车会采用直接式胎压监测系统，而低档车则会采用间接式胎压监测系统。
胎压监测方案的实施车辆胎压监测方案的实施需要从以下几个方面进行考虑：车型和胎压标准的选择不同的车型和轮胎规格需要有相应的胎压标准，车辆胎压监测方案的设计需要根据车型和轮胎规格的具体情况来确定合理的胎压监测标准。
传感器的选择和安装传感器的性能和精度会直接影响到胎压监测的准确性，因此需要选择合适的传感器，并且在安装时需要注意传感器的位置和安装角度。
通常情况下，传感器会安装在轮毂上，可以通过网络连接到车辆的监测系统。
在传感器的选择和安装方面，可以寻求专业的技术支持和建议。
警告机制的设置和实现车辆胎压监测系统需要有超出胎压安全范围的警告机制，以便及时告知驾驶员。
对于车辆胎压监测的警告机制，建议设置在达到临界胎压水平时发出声音或振动，并在车辆的显示屏上提示相应的警告信息。
此外，在车辆起动时或定期检查车辆时，也可以通过查询车辆胎压监测的历史记录来了解轮胎状况。
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。
基于MPXY8300和STM32的汽车胎压监测系统设计
基于MPXY8300和STM32的汽车胎压监测系统设计汽车胎压监测系统（TPMS）是一种使用传感器监测车辆胎压的设备，旨在提醒驾驶员胎压异常，以确保行车安全。
本文将介绍基于MPXY8300压力传感器和STM32微控制器的汽车胎压监测系统的设计。
1.系统概述汽车胎压监测系统主要由以下几个部分组成：传感器模块、控制模块、显示模块和报警模块。
传感器模块负责测量胎压值并发送给控制模块，控制模块对胎压进行判断并控制显示模块和报警模块进行相应操作。
2.传感器模块设计MPXY8300压力传感器是一种具有高精度和低功耗的压力传感器，适用于胎压监测系统。
传感器模块将传感器与STM32微控制器进行连接，通过I2C或SPI接口发送胎压值给控制模块。
3.控制模块设计控制模块由STM32微控制器构成，负责接收传感器模块发送的胎压值，并进行胎压状态判断。
当胎压异常时，控制模块将控制显示模块显示对应的胎压状态，并通过报警模块发出声光报警信号。
4.显示模块设计显示模块采用液晶显示屏，用于显示每个轮胎的胎压值和胎压状态。
控制模块通过串口或并行接口与显示模块进行通信，并发送相应的显示信息。
5.报警模块设计报警模块主要由蜂鸣器和LED指示灯组成。
当胎压异常时，控制模块将控制蜂鸣器发出声音，并通过LED指示灯闪烁来提醒驾驶员。
6.系统工作流程系统在工作时，传感器模块不断测量胎压值并发送给控制模块。
控制模块接收到胎压值后，通过一定的算法进行胎压状态判断，如果胎压异常，则控制显示模块显示相应的胎压状态，并控制报警模块发出声光报警信号。
当胎压恢复正常时，系统将不再发出报警信号。
7.系统特点该系统采用了高精度和低功耗的MPXY8300压力传感器，能够准确测量胎压值。
通过STM32微控制器的处理和控制，能够实时监测胎压状态，并通过显示模块和报警模块提醒驾驶员。
同时，该系统还具有低功耗和可靠性高的特点。
总结：。
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济南大学泉城学院毕业设计
题目汽车胎压监测系统设计
学院工学院
专业机械设计制造及其自动化（专升本）班级1501班
学生刘立兵
学号**********
指导教师张兴达武华
二〇一七年五月十六日
摘要
随着时代发展和科技进步汽车已成为了人们常用的且离不开的交通工具。
随着汽车数量的增多交通事故发生的数量也越来越多，而其中汽车轮胎压力异常成为重要诱因。
针对这一问题，本文提出了一种基于单片机的汽车胎压监测系统。
实现了测试汽车轮胎压力的功能，由三种不同的计量单位通过LCD显示给用户，如果超出预设阈值就会发出警报提醒司机安全行驶。
本设计主要包含硬件设计与软件设计两部分。
硬件部分主要包含气压传感器BMP085、STC89C52单片机和1602LCD等。
通过气压传感器BMP085获取与汽车胎压相对的模拟电压值，经过V/F变换输入到单片机进行处理，最终由通过LCD显示电路显示相应气压值。
软件部分采用C语言作为开发工具软件，在Keil C环境下进行了对单片机各个端口以及定时器工作方式和串行口工作方式进行设置，并对定时器和串行口进行初始化用以实现对单片机和各个功能模块芯片之间通讯和联络的设定，以及分配地址空间交代程序中各个变量等的设计和编码。
通过软件仿真及实物之作运行调试，完成了系统的可靠性、稳定性等性能的测试，实现了预期功能，为进一步研究及应用提供了一定的数据参考。
关键词：单片机；传感器；胎压
ABSTRACT
With the development of the times and the progress of science and technology, the automobile has become a common and indispensable means of transportation. With the increase of the number of cars, the number of traffic accidents is increasing, and the abnormal tire pressure becomes an important incentive. To solve this problem, a monitoring system of automobile tire pressure based on single chip microcomputer is presented in this paper. The function of testing the tire pressure of the automobile is realized. The three different measuring units are displayed through the LCD to the user. If the preset threshold is exceeded, the alarm will be sent to remind the driver to drive safely.
This design mainly includes two parts: hardware design and software design. The hardware part mainly includes the barometric pressure sensor, BMP085, STC89C52 monolithic integrated circuit and 1602LCD and so on. The analog voltage value relative to the tire pressure is obtained by the pressure sensor BMP085, which is input to the MCU by the V/F transformation, and finally the corresponding barometric value is displayed by the LCD display circuit. The software adopts C language as software development tools, in the Keil C environment for setting up the MCU port and timer working mode and serial port mode, and the timer and serial port in order to achieve between the microcontroller and the functional modules of the chip communication and contact setting initialization, design and encoding and distribution address space program variables such as account.
Through the software simulation and the debugging of the object, the system's reliability, stability and other performance tests are completed, and the expected function is achieved. It provides a certain data reference for further research and application.
Keywords: pressure sensor; tire pressure; MCU
目录
摘要 (I)
ABSTRACT (II)
1前言 (1)
1.1研究背景及意义 (1)
1.2国内外研究和发展的概况 (1)
1.3本设计内容 (2)
2系统总体设计 (4)
2.1总体设计思路 (4)
2.2软硬件设计方案 (5)
2.2.1硬件部分 (5)
2.2.2软件部分 (5)
3系统的硬件设计 (7)
3.1硬件设计思路 (7)
3.2单片机最小系统 (7)
3.2.1晶振电路 (8)
3.2.2供电电路 (9)
3.2.3复位电路 (9)
3.3信号采集电路 (10)
3.3.1无线模块 (10)
3.3.2传感器电路 (11)
3.4电源转换电路 (13)
3.5显示电路 (13)
3.6按键输入电路 (15)
3.7报警电路 (16)
4系统的软件设计 (18)
4.1软件设计思路 (18)
4.1.1如何由频率计算出气压值 (18)
4.1.2软件设计功能及重要的说明 (18)
4.2程序流程图 (19)
4.3程序实现及调试 (21)
4.4系统仿真及调试 (22)
4.5系统制作及调试 (24)
4.5.1系统的制作 (25)
4.5.2系统的调试 (26)
5结论 (29)
参考文献 (30)
致谢 (31)
附录A 系统设计原理图 (32)
附录B 仿真图 (34)
图C 仿真图 (34)
附录C 程序清单 (35)
附录D 元件清单 (40)
附录E 实物图 (41)。