基于单片机的汽车轮胎胎压监测系统的设计与实现-开题报告
基于单片机的轮胎压力检测报警器的设计与实现毕业设计说明书
基于单片机的轮胎压力检测报警器的设计与实现目录1 绪论 (1)1.1 课题的提出背景及研究意义 (1)1.1.1 课题的提出背景 (1)1.2 当前国内外相关技术的应用现状及发展趋势 (2)1.2.1 TPMS 的应用现状 (2)1.2.2 当前国内外相关技术的发展趋势 (3)2 汽车轮胎气压实时监测系统工作原理 (5)2.1 系统工作原理 (5)2.1.1 轮胎爆胎机理 (5)2.1.2 轮胎气压实时监测算法 (7)2.2 汽车轮胎气压实时监测系统方案设计 (8)2.2.1 系统方案论证 (8)2.2.2 系统设计要求 (9)2.2.3 系统方案设计 (11)3 汽车轮胎气压实时监测系统的硬件设计 (13)3.1 系统硬件设计 (13)3.2 轮胎模块设计 (13)3.2.1 核心微控制器 MC68HC908RF2 (14)3.2.2 测量电路设计 (15)3.2.3 发射电路设计 (16)3.3 主机模块设计 (19)3.3.1 核心微控制器 MC68HC908KX8 (19)3.3.2 接收电路设计 (20)3.3.3 人机接口 (21)3.4 显示电路设计 (23)3.5 系统功耗设计 (24)3.6 系统硬件设计的抗干扰技术 (26)4 汽车轮胎气压实时监测系统的软件设计 (27)4.1 系统软件设计 (27)4.2 MC68HC908 系列微控制器的程序开发 (27)4.2.1 汇编程序框架结构 (28)4.2.2 汇编程序框架结构 (28)4.3 轮胎模块的软件设计 (29)4.3.1 轮胎模块的监控软件及其中断子程序 (30)4.3.2 传感器测量程序及算法 (31)4.4 数据无线收发模块的软件设计 (32)4.4.1 数据无线收发的通信协议 (33)4.4.2 数据无线发射软件设计 (34)4.4.3 数据无线接收软件设计 (34)4.5 主机模块的监控软件设计 (36)4.6 汽车轮胎气压实时检测系统软件设计的特点 (36)5 结论 (39)5.1 本文工作总结 (39)5.2 今后待研究的问题 (39)参考文献 (1)致谢 (3)1 绪论汽车时代的到来，改变的不仅仅是人们的代步方式，更有人们的生活方式乃至整个社会文化。
基于单片机的车胎压力监控系统的设计__开题报告
1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：1.1 本课题的意义自从人类进入工业时代，汽车工业飞速发展，交通越来越便利，随之而引发的交通事故也不断地增多，其中由于轮胎问题引起事故的比例非常的高，因此人们对行驶中的轮胎压力进行了特别的关注。
轮胎压力影响着轮胎的寿命和汽车的使用性能。
据测试，汽车在时速160公里以上行驶时发生爆胎事故，驾乘人员的死亡率为100%。
爆胎已于疲劳驾车、超速行驶并列为中国道路交通的三大杀手。
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。
据统计，在中国高速公路上发生的交通事70%是由于爆胎引起的，而在美国这一比例高达80%，是各种比例最高的【1】。
本世纪初，由于凡世通（Firestone）轮胎的质量问题，造成了超过100人死亡和400人受伤，此事件引起了业界和美国政府的高度关注，普利斯通∕凡世通公司被迫收回650万只轮船。
据美国汽车工程学会的最近调查，美国每年有26万交通事故是由于轮胎压力低或渗透造成的，此外，每年75%的轮胎事故是出于轮胎渗透或充气不足引起的【2】。
因此安全驾驶成为了社会面临的一个严峻的问题，迫切希望与偶一种能够在汽车胎压过高或国低时可以报警提示驾驶员的装置出现，因此胎压监测系统——TPMS(Tire Pressure Monitoring Systems)应运而生。
轮胎是汽车的重要组成零部件，事关出行的安全。
我国目前没有防止爆胎的相关强制国家标准，但是中国企业正在研发比美国更为先进、安全的系统，不仅能自动监测胎压，而且还能对爆胎后实施安全救助。
如何解决汽车安全行驶问题，对于减少人们财产损失以及提高汽车运输的发展都具有非常重要的意义。
研究胎压监测系统的意义主要体现在以下几个方面：1)用户方面：给用户带来有效、方便、快捷的胎压监测方法，使用户坐在驾驶室里面就可以随时获得轮胎的气压信息；2)安全方面：TPMS可以及时发现轮胎气压问题，指导驾驶员进行冲放气，避免车祸的发生，保障行车安全；3) 社会效益方面：TPMS系统可以很较好的保障行车安全，将来会被越来越多的汽车生产厂家以及车主采用，社会需求也将会越来越大，经济效益也会随之增加。
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。
胎压监测系统开题报告
胎压监测系统开题报告胎压监测系统开题报告一、引言胎压监测系统是一种能够实时监测车辆轮胎胎压的设备。
随着汽车行业的快速发展，胎压监测系统在车辆安全性和驾驶体验方面扮演着重要的角色。
本文将探讨胎压监测系统的原理、应用以及未来的发展方向。
二、胎压监测系统的原理胎压监测系统通过传感器实时检测车辆轮胎的胎压，并将数据传输给车辆的中控系统。
传感器通常安装在轮胎内部，利用压力传感器或者电容式传感器来测量胎压。
当轮胎胎压低于或超过预设值时，系统将发出警报，提醒驾驶员进行相应的处理。
三、胎压监测系统的应用1. 提升驾驶安全性胎压低于正常值会导致轮胎过热，增加爆胎的风险。
胎压监测系统能够及时检测胎压异常，提醒驾驶员及时调整胎压，从而减少爆胎事故的发生。
2. 提高燃油效率轮胎胎压不足会增加车辆的滚动阻力，导致燃油消耗增加。
胎压监测系统可以帮助驾驶员及时调整胎压，减少滚动阻力，从而提高燃油效率，降低燃油消耗。
3. 增强驾驶体验胎压监测系统能够提供准确的胎压数据，让驾驶员了解车辆的状态。
驾驶员可以根据胎压数据进行调整，提升驾驶体验和舒适度。
四、胎压监测系统的发展方向1. 智能化技术随着人工智能和物联网技术的快速发展，胎压监测系统也将趋于智能化。
未来的胎压监测系统可以通过与车辆的中控系统相连，实现自动调整胎压的功能，提供更便捷的驾驶体验。
2. 多功能化设计除了监测胎压，未来的胎压监测系统还可以集成其他功能，如轮胎磨损检测、轮胎温度监测等。
这样一来，驾驶员可以更全面地了解轮胎的状态，及时进行维护和保养。
3. 环保和节能胎压监测系统可以帮助驾驶员及时调整胎压，减少燃油消耗，降低二氧化碳排放。
未来的胎压监测系统还可以与电动车辆相结合，提供更环保和节能的驾驶解决方案。
五、结论胎压监测系统在车辆安全性和驾驶体验方面发挥着重要的作用。
随着技术的不断进步，胎压监测系统将越来越智能化、多功能化，并与环保和节能相结合。
通过不断创新和发展，胎压监测系统将为驾驶员提供更安全、舒适和环保的驾驶体验。
51单片机轮胎胎压检测系统压力传感器实验报告总结
51单片机轮胎胎压检测系统压力传感器实验报告总
结
本次实验利用51单片机设计了一款轮胎胎压检测系统。
通过压力传感器检测轮胎的胎压情况，并通过LCD1602显示器实时显示车辆的胎压信息。
在实验中，我们首先搭建了硬件系统，包括压力传感器、LCD显示器、51单片机等。
然后根据传感器的读取值，将胎压信息转化为数字信号，并通过51单片机进行处理和计算，最后将结果输出到显示器上展示。
经过实验验证，该系统能够准确有效地检测车辆的胎压信息，并及时预警车主，避免因胎压问题导致的驾驶安全隐患。
同时，该系统结构简单、易于安装、使用方便，具有一定的应用前景。
在实验中，我们也发现了一些问题。
例如，压力传感器在读取数据时存在一定的误差，需要进行数据校准。
同时，在不同的气温、路况下，车辆的胎压也会发生变化，需要对系统进行校准和调整。
总之，通过本次实验，我们了解了车辆胎压检测系统的工作原理和实现方法，并且对51单片机的应用也有了更深入的了解和认识。
未来，我们将进一步完善这个检测系统，使其更加稳定、可靠和实用。
汽车胎压检测系统
汽车胎压检测系统的开题报告摘要：随着工业经济的进步，汽车开始大量使用，公路和高速公路也日渐得到重视，并开始发展起来。
高速公路的速度和便利，改变了人们的时空观念，拉近了地域距离，改善了人们的生活方式。
但是随之而来的高速公路恶性交通事故却令人震惊，已经引起世界各国的强烈关注和重视，并开始讨论或采取相应防范措施。
在汽车的高速行驶过程中，轮胎故障是杀伤力最大也是最难预防的事故隐患，是突发性交通事故发生的重要原因。
如何解决轮胎故障、怎样防止爆胎，已成为全球关注的首要问题。
2000年11月1日美国总统克林顿签署批准了美国国会关于修改联邦运输法的提案，联邦法案要求2003年以后出产的所有新车都需将轮胎压力监测系统（TPMS）作为标准配置；2006年11月1日起所有需要行驶在高速公路上的汽车都需配置轮胎压力监测系统（TPMS）。
本设计是基于单片机技术、数模转换、LCD显示来实现。
为此我们采用半导体压力传感器，将我们要测量的胎压信号转换成电压信号，此电压信号极为微弱，因此我们必须将其通过运算放大器，将其放大才能够为我们所用。
由此我们将放大后的电压信号由单片机将其进行A/D转换，再由软件部分将我们所得的数据进行处理，最后由驱动部分将其送入显示部分进行数码显示。
此数字胎压计由压力传感器、单片机、LCD显示器等构成。
在开始测量时打开气阀并把测量结果进行处理和显示。
一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义1、基本概念胎压监测系统简称“TPMS”，是“tire pressure monitoring system”的缩写。
分两种：一种是间接式胎压监测系统，是通过轮胎的转速差来判断轮胎是否异常；另一种是直接式胎压监测系统，通过在轮胎里面加装四个胎压监测传感器，在汽车静止或者行驶过程中对轮胎气压和温度进行实时自动监测，并对轮胎高压、低压、高温进行及时报警，避免因轮胎故障引发的交通事故，以确保行车安全。
间接式轮胎压力监测系统又称为WSBTPMS，WSBTPMS需要通过汽车的ABS系统的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别，以达到监测胎压的目的。
汽车轮胎压力与温度监测预警系统的研究的开题报告
汽车轮胎压力与温度监测预警系统的研究的开题报告一、选题背景近年来，汽车行业的快速发展和普及让人们的生活更加便利和舒适，但同时也产生了一些安全问题，其中汽车轮胎安全是比较严重的问题之一。
由于长时间的高速行驶，汽车轮胎内部的气压和温度会因为摩擦和空气压缩不断增加，特别是在高温环境中，这种情况更为突出，可能导致轮胎的爆胎现象。
为此，汽车轮胎压力与温度监测预警系统的研究已经成为一个热门的研究课题。
二、研究意义随着汽车数量和行驶里程的增加，轮胎爆炸事故频繁地发生，其中压力和温度是导致轮胎燃爆的两个主要因素。
因此，为了提高汽车驾驶的安全性和减少轮胎事故的发生，汽车轮胎压力与温度监测预警系统应运而生。
研究这种系统对于实现轮胎压力和温度的及时监测、预警和调节具有重要意义，可以有效预防轮胎爆炸事故的发生，提高驾驶安全性，降低交通事故的发生率。
三、研究目的和内容本研究的目的是设计和实现一个汽车轮胎压力与温度监测预警系统，该系统通过传感器采集汽车轮胎的压力和温度信息，后端控制系统通过数据分析和处理，及时对轮胎的安全状态进行判断和预警，并向驾驶员发送报警信号，提高驾驶员对轮胎安全性的关注度。
本研究内容包括：1. 轮胎压力与温度监测传感器的选型和设计2. 数据采集及监测与预警算法的开发3. Web服务器的搭建和系统软件设计4. 系统的性能测试和安全性验证四、研究方案和预期成果本研究的研究方案主要包括以下几个步骤：1. 调研和收集有关汽车轮胎压力和温度监测预警的研究和现有产品2. 合理选型和设计轮胎压力与温度监测传感器3. 数据采集及监测与预警算法的设计和开发4. Web服务器的搭建和系统软件设计5. 系统的性能测试和安全性验证预期成果为：设计一个完整的汽车轮胎压力与温度监测预警系统，该系统具有数据采集、信息处理、预警提示等多项功能，可以实时跟踪轮胎状态，发现轮胎存在风险时及时预警，提高汽车行驶安全系数。
胎压检测开题报告
胎压检测开题报告胎压检测开题报告背景介绍：随着汽车的普及和交通事故的增加，车辆安全问题日益引起人们的关注。
其中，胎压问题是导致事故的一个重要原因之一。
因此，开发一种胎压检测系统，能够及时准确地监测车辆的胎压情况，对于提高车辆安全性具有重要意义。
问题描述：胎压过高或过低都会对车辆的行驶安全产生不良影响。
胎压过高会导致轮胎接地面积减小，降低车辆的抓地力，容易造成打滑。
而胎压过低则会导致轮胎变形，增加轮胎与地面的摩擦力，容易引发爆胎事故。
因此，如何及时发现并解决胎压问题成为一个亟待解决的难题。
研究目标：本研究旨在开发一种胎压检测系统，通过实时监测车辆的胎压情况，提醒驾驶员及时调整胎压，以确保车辆行驶安全。
研究方法：1. 传感器技术：通过安装在车轮上的传感器，实时检测胎压情况，并将数据传输给监测系统。
2. 数据处理技术：监测系统接收到传感器传输的数据后，通过数据处理算法对胎压情况进行分析和判断。
3. 警示系统：当胎压过高或过低时，监测系统将通过车载显示屏或声音警报等方式提醒驾驶员及时调整胎压。
研究意义：1. 提高车辆安全性：胎压检测系统能够及时发现胎压问题，提醒驾驶员采取相应措施，避免因胎压问题导致的交通事故。
2. 延长轮胎使用寿命：合理的胎压能够减少轮胎的磨损，延长轮胎的使用寿命，降低车辆运营成本。
3. 节约能源：胎压过低会增加车辆的滚动阻力，导致燃油消耗增加，而胎压过高则会增加轮胎与地面的摩擦力，同样会增加燃油消耗。
胎压检测系统能够帮助驾驶员保持合理的胎压，从而节约能源。
研究计划：1. 采购传感器和监测系统所需的硬件设备。
2. 设计和实现数据处理算法，以实现对胎压情况的准确监测和判断。
3. 开发警示系统，实现对驾驶员的提醒功能。
4. 进行实验验证，测试系统的可靠性和准确性。
5. 优化系统性能，提高胎压检测的精度和实时性。
预期成果：1. 实现一套胎压检测系统，能够准确地监测和判断车辆的胎压情况。
2. 开发一种警示系统，能够及时提醒驾驶员调整胎压。
基于单片机的汽车轮胎胎压监测系统的设计与实现-任务书
指导教师签字：
年 月 日
教研室主任签字：
年 月 日
二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）
设计内容：设计一个小型汽车轮胎胎压监测系统,该系统采用直接式胎压监测的方法，硬件主要包括以下四大模块:单片机主控模块、传感器模块、报警模块和显示模块。其中单片机主要完成外围硬件的控制以及一些运算功能;传感器完成信号的采样功能;报警模块主要负责声音报警和灯光报警;显示模块完成字符、数字的显示功能。系统软件主要由主程序、监测胎压、温度子程序、报警子程序、显示子程序等模块组成。系统接通电源后进行初始化，然后胎压监测程序启动，连续监测轮胎的压力及其温度，当轮胎压力或温度小于设定的报警值时，在LED显示器上显示。当数值大于报警值，报警灯闪烁、喇叭鸣响，同时显示器显示当前的压力及其温度，提醒司机进行相应处理。
2011.3.1——2011.3.11查阅文献、撰写开题报告
2011.3.12——2011.3.27系统总体设计
2011.3.28—2011.4.13系统硬件设计
2011.4.14——2011.5.1系统软件设计
2011.5.2——2011.5.10系统测试
2011.5.11——2011.5.31撰写系统设计说明书
研究方法：系统设计方法采用先搭建系统硬件电路，然后进行系统软件设计。硬件电路需要进行传感器的选取及其设定、单片机的选取、显示电路及其报警电路的设计。软件设计主要包括胎压监测模块、显示模块、报警模块及其主模块的设计。
三、设计（论文）完成后应提交的成果
形成可演示的轮胎胎压监测系统及其系统设计说明书。
四、设计（论文）进度安排
毕业设计（论文）任务书
学生姓名
系部
汽车与交通工程学院
专业、班级
基于单片机的汽车轮胎胎压监测系统的设计与实现
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)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。
本课题研究的目的是开发一种用于机动车辆上的无线胎压检测系统。
本文提出了一种基于无线技术的胎压检测系统方案，给出了系统总体结构框图，阐述了系统硬件电路和各模块软件的设计方法。
硬件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。
软件设计包括发射模块和接收模块两部分，具体为发射模块和接收模块的初始化、数据测量及处理，发射及接收程序。
关键词：胎压检测系统；无线通信技术；传感器；射频收发；C语言ABSTRACTWith the socio．economic and science and technology development，road traffic has become the major system of the national economy and the social，economic development，however,traffic accidents following resulted in significant losses about the lives and safety of people and economic development．Puncture is the main cause of traffic accidents，keep driving in standards tire pressure is the key to prevent puncture，Tire pressure detection system(TPMS)which bom as a car security system．Tire pressure monitoring system is mainly used for real-time tire pressure and temperature monitoring in the process of driving to protect the occupants of the driving safety when the abnormal state of alarm．The purpose of this research is to develop a wireless RF transmission tire pressure monitoring system which used in motor vehicle．This paper proposed a wireless technology based on the fire pressure monitoring systems programs，gave the overall system design block diagram and explain the system hardware circuit design and software design of the modules．Hardware circuit mainly uses sensor detection technology,single-chip technology and wireless communication technology,transmitter module can detect，deal with the tire pressure and temperature parameters real—time，and transmitted data processed to the receiver module use the way of wireless．Receiver module cail calibration data and display the result to inform the driver of the situation of all tires．Software design contains transmitter module and receiver module，specific for transmitter module and receiver module initialization，data measurement and processing，send and receive procedures．Key words：tire pressure monitoring system，wireless communication technology sensor,anti-jamming，RF transceiver，C language目录摘要 (I)ABSTRACT .................................................................................................................................... I I 第1章绪论 . (1)1.1选题的背景 (1)1.2课题的目的及意义 (3)1.3课题主要工作 (4)第2章系统整体方案设计 (5)2.1系统设计要求 (5)2.2系统设计方案 (5)2.2.2发射模块 (6)2.2.2接收模块 (6)2.3元器件选择 (6)2.4关键技术研究 (7)2.4.1频率选择 (7)2.4.2信号编码方式 (7)2.4.3轮胎定位技术 (8)2.5本章小结 (8)第3章发射模块的设计 (9)3.1传感器单元的硬件电路设计 (9)3.1.1 DS18B20工作方式 (9)3.1.2 ADC0809工作方式 (10)3.1.3 DS18B20温度检测程序 (12)3.2发射单元的硬件电路设计 (16)3.2.1 发射单元控制电路 (16)3.2.2 发射单元发射电路 (18)3.3发射模块的软件设计 (18)3.3.1 编程工具选用 (18)3.3.2编程语言及开发软件的选用 (18)3.3.3通信协议 (19)3.3.4软件设计 (20)3.4 本章小结 (25)第4章接收模块的设计 (26)4.1接收模块的硬件电路设计 (26)4.1.1射频接收单元的硬件电路设计 (26)4.1.2射频接收单元工作方式 (28)4.1.3显示报警单元电路设计 (34)4.1.4蜂鸣器报警单元电路设计 (34)4.1.5电源单元设计 (35)4.2接收模块的软件设计 (35)4.3本章小结 (39)第5章系统测试 (40)5.1 概述 (40)5.2信号实时传输显示测试 (40)5.3温度超过预警值报警测试 (41)5.4模拟压力超过预警值报警测试 (42)5.5模拟压力和温度超过预警值报警测试 (42)5.6本章小结 (43)结论 (44)参考文献 (45)致谢 (46)附录 (47)第1章绪论1.1选题的背景本世纪初，由于凡世通(Firestone)轮胎的质量问题，造成了超过100人死亡和400人受伤，此事引起了业界和美国政府的高度关注，普利斯通、凡世通公司被迫收回650万只轮胎。
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毕业设计（论文）开题报告
学生姓名
系部
汽车工程系
专业、班级
指导教师姓名
职称
副教授
从事 专业
计算机应用 是否外聘 □是■否
题目名称
基于单片机的汽车轮胎胎压监测系统的设计与实现
一、课题研究现状、选题目的和意义 （一)、研究现状
近年来汽车电子产品得到了飞速发展，并已经形成了独立的汽车电子产业。汽车轮 胎压力监视系统（Tire Pressure Monitoring System，TPMS）是一项集先进传感器技术、 无线通讯技术、信息处理实时测控技术、嵌入式系统应用技术等于一体的高新技术汽车 电子产品。TPMS实时的对汽车轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气，低气压，气压过高 及温度过高等轮胎状况进行预警，以保障汽车行驶安全。
吉林大学、北京理工大学、郑州大学、清华大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学 等高校都有学者对直接型TPMS相关技术进行理论研究，设计出了一系列方案，也有一些 监测报警装置申报了专利。但是，国内厂家生产的TPMS基本是靠引进国外公司轮胎压力 监测系统开发平台及生产线，核心技术都掌握在国外厂家手中，基本没有自主知识产权 可言。目前国内的TPMS系统问题不少：安装繁琐、影响美观、整车厂难以配装；不能设 定标准胎压，无法保障轮胎合理使用：射频效率、编码纠错性能差、在恶劣环境下漏报 严重；能耗较高，不能达到TPMS系统应有的使用寿命要求；成本高昂，检测范围小，产 品通用性不高。TPMS在中国的研究刚刚开始起步。高校及科研院所方面，吉林大学孙宏 伟对现有F费scale方案进行了研究，提出了针对Ftcaale传感器MPXY8020A的温度补偿算 法；合肥工业大学沈俊峰提出了以SPl2传感器，PICl6F683处理器，以及T5754射频发射 器构成的轮胎压力检测方案￡12j；燕山’大学张启中通过分析轮速传感器脉冲数相对差 值的影响因素和影响规律，提出了基于脉冲数互比法气压异常报警系纠”；浙江大学， 屯子科技大学，中国科学院上海微系统与信息技术研究所等也有学者对TPMS进行了类似 的理论研列”。 （二）、选题的目的、意义 目的：随着世界经济的不断发展，基础投资的不断加大，以及公路设施的改善和高速公 路里程的迅速增加，公路交通的平均车速有了很大提高。但同时交通事故尤其是爆胎事 故、追尾事故也相应增加，给人民的生命财产造成重大损失。交通安全已成为国家和个 人越来越关注的重点。
目前TPMS主要有两种实现方式：直接TPMS和间接TPMS。间接TPMS是与车辆的防抱死 系统(ABS)一起使用的。ABS采用车轮转速传感器测量每个车轮的转速。当一个轮胎的气 压减小时，滚动半径就减小，而车轮的旋转速度就相应地加快。指示灯会提示司机，有 一个轮胎处于低压状态。但是，间接TPMS有一定的局限性。第一是指示灯无法指出是哪 个轮胎处于低压状态。第二，当同一车轴或同一侧的两个轮胎都处于低压状态时，它无 法检测出究竟是哪个轮胎充气不足。第三，如果所有四个轮胎都处于低压状态，该系统 不会发现这一故障。另外，气压不足时轮胎直径的减少和气压的降低非常微小。对 于薄胎来说，69kPa(~10psi)的压降只会使轮胎直径减小1 m m 。这种压降不符合美国的 最终判定规则( F i n a lRuling)所规定的25%原则，采用间接方法进行检测在很大程度 上依赖于轮胎和负载因子。直接TPMS采用固定在每个车轮中的压力传感器直接测量每个 轮胎的气压。然后，这些传感器会通过发送器将胎压数据发送到中央接收器进行分析， 分析结果将被传送至安装在车内的显示器上。显示器的类型和当今大多数车辆上装配的 简单的胎压指示器不同，它可以显示每个轮胎的实际气压，甚至还包括备用轮胎的气压。 因此，直接TPMS可以连接至显示器，告诉司机哪个轮胎充气不足。由于直接TPMS可直接 测量每个轮胎的气压，因此当任何一个或几个轮胎处于低压状态时，它们都会被检测出 来，当车辆的所有四个轮胎都处于低压状态时也可以检测到。直接TPMS也可检测到较小 的压降。有些系统甚至可以检测到7 kPa(~1.0psi)的压降。
国外对于 TPMS 系统的研究起步较早，20 世纪 70 年代末欧洲的一些发达国家就开始 对轮胎气压监测系统进行研究。英国 Lucas 公司早在 1981 年就推出了驾驶室设置接受器 和每个车轮均有传感器的装置模型。随后，C．RK 公司和 Marketing 公司也相继开发出 了自己的产品，基本结构是由传感器、信号发生器和接收器三部分组成，传感器安装在 轮辋上，直接检测轮胎的内压。德国 Doduco 公司研制的 Primac 系统，可以同时监测轮 胎的压力和温度。德国 Wabeo 公司和 Bosch 公司在 1989 年推出了利用 ABS(制动防抱死 系统)传感器监测轮胎压力的新装置。wabCO 系统由一个 3／2 通道的控制阀和一个与轮 胎气门嘴相接的气缸组成，当轮胎气压变化时，气缸活塞使 ABS 传感器信号发生变化， 与 ABS 共用一个电子控制单元。Bosch 公司的汽车轮胎压力监测系统由装在轮辋上的压 力传感器、带有显示器的电子部件和高频收发机三部分组成，与 ABS 一起工作，已经开 始成批量的装载汽车上。英国 S．P 公司研制的 DWS 系统(漏气报警系统)，可以把轮胎压 力降低的信号通知驾驶员，系统利用 ABS 传感器测量轮胎的滚动半径，通过计算程序监
测轮胎气压。 国外因立法较早，其开发生产的TPMS已经相当成熟，能够经受5．7万公里的使用测
试。主要生产商有加拿大斯马轮胎设备(SmarTire Systems)公司，固特异轮胎橡胶公司， 米其林集团公司，诺基亚轮胎公司，日本横滨公司等。现在国外的TPMS的研发重点在于 开发无源的TPMS，如采用SAW这类无源器件的频率变化来监测轮胎压力的变化。日本阿尔 卑斯电气公司开发的不需电池的汽车轮胎气压监测系统最近通过有关试验验证，符合欧 洲及美国的电磁波相关法律规定，今后将以行驶条件及轮胎种类等因素的影响为中心进 行评测，计划在欧美、日本等地进行实地试验，2004年8月开始提供样品，2006年投入批 量生产。
现在国内有许多汽车配件商开始代理销售国外的TPMS系统。在上海和重庆及广东等 地有几家公司开始投入生产并销售TPMS，典型产品如：上海泰好电子科技有限公司的“泰 好”牌TPMS--204型汽车轮胎压力监测器，重庆三信电子有限公司的TPMS．S1R4A轮胎压 力监测显示系统，福州东球金口哨轮胎防爆有限公司的“金口哨汽车轮胎漏气报警哨”， 上海保隆工贸有限公司的“迪吉泰”轮胎气压监测系统，佛山市安力信科技有限公司“泰 杰”牌TPM系列轮胎气压监测系统等。