【完整版】汽车轮胎压力监测系统设计毕业论文设计
汽车胎压监测系统设计精选文档
汽车胎压监测系统设计精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-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ABSTRACTWith 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 theabnormal 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1前言研究背景及意义随着交通运输的不断发展，汽车数量和车速也越来越高。
汽车轮胎气压实时监控及提醒系统的设计研究
汽车轮胎气压实时监控及提醒系统的设计研究汽车轮胎气压是影响行车安全和汽车性能的重要因素之一。
气压不足或过高都会影响汽车的操控性能和燃油经济性，甚至会导致爆胎等严重事故。
实时监控汽车轮胎气压并提醒驾驶员保持正常气压对于提高行车安全和保护轮胎寿命非常重要。
本文将对汽车轮胎气压实时监控及提醒系统的设计进行研究探讨。
一、系统概述汽车轮胎气压实时监控及提醒系统是一种基于传感器和数据处理技术的智能化设备，通过安装在汽车轮胎上的传感器采集轮胎气压和温度信息，再通过数据处理装置对数据进行处理和分析，最后将结果显示在驾驶员仪表盘上或者通过手机APP实时提醒驾驶员。
二、系统设计（一）传感器设计汽车轮胎气压实时监控系统的关键组成部分是轮胎气压传感器。
传感器需要能够准确、稳定地监测气压和温度，并能够适应恶劣的环境条件。
传感器一般采用压力传感器和温度传感器组合而成，其中压力传感器采用压阻式或电容式传感器，能够准确测量出轮胎内的气压，温度传感器则能够监测轮胎温度，以便防止因为高温引起的气压过高情况。
（二）数据处理和传输传感器采集到的气压和温度信息需要经过数据处理和传输才能够呈现在驾驶员面前。
数据处理装置通常采用微处理器或者单片机，可以通过编程和算法实现对传感器数据的实时处理和分析，然后将结果传输到驾驶员仪表盘上或者通过无线传输到手机APP上。
传输方式一般采用蓝牙或者无线射频技术。
（三）显示和提醒传感器采集到的气压和温度信息经过数据处理后显示在驾驶员仪表盘上，一般会有一个独立的显示屏来显示各个轮胎的气压和温度情况。
系统可以设置气压和温度的上下限，一旦超出范围系统会立即发出声音、光线或者振动等报警信号提醒驾驶员。
一些系统还可以通过手机APP实时提醒驾驶员，以便驾驶员在车外的情况下也能及时了解到轮胎气压情况。
三、系统优势汽车轮胎气压实时监控及提醒系统相比传统的手动测量有着明显的优势。
实时监控可以让驾驶员随时了解车辆轮胎的气压情况，避免因为长时间行驶或者气温变化等原因导致的轮胎气压异常。
汽车轮胎气压监测系统的设计
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。
汽车轮胎气压实时监控及提醒系统的设计研究
汽车轮胎气压实时监控及提醒系统的设计研究概述：
汽车轮胎气压的不正常变化会影响到汽车的行驶安全和操控性能，因此实时监控和保
持适当的气压对于驾驶车辆至关重要。
本文设计了一种汽车轮胎气压实时监控及提醒系统，旨在帮助驾驶者实时了解轮胎气压情况，并在气压异常时提醒驾驶者及时处理。
引言：
轮胎气压不足或过高都会对汽车的性能和安全性造成影响。
轮胎气压过低会增加车辆
的滚动阻力，导致油耗增加、操控性变差，甚至会发生爆胎的危险。
而轮胎气压过高则会
降低车辆的悬挂系统的性能，使驾驶体验变差。
实时监控轮胎气压并及时处理异常情况对
于车辆的安全和性能都非常重要。
系统设计：
1. 传感器：设计了一种小型传感器，可以与车辆的轮胎连接，并实时监控轮胎的气
压变化。
传感器具有远程传输功能，可以将轮胎气压数据传输到中央处理单元。
2. 中央处理单元：中央处理单元接收传感器传输的数据，并进行实时处理。
它可以
根据预设的气压标准，判断轮胎气压是否正常，并给出相应的提示。
3. 驾驶员提示器：驾驶员提示器连接到中央处理单元，可以发出声音或光信号来提
醒驾驶员轮胎气压异常。
它也可以在驾驶员结束驾驶之后，通过手机应用程序向驾驶员发
送报告，提供轮胎气压的详细信息和建议。
汽车胎压检测报警系统设计
2)胎压检测方法及基本原理研究
3）压力传感器研究、选型、安装、布线
4)压力信息无线发射器研究、选型、安装、布线等
5）中央处理单元研究、选型、安装、布线等
６)显示系统研究、选型、安装、布线等
7)历史信息储存、分析、输出系统设计
8)相关软件设计
9)原理图、工程图、布线图等图纸绘制
8）历史信息储存、分析、输出系统设计
9)相关软件设计
10)原理图、工程图、布线图等图纸绘制
１1)设计文件编制
２.本次设计拟达到以下主要目标:
1）培养学生严谨治学的作风和求真务实的科学态度
2)培养学生分析问题，灵活应用所学知识解决问题的能力；
３)培养学生通过利用各种渠道获取自己所需知识信息的能力
4)培养学生工作方案的论证、分析、执行的能力
４)毕业设计说明书必须符合学院有关规范要求,否则不能取得参加答辩的资格。
5）每天认真书写毕业设计日志,日志主要记载学生在毕业设计过程中所涉及的学术问题,指导教师定时检查,并给予指导评定。
6)在实验室进行实验时,要爱护仪器设备,节约材料，严格遵守操作规程及实验室有关制度。
7）定期打扫卫生,保持设计室良好的学习环境。
5）培养学生利用资料进行系统设计的能力
6)培养学生利用计算机进行大量数据计算得出可用结果的能力
７）培养学生利用各种绘图软件绘制工程图纸的能力
8)培养学生的实验研究和数据处理能力;
9）培养学生分工协作以及团队合作的能力；
1０）提高科技论文写作方面的能力
二、主要内容与基本要求:
本次设计主要内容：
【备注：此处要和上文修改过的内容内容保持一致】
第7周：胎压检测必要性及汽车配置现状研究
车辆轮胎气压监测系统设计与实现
车辆轮胎气压监测系统设计与实现一、引言车辆轮胎气压监测系统的出现使得汽车的驾驶更加安全和经济。
未经监测的轮胎气压可能导致车辆性能下降、燃油消耗增加、甚至引发危险。
对于高速公路和长途运输来说，车辆轮胎气压监测系统显得尤为重要。
本文将介绍车辆轮胎气压监测系统的设计和实现。
二、系统设计1. 系统框架车辆轮胎气压监测系统主要由传感器、数据处理器、通信模块、显示器组成。
传感器用于检测实时轮胎气压情况并将数据传输给数据处理器，数据处理器将气压数据进行处理并通过通信模块传输给显示器，最后显示器将数据反馈给驾驶员。
2. 传感器传感器是车辆轮胎气压监测系统中最核心的组成部分。
传感器分为内置式和外置式，内置式传感器直接固定在轮胎内部，外置式传感器则安装在轮胎外固定在轮毂上。
传感器除了用于检测轮胎气压，还可以检测轮胎温度、车速等参数。
3. 数据处理器数据处理器主要负责气压数据的计算、处理和存储。
对于多模式的车辆轮胎气压监测系统，处理器还需要对传感器测量出来的数据进行自适应的匹配处理。
4. 通信模块通信模块是将处理器计算出来的数据传输给车内显示器的关键组件。
通信模块可以分为有线和无线两种，有线通信模块通过CAN总线或其他总线实现数据传输，而无线通信模块则可以通过Bluetooth 或 Wi-Fi实现数据传输。
5. 显示器最后一个重要组成部分是显示器。
显示器可以分为运动式和静态式，运动式显示器应用于长途运输的卡车和客车上，它能够显示当前车辆轮胎的气压和温度数据，并能随时反馈到驾驶员。
静态式显示器引入了更多的虚拟系统的概念，帮助司机更加快速和准确地判断车辆状态。
三、实现过程1. 系统设计轮胎气压监测系统的设计首先需要确定监测点的位置，一般情况下，车辆轮胎气压监测系统一般安装在车辆轮毂上。
其次需要确定传感器的类型，根据其内部结构和测量原理的不同，传感器的性质是各不相同的，需要根据实际应用场景选择合适的传感器。
2. 车辆实测进行车辆实测可以更加科学地分析轮胎气压及温度等参数的变化，进而优化设计方案。
汽车轮胎压力监测系统设计研究
、
起 的 ，在 接 收 模 块 的 内部 又 包 括 有 接 收 装 根 据 系统 的统 计表 明，汽 车轮 胎 处 于不 置 、处理 器 以及 显 示 器 。其 内部 的 电路 图如 健 康 的状态 之 下 ，会使 得轮 胎 的使 用 寿命 大 图１ 所示 ： 大 减短 ，不 仅如 此 ，在 汽 车轮胎 的气压 不 够 均衡 的 时候 还会 对 汽车 的发 动机 底 盘 以及 悬 挂 系统造 成 巨大 的伤 害 ，一 旦汽 车 的悬 挂 系 统发生 变化就会 使得刹 车系统严 重 的跑偏 。 般 来 说 ，轮胎 的 气压 系统 会存 在 着三 种 状 况 即汽车 轮胎 的压力 过 高 、压 力过 低 、 严 重缺 氧 。 当汽 车轮胎 的压 力过 高 的时 候汽 车的轮胎就会伸张变形使得整个轮胎的胎体 的弹性 严重 的降低 。在 汽 车处 于 高速 的 行驶 过程 的时候 ，汽车 在行 驶 的道 路上 受 到 的负 图１轮胎压力监测系统内部 电路 圈 荷 也会 增大 ，在 遭 遇到 严重 的 冲击 的过 程 当 经 过实 验证 明，大 多 数 的轮胎 爆 炸都 是 中 ，汽 车就 会产 生 严重 的爆 破 ，在 胎压 过 高 有 预 兆 的 ，在轮 胎爆 炸 之 前 的一个 小 时之 内 的 时候 轮胎 的接 触 面积 也会 相应 地 减少 ，在 轮 胎 的压 力 和温 度 都会 出现 异 常 ，这 也就 为 这样 的 情况 下就 很 容 易导致 胎 冠 的磨损 甚至 轮 胎爆胎 的预 警提供技 术支 持 。 爆破。 ． 首先 来说 ，轮胎 的 充气 压 力成 为 了爆 胎 另 外 ，在汽 车轮 胎 的胎 压过 高 的情 况 下 事 故发 生 的一 个 关键 原 因 。 当充 气 的压 力 过 轮 胎 的 防震 的功 能就 会变 差 ，这 样减 震 效果 大 或者 是过 小 的状 况 之 下都 会在 一 定程 度 上 降低，汽车的底盘等等的重要部件都会受到 减 小轮 胎 的使 用寿 命 。轮 胎 在行 驶 的过 程 当 较 大的磨 损。 中因为 过 热而 出现 温度 升高 的现 象 ，温 度过 四 、结束 语 高 不仅 使得 橡胶 的强度 性 大 大 降低 ，还 会使 伴 随 着科 技水 平 的不 断提 高 以及 人们 生 得 帘线 的强 度 大大 降 低 。当 橡胶 的强 度 和帘 活 质量 的 提高 ，汽 车 也成 为家 庭生 活 的 一个 线 的强 力 降低 的时 候 ，轮 胎 的使 用寿 命 无疑 重 要组 成 ，在 当前 的汽 车领 域 ，安 全 系数 又 会 大大 缩减 。 是衡 量 汽车 质 量 的一个 重 要指 标 ，而汽 车 轮 按 照常 理来 说 ，汽 车 行驶 的速 度 越快 ， 胎压 力 系统 正是 顺应 这 一历 史 发展 趋势 成 为 汽 车 的轮 胎 与地 面 接触 的 次数 也就 越 多 ，摩 了汽 车 工业 领域 的 一个 关键 所在 ，汽车 轮 胎 擦 的频 繁 度越 高 ，轮胎 变形 的几 率也 就会 相 压 力 监 测系 统 设计研 究 符合 了汽 车 行业 安 全 应 的增加 。 节 能的 要求 ，在 当 前的 市场 当 中有 巨大 的 发 当橡 胶 老化 ，帘布 的耐 性 降低 的 时候 ， 展前景 。
胎压监测系统的设计)
成绩评定：传感器技术课程设计题目胎压监测系统的设计摘要轮胎压力监测报警系统(Tire PressureMonitoring System)主要用于在汽车行驶时实时的对轮胎气压进行自动监测。
目前各国研制的轮胎气压报警系统主要分为两种类型：一种是间接式，它通过汽车ABS(防抱制动系统)的轮速传感器及轮胎的力学模型，间接求出轮胎气压，以达到监视轮胎气压的目地；另一种是直接式，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，而监视器随时显示各种轮胎气压，驾驶者可以直观地了解各个轮胎的气压状况，当轮胎气压太低或有渗漏时，系统就会自动报警，确保行车安全。
市场研究机构Strategy Analytics的预测表明，直接系统技术将成为主流技术，2008年后所占份额将超过95%。
因为如果要使用间接式胎压监测系统，前提是车辆必须有ABS系统。
加上会影响轮胎转速的因素，除了胎压异常所导致外，行驶的路面也是主要原因，如行驶于雪地或湿滑路面时，空转会使某一轮胎的旋转次数大幅提高。
或者是当车子高速转弯时，车胎的抓地力已经无法克服过弯时的离心力，外侧轮胎与内侧轮胎的转动次数便有明显差异，这些情况便会出现错误警告信息。
另外，当四条轮胎的胎压同时下降，系统便失去判定的准则，警告信息自然就不会出现。
而且侦测功能仅在车辆行驶中才能发挥作用，对备胎或当车辆停滞时，便无法判断，还会出现误报现象。
关键词：胎压监测压力传感传感器 TPMS目录一、设计目的------------------------- 1二、设计任务与要求--------------------- 22.1设计任务------------------------- 22.2设计要求------------------------- 2三、设计步骤及原理分析 ----------------- 33.1设计方法------------------------- 3 3.2设计步骤------------------------- 43.3设计原理分析---------------------- 5四、课程设计小结与体会 ---------------- 19五、参考文献------------------------- 20一、设计目的轮胎是汽车行驶系统的重要部件，其性能的优劣直接影响汽车行驶的可操纵性、安全性和舒适性。
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I 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 Abstract Along 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 .................................................................. II 目录 ..................................................................... III 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。 2.2.1 系统组成 ..................................... 错误！未定义书签。 2.2.2 系统设计要求 ................................. 错误！未定义书签。 2.2.3系统功能要求 .................................. 错误！未定义书签。 2.3 系统硬件的总体设计 ................................. 错误！未定义书签。 2.3.1 轮胎模块的总体设计 ........................... 错误！未定义书签。 2.3.2 主机模块的硬件总体设计 ....................... 错误！未定义书签。 2.4 系统软件的总体设计 ................................. 错误！未定义书签。 3 轮胎模块设计 ............................................ 错误！未定义书签。 3.1 轮胎模块硬件设计 ................................... 错误！未定义书签。 3.1.1 芯片介绍 ..................................... 错误！未定义书签。 3.1.2 MPXY8300 传感器工作模式 ...................... 错误！未定义书签。 3.1.3轮胎模块电路设计 .............................. 错误！未定义书签。 3.2轮胎模块软件设计 ................................... 错误！未定义书签。 3.2.1编程工具的选用 ................................ 错误！未定义书签。 3.2.2通信协议 ...................................... 错误！未定义书签。 3.2.3胎压模块软件设计 .............................. 错误！未定义书签。 3.3天线设计 ........................................... 错误！未定义书签。 4 主机模块设计 ............................................ 错误！未定义书签。 4.1主机模块硬件设计 ................................... 错误！未定义书签。 4.1.1 核心微控制器 STC12C5416AD..................... 错误！未定义书签。 4.1.2 接收电路设计 ................................. 错误！未定义书签。 4.2显示及报警电路设计 ................................. 错误！未定义书签。 4.2.1 显示电路设计 ................................. 错误！未定义书签。 4.2.2 报警电路设计 ................................. 错误！未定义书签。 4.3主机模块的软件设计 ................................. 错误！未定义书签。 4.3.1主机模块主程序设计 ............................ 错误！未定义书签。 4.3.2参数设定模块 .................................. 错误！未定义书签。 4.3.3报警处理模块 .................................. 错误！未定义书签。 5 总结与展望 .............................................. 错误！未定义书签。 5.1工作总结 ........................................... 错误！未定义书签。 5.2展望 ............................................... 错误！未定义书签。 参考文献 .................................................. 错误！未定义书签。 致谢 ....................................................................... 8 附录 控制系统C程序代码 ................................................... 9