自動胎壓監(jiān)測系統(tǒng)設計

自動胎壓監(jiān)測系統(tǒng)設計研究背景2研究方案設計系統(tǒng)仿真實踐結(jié)論目錄CONTENTS143PART1系統(tǒng)概述課題研究意義研究背景研究意義

全球每年大約有120萬人死于交通事故，而我國則連續(xù)十余年位居世界首位，由權(quán)威協(xié)會統(tǒng)計，在國內(nèi)的高速公路上，70%的交通事故是由輪胎爆胎引起的，輪胎壓力過低則是最主要的原因。美國早在2004年便已經(jīng)開始實施相關措施，要求從當年開始35%的新車必須要安裝輪胎壓力檢測系統(tǒng)，到2005年則需上升到50%，直到2007年要求所有的車輛必須遵守這一規(guī)定。而在2009年，歐洲也出臺了類似的規(guī)定，要求到2012年汽車胎壓監(jiān)測系統(tǒng)成為新車的標準裝置。而“汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃”中,我國已經(jīng)將汽車胎壓監(jiān)測系統(tǒng)技術作為汽車電子類的第一項，由此可見，輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)將有著廣闊的應用前景。系統(tǒng)概述直接式間接式特點：通過內(nèi)置傳感器來直接獲取壓力值，能直觀顯示，方便復合功能，結(jié)果準確。價格較高。而是通過分析一些和輪胎相關的參數(shù)而間接獲得輪胎氣壓狀態(tài)，因此不能夠得出具體的壓力值，只能判斷輪胎壓力正常與否。成本低。結(jié)論：由于間接式不能直接得出具體壓力值，結(jié)果精度不高，加之傳感器芯片價格逐漸降低，直接式是未來發(fā)展的方向。我選用直接式方案。設計流程PART2主要模塊軟件設計研究方案設計設計流程數(shù)據(jù)采集發(fā)射模塊主要由MPX4250壓力傳感器，ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換器，及無線傳輸NRF24L01組成，設計工藝及要求實現(xiàn)功能測量壓力范圍：0~200Kpa用LCD1602顯示用蜂鳴器報警（<130kpa或者>180kpa）技術參數(shù)

工作溫度：-40℃~+125℃

信號傳輸距離：4~8m主要模塊介紹單片機系統(tǒng)復位電路單片機在復位引腳RST上外接電阻和電容可以實現(xiàn)電復位。復位電平必須持續(xù)兩個機器周期以上才有復位效果。

時鐘電路

時鐘電路可以提供單片機所需要的時鐘信號。時鐘信號的產(chǎn)生可以分為內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式兩種。內(nèi)部振蕩方式能得到穩(wěn)定的時鐘信號，因此使用得更多一些。時鐘電路原理圖如右圖所示，單片機的兩個晶振引腳外接晶體振蕩器可以自己通過振蕩產(chǎn)生時鐘脈沖。電容器C1、C2有起振選頻的作用，電容值為5~30pf。主要模塊介紹

液晶顯示模塊液晶顯示模塊因體積小、功耗低、輕巧等優(yōu)點被廣泛運用。本設計用的是LCD1602液晶顯示模塊采用單+5V電源供電，在顯示屏上可以顯示兩行，每行是16個字符，而且它的外圍電路配置非常簡單，所耗費的成本低，性價比高。主要模塊介紹無線傳感模塊nRF24L012.4GHz~2.5GHz的ISM頻段的單片無線收發(fā)器芯片。無線收發(fā)器包括：頻率發(fā)生器、增強型“SchockBurst”模式控制器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器和解調(diào)器。輸出功率頻道選擇和協(xié)議的設置可以通過SPI接口進行設置。幾乎可以連接到各種單片機芯片，并完成無線數(shù)據(jù)傳輸工作。主要模塊介紹壓力傳感器摩托羅拉MPX4250傳感器小外形尺寸和片上集成的可靠性使其成為汽車系統(tǒng)設計合理和經(jīng)濟的選擇。特點：最大誤差1.4%0°-85°C

溫度補償超過-40°+125°C

相比現(xiàn)有混合動力模塊能夠減少重量和體積。ADC0832為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片。芯片轉(zhuǎn)換時間僅為32μS，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強。

電源電路，串口通信，報警電路軟件設計主程序MPX4250壓力采集及ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換程序NRF無線傳輸程序LCD1602顯示程序報警程序

主程序流程圖開始初始化測量壓力模數(shù)轉(zhuǎn)換無線傳輸LCD壓力顯示與設定范圍比較是否超限？報警YESNOMPX4250程序流程圖開始初始化測壓力A/D轉(zhuǎn)換采集A/D轉(zhuǎn)換值轉(zhuǎn)換結(jié)束？至無線傳輸延時Delay=3sYN射頻發(fā)射流程圖射頻接收流程圖LCD1602流程圖開始LCD1602初始化設置首行數(shù)據(jù)指針寫入首行字符設置第二行數(shù)據(jù)指針寫入第二行字符結(jié)