【正文】 輸出3 MISO SPI 輸出 輸出4 MOSI SPI 輸入 輸入5 SCK SPI 時(shí)鐘 輸入6 NC 7 NC 8 CSN 片選信號(hào) 輸入9 CE 工作狀態(tài)選擇 輸入10 +5V 電源 11 GND 電源地 12 IRQ 中斷輸出 輸出13 MISO SPI 輸出 輸出14 MOSI SPI 輸入 輸入15 SCK SPI 時(shí)鐘 輸入16 NC 空 模塊與單片機(jī)接口電路VCCI/0I/0I/0I/0I/0I/0GND單片機(jī)GNDMCU 模塊+5VCECSNCNCNSCKMOSIMISOIRQGNDNrf24L01圖 44 NRF24L01 與單片機(jī)接口圖江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)16注：使用 AT89S52MCU 模塊時(shí)，請(qǐng)將 Nrf24L01 通訊模塊各個(gè)端口（MOSI、SCK、CSN 和 CE）接上 的排阻上拉到 VCC 從而增強(qiáng)其驅(qū)動(dòng)能力。所以我選擇了 Microchip 公司的 PIC 的單片機(jī) PIC16F627A[12]。另外最重要的就是時(shí)鐘系統(tǒng)，這是降低功耗的關(guān)鍵。另外因?yàn)轱w思卡爾 MPXY 性價(jià)比不高，且市面上單獨(dú)出售較少所以也不被選用。圖 42 MPXY8300 引腳圖3. 內(nèi)部具有 315/434 MHZ RF 發(fā)射器，無需外加。 飛思卡爾的 MPXY8300 系列MPXY8300 系列是專用于檢測(cè)汽車輪胎各個(gè)參數(shù)以及行駛狀態(tài)的傳感器，在該傳感器內(nèi)包含了壓力，溫度等參數(shù)的測(cè)量電路，另外包含了 MCU 和射頻輸出 [10]。具體介紹如下: 41 所示2. 測(cè)量性能需要注意的是對(duì)于一個(gè)數(shù)字式傳感器的測(cè)量精度影響最大的是其所處環(huán)境的溫度,另外需要理解的是 SP12 不僅僅只是壓力測(cè)量傳感器事實(shí)上它是一江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)11個(gè)集壓力，溫度，加速度，電壓測(cè)量于一體的四合一傳感器。它是一種壓電電阻式傳感器適用范圍可達(dá) 100400kpa，自帶有一個(gè)數(shù)字串行通訊口，可以方便的應(yīng)用在單片機(jī)系統(tǒng)中以適應(yīng)多種復(fù)雜的任務(wù)要求。但汽車行駛時(shí)輪胎內(nèi)部壓力溫度變化劇烈所以該部分元件按照軍用級(jí)選用。其中主機(jī)部分主要有 MCU，射頻芯片 RF，顯示屏 LCD，由于其位于駕駛室內(nèi)所以芯片性能達(dá)到商用基本即可。具體設(shè)計(jì)如下： 圖 32 檢測(cè)模塊結(jié)構(gòu)圖 主機(jī)部分設(shè)計(jì)主機(jī)部分包括射頻信號(hào)接收裝置，接收之后傳入 MCU 進(jìn)行處理，從這些數(shù)據(jù)中提取各個(gè)輪胎壓力，在進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)換后成為十進(jìn)制數(shù)據(jù)再在液晶屏上顯示。這種現(xiàn)象在發(fā)生交通事故時(shí)極為常見。目前子午胎為了提升輪胎的強(qiáng)度，會(huì)在外層加上一圈鋼絲。具體要求如下：1. 可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及顯示每個(gè)輪胎的壓力情況；2. 在氣壓過高或者欠壓時(shí)能發(fā)出報(bào)警并警告駕駛員； 汽車輪胎爆胎原因分析汽車爆胎是汽車行駛時(shí)遇到的最常見的危害，而其原因也是多樣的。另外車胎內(nèi)部空間狹小對(duì)于系統(tǒng)體積必須有著嚴(yán)格控制。因?yàn)榭梢园寻l(fā)射天線用氣門芯代替。目前發(fā)射裝置安裝位置主要分為兩類：第一種安裝在輪轂上，另一種安裝在氣門芯上。當(dāng)外界向由晶體構(gòu)成的 SAW 組件發(fā)射一定的頻率的高頻電波時(shí)， SAW會(huì)接收并發(fā)回一定頻率的信號(hào)，當(dāng)該組件處在不同壓力和溫度時(shí)返回的信號(hào)頻率也不同，由此可以測(cè)量輪胎內(nèi)部壓力。第二，因?yàn)檩喬饬吭诓煌瑴囟认虏煌旭倵l件下對(duì)氣壓要求是不一樣的，比如：在夏天氣壓會(huì)比冬天得低。利用這種方法可以無需直接接觸輪胎內(nèi)部就可以得知壓力狀況。首先當(dāng)速度過大時(shí)比如大于 100 碼時(shí)得出的結(jié)果就會(huì)不準(zhǔn)確。利用當(dāng)前速度與 ABS[5]速度相比較可以得知當(dāng)前輪胎壓力狀況，當(dāng)輪胎漏氣或者爆胎時(shí)，車輪直徑會(huì)變小從而速度會(huì)變大，經(jīng)過測(cè)速傳感器測(cè)量到微處理器中進(jìn)行處理比較最終得知車輪的變化。另外對(duì)結(jié)果進(jìn)行了仿真測(cè)試。重點(diǎn)介紹了射頻芯片和低頻發(fā)射芯片和比較了壓力傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)。江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3 本論文的內(nèi)容簡(jiǎn)介本論文的章節(jié)安排如下：第 1 章：主要介紹了汽車輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究背景和意義，分析了汽車輪胎壓力對(duì)汽車運(yùn)行的影響，并介紹了國(guó)內(nèi)外 TPMS 發(fā)展?fàn)顩r。SP12 在單片機(jī)控制下檢測(cè)壓力傳輸數(shù)據(jù)。因此許多汽車制造廠商采用了直接式方式。TPMS 大體分為兩種類型：間接式，它利用的是輪胎速度差，從而可以監(jiān)測(cè)輪胎狀況，但其缺點(diǎn)是無法對(duì)多個(gè)輪胎不正常狀態(tài)做出準(zhǔn)確判斷且在高速下也無法做出判斷。安裝在每個(gè)輪胎內(nèi)部的測(cè)量輪胎壓力，將測(cè)量得到的信號(hào)經(jīng)過 nrf24l01 調(diào)制后通過高頻無線電波（RF）發(fā)射出去。隨著外國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的制定以及技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)于汽車使用的 TPMS 也開始制定標(biāo)準(zhǔn)。第一個(gè) TPMS 的是由英國(guó)美達(dá)公司成功研制的。而其中美國(guó)作為先驅(qū)者始終保持著領(lǐng)先地位。根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究氣量下降十分之一時(shí)在相同油量下汽車行駛會(huì)下降 2%。汽車輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在中國(guó)因?yàn)楸ヒl(fā)的事故比例達(dá) 70%，在美國(guó)更是高達(dá) 80%。關(guān)鍵詞: 汽車胎壓 監(jiān)測(cè) SP12 NRF24L01 VAbstractWith the development of science technology and economics, car has been important vehicle that people can not been without. However, the increasement of the amount of cars leads to more and more traffic accidents happened. In these, the pressure of tyre is key factor.According to SAE (society of automotive engineers), about 260,000 accidents is caused by the lack of pressure of tyre. And in china, about 70% accidents are caused by tyre burst. So, preventing tyre burst has been an important issue. As far, TPMS is divided into two kinds—directly and indirectly. In this paper, I select the first one for its convenience.In addition, pare of three kinds of sensors is made. At last, SP12 is chosen. As a kind of sensor used specially in car, SP12 has a good character. To lower the power consumption, I choose the mode of awakening by low frequency. MC33690 is used to transfer a signal with a low frequency. And this signal is received by a LC circuit. To support a steady power, ER2450 was used, which is made by ABLE pany. The most of information is transferred in the mode of wireless. NRF24L01 is used to transfer pressure. And which tyre can be located because the frequency of transferring in every tyre is different. The range of working is from 100KPa to 400KPa. The precision is . VIKey words: tyre pressure monitoring SP12 NRF24L0 VII目 錄摘要 .............................................................................................................IABSTRACT...............................................................................................II1 緒論 .........................................................................................................1 課題產(chǎn)生背景及其意義 ......................................................................................1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r ..................................................................................................1 擬采取的研究方法及選用技術(shù) ..........................................................................2 本論文的內(nèi)容簡(jiǎn)介 ..............................................................................................32 TPMS 分類及原理介紹 ..........................................................................4 間接式 ..................................................................................................................4 計(jì)算式間接 ...................................................................................................4 磁敏式間接 ...................................................................................................4 基于 SAW 方式 ............................................................................................5 直接式 ..................................................................................................................53 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) ....................................................................................7 系統(tǒng)的需求分析 ..................................................................................................7 工作環(huán)境 .......................................................................................................7 技術(shù)分析 .......................................................................................................7 汽車輪胎爆胎原因分析 ...............................................................................7 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) ..................................................................................................8 總體設(shè)計(jì) ........................................................................................................8 檢測(cè)模塊設(shè)計(jì) .....................................................