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基于sp37汽車胎壓監(jiān)測傳感器研究畢業(yè)論文(存儲版)

2024-07-26 18:51上一頁面

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【正文】 e_uchar_id[]ID值所在數(shù)組store_id轉(zhuǎn)為char前的IDstore_wuf喚醒標(biāo)志寄存器store_wakeup喚醒模式store_ref判斷激活芯片從IDLE到RUN的模式store_acceleration加速度值store_statusbyte_acceleration測加速度是否成功判斷標(biāo)志sensorconfig_acceleration調(diào)用測加速度庫函數(shù)時的相關(guān)配置samprate_acceleration調(diào)用測加速度庫函數(shù)時的相關(guān)配置高頻初始化void Rf_init(){//RF initRFENC=0xE0。在課題結(jié)束階段,他又指導(dǎo)我論文的撰寫和排版,對這篇論文的形成有莫大的貢獻(xiàn)。說短是感覺昨日才剛剛?cè)雽W(xué),今日就要畢業(yè),真有光陰似箭,日月如梭之感。據(jù)統(tǒng)計(jì),每年有相當(dāng)部分的交通事故是由汽車胎壓異常引起的。 電腦接收端接收定時發(fā)送的數(shù)據(jù)圖 經(jīng)測試,實(shí)現(xiàn)了每分鐘發(fā)射數(shù)據(jù)的功能。然后編寫控制I/O口的程序,讓LED燈以一定頻率亮滅。在行駛狀態(tài)下,當(dāng)輪胎漏氣大于30~35kpa/min的速率并持續(xù)1min:每4s檢測一次壓力,當(dāng)每次壓力變化3個單位以上(),且連續(xù)保持三次檢測結(jié)果一致,則進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)射,連續(xù)發(fā)射10幀數(shù)據(jù)確保接收機(jī)及時更新數(shù)據(jù)。芯片每4s喚醒一次,進(jìn)行加速度檢測,判別是否行車,以此執(zhí)行不同操作。這是很難避免的,但是可以通過在發(fā)射前延時一段隨機(jī)的時間,減少發(fā)生數(shù)據(jù)沖突的可能性。曼徹斯特編碼每一位的中間有一跳變,這里選用定義為從低到高跳變表示“1”,從高到低跳變表示“0”的曼徹斯特編碼。傳感器每次接收到低頻信號,都會發(fā)送好幾次高頻信號以避免學(xué)習(xí)機(jī)接收不到信號。 匹配仿真圖 系統(tǒng)工作電路 這部分相關(guān)元器件不多,但是卻能使以51為內(nèi)核的SP37傳感器正常工作。 高頻發(fā)射電路,而非美國標(biāo)準(zhǔn)315MHZ頻率。5. 低頻電感封裝尺寸過大,與實(shí)際元器件不符。SP37特征如下:壓力傳感器,溫度和供電電壓傳感器,z軸加速度傳感器,8051內(nèi)核微控制器,低功耗高性能系統(tǒng)控制器,高頻發(fā)射器,低頻接受器。其中,電阻電感的選型需要經(jīng)過計(jì)算以達(dá)到最優(yōu)低頻接收靈敏度?!扒蹇障ⅰ?: 清除下面兩個消息框信息 燒錄器及燒錄操作 燒錄器 ,SCL連接SP37的PP0口,SDA連接PP1口?!靶酒幊獭?: 將程序?qū)懭氲接脩魠^(qū)。[4]SP37有14個管腳,[4] 管腳圖PIN1是PP0 I/O口,I2C 時鐘口,操作模式口;PIN2是PP1 I/O口,I2C 時鐘口,操作模式口;PIN3是PP2 I/O口,TxData口;PIN4是高頻輸出口;PIN5是高頻發(fā)送接地;PIN7,PIN8是地;PIN12是晶振接地;PIN6是供電口;PIN9是內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)輸出;PIN10是差分低頻接收輸入1口;PIN11是差分低頻接收輸入2口;PIN13是晶振輸入口;PIN14是晶振裝載電容; 相關(guān)軟硬件工具介紹 開發(fā)軟件由于sp37是51內(nèi)核的單片機(jī),所以編程時采用keil for C51編程環(huán)境, keil界面 燒錄軟件界面“串口”: 選擇連接串口“偵測串口”: 用于連接使用前測試編程器連接的是哪個串口,連接一次正確后會記 錄下這個串口號,以后可以不必偵測,偵測完串口會自動打開芯片電源??梢酝ㄟ^軟件控制去測量壓力,加速度,溫度和電池電壓,得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過調(diào)整后用以高頻發(fā)射。 SP37芯片介紹 SP37是一個應(yīng)用于TPMS的氣壓測量傳感器,其帶有微控制器和集成的外圍設(shè)備。 經(jīng)過仔細(xì)規(guī)劃,本次傳感器設(shè)計(jì)的總體實(shí)施計(jì)劃如下:,詳細(xì)閱讀英飛凌公司相關(guān)產(chǎn)品說明。1.3 課題研究意義隨著我國汽車消費(fèi)者安全意識的不斷提高以及對TPMS系統(tǒng)了解的不斷加深,不難預(yù)見到未來我國每一部汽車上面都會配備TPMS系統(tǒng),而目前國外廠商長期霸占我國TPMS市場,為了讓我國在未來的汽車電子領(lǐng)域占據(jù)一席之地,對TPMS進(jìn)行研究已經(jīng)刻不容緩。由于國外推行 TPMS 系統(tǒng)較早,所以研發(fā)生產(chǎn)的 TPMS 系統(tǒng)也比較成熟,其主要的汽車零配件生產(chǎn)商如米其林集團(tuán)也對TPMS 系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究和大量的生產(chǎn)[2]。統(tǒng)計(jì)表明:交通事故發(fā)生的主要原因是汽車在高速時發(fā)生爆胎事故。本文首先介紹了胎壓監(jiān)測系統(tǒng)課題研究的相關(guān)背景和意義,然后介紹了SP37芯片以及開發(fā)SP37使用的編譯軟件,燒錄器和燒錄軟件,接著介紹了傳感器的外圍電路和軟件設(shè)計(jì)以及通信協(xié)議,最后提供了開發(fā)測試過程和結(jié)果以及傳感器的精度和使用年限。汽車胎壓傳感器作為汽車輪胎壓力檢測系統(tǒng)的重要組成部分,其性能會直接影響到整個系統(tǒng)的總體性能并進(jìn)一步影響到駕駛者的安全。當(dāng)輪胎氣壓出現(xiàn)問題時,會給道路安全帶來很大的隱患,甚至直接威脅駕駛者的財(cái)產(chǎn)和人身安全。其他國家也相繼推出了自己的標(biāo)準(zhǔn),歐盟于 2012 年,韓國和日本于 2013 年推出了TPMS相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。為了擁有自己的知識產(chǎn)權(quán),國內(nèi)的一些研究機(jī)構(gòu)和公司也開始參與研究生產(chǎn)TPMS系統(tǒng),例如中山市鐵將軍汽車電子有限公司、深圳市棋港電子有限公司、上海泰好電子科技有限公司和佛山市朗杰電子科技有限公司等[2]。壓力檢測用于測量汽車胎內(nèi)壓力,溫度檢測用于測量汽車胎內(nèi)溫度,電壓檢測可以檢測供電電池電壓,低頻部分要接收125KHZ低頻數(shù)據(jù),處理器按照編程指示的算法協(xié)調(diào)各部分工作[3]。輪胎充氣輪轂裝胎輪轂安裝發(fā)射器 將讀碼工具連接汽車診斷口,將ID傳輸?shù)浇邮諜C(jī),或者無線傳輸連接插件保證供電正常車輪裝車,連接汽車電瓶對碼工具依次觸發(fā)每個傳感器,并讀取ID車身內(nèi)安裝接收機(jī) 手工對碼流程圖對于用戶正常使用而言,SP37胎壓傳感器會在汽車啟動以后定時發(fā)射高頻數(shù)據(jù)給顯示終端??捎脙?nèi)部定時器,LF接收器或者通過GPIO口連接的外部喚醒源喚醒;編程/調(diào)試接口;硬件 曼徹斯特/雙相編碼 高頻發(fā)送;16位硬件CRC發(fā)生器;8位隨機(jī)數(shù)發(fā)生器;看門狗定時器;3個雙向GPIO口。通過使用片上電容或者增加的額外電容,可以實(shí)現(xiàn)中心頻率的有效調(diào)制?!白x數(shù)據(jù)” : 將芯片的用戶程序區(qū)全部數(shù)據(jù)讀出顯示?!坝?jì)數(shù)清零” : 清除自動編程時的計(jì)數(shù)結(jié)果。(1)低頻接收部分 本部分是125k低頻接收數(shù)據(jù)部分,能夠?qū)崿F(xiàn)接受低頻信號功能,喚醒掉電狀態(tài)的SP37。 SP37的程序下載采用IIC接口,供電采用紐扣電池供電或者直接接外部電源。4. 該電路板中一些元器件在調(diào)試階段可以起作用,而在實(shí)際應(yīng)用中并無作用所以可以省略。電阻經(jīng)過計(jì)算和實(shí)際考量,[3]。天線一般選擇安裝在氣嘴的氣門嘴天線。 LF低頻喚醒這部分主要是跟學(xué)習(xí)機(jī)(低頻學(xué)習(xí)設(shè)備)配對使用,使用學(xué)習(xí)機(jī)發(fā)送125KHZ低頻信號給傳感器,傳感器的低頻接接收電路收到以后執(zhí)行發(fā)送程序,把溫度、壓力、。同步頭長度為9bit,包括非曼徹斯特編碼的符號以防止跟任何低頻編碼信號沖突,因?yàn)榍皩?dǎo)碼和后面的喚醒ID和數(shù)據(jù)都是以曼徹斯特編碼的形式發(fā)送的。由于安裝在四個輪胎的傳感器可能在一個時間段內(nèi)同時發(fā)射高頻信號,影響接收端的接收,這就是數(shù)據(jù)沖突。發(fā)送完成后,傳感器進(jìn)入休眠狀態(tài),等待下一次喚醒。(2)汽車在行駛狀態(tài)下 壓力標(biāo)準(zhǔn)值(220kpa)、高溫報(bào)警值(85℃)確定后不再更改,參數(shù)固定在發(fā)射器內(nèi),每次檢測到數(shù)據(jù)進(jìn)行比對,當(dāng)超過報(bào)警閾值,馬上再次采樣判斷,確認(rèn)報(bào)警后,立即發(fā)送6組數(shù)據(jù),每組數(shù)據(jù)間間隔1s,每組數(shù)據(jù)包含2幀,然后恢復(fù)每分鐘的數(shù)據(jù)發(fā)射。要使系統(tǒng)能夠正常執(zhí)行程序,也應(yīng)在上電時讓PP0,PP1都接高電平,[4] 操作模式選擇5 開發(fā)過程及測試結(jié)果 在設(shè)計(jì)好第一版PCB后,使用燒錄器把配套的測試程序燒錄進(jìn)芯片里面,可以發(fā)現(xiàn),在燒錄軟件中顯示燒錄成功,這說明燒錄器可以正常使用,同時說明SP37工作電路可以正常使用。
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