【導(dǎo)讀】師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位。印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。常與否成為重要因素。左右起交通事故。而在中國這原因也高達有大約70％。所以,對汽車爆胎的監(jiān)。目前成熟的汽車壓力檢測系統(tǒng)有直接式。數(shù)字式汽車專用胎壓監(jiān)測傳感器具有優(yōu)良的性能。為了降低功耗，本文采用了。接收喚醒信號，從而喚醒單片機。最后，為了提供穩(wěn)定的電源用于給系統(tǒng)供電，

　　

【正文】 號并使其復(fù)位開始工作。這種方法好處是可以實時可控在汽 車未啟動時得知氣壓而采取措施。而缺點則是需要安裝更多的器件增加了成本，電路也更加復(fù)雜。 本文中采用的是第二種方案。 輪胎定位問題 TPMS 中另一個重要問題就是定位問題。在數(shù)據(jù)傳回主電路后需要說明的是四個輪胎中的哪個，否則司機無法對應(yīng)的采取措施。 想要解決這個問題我們首先要了解 NRF24L01 的通道頻率。所謂的 RF 通道頻率指的就是 nRF24L01 使用的中心頻率，該頻率范圍是從 到，以 1MHz 區(qū)分一個頻點，所以有 125個頻點可使用。 中心頻率是主要由參數(shù) RF_CH 確定，公式 為： F0 = 2400 + RF_CH（ MHz）。 同樣的當(dāng) NRF24L01 作為接收電路時其接收頻率必須與發(fā)射頻率保持一江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 基于單片機的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 21 致才能接收到相應(yīng)的信息。所以我們可以在將采樣端埋入輪胎之前將四個輪胎的中心頻率設(shè)置為四個不同的頻率，而主電路在接收的時候采取巡回檢測方法，這樣既可以保證每個輪胎都被檢測到，又能保證成功定位。 NRF24L01 跳頻接收 上面我們提到為了解決定位問題我們設(shè)置了不同頻率發(fā)射和接收的調(diào)頻技術(shù)。目前因為 ISM 頻率范圍內(nèi)的沒有使用限制，所以我們可以輕易在其中選擇四個不同的頻率，為 了方便統(tǒng)一管理我們可以以頻率劃分不同信道范圍。但需要注意的是 ISM 頻段對于功率是有著嚴格的限制的。 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 基于單片機的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 22 6 硬件設(shè)計 傳感器部分電路設(shè)計 W A K E U P1R E S E T2T E S T / G N D3V s s4NC5D I G N / G N6V s s7V s s8V D D9V pp10S D I11S C L K12S D O13N C S14A2S P 12R A 2/ A N 2/ V r e f1R A 3/ A N 3/ C M P 12R A 4/ T O C K I / C M P 23R A 5/ M C L R / V pp4V s s5R B 0/ I N T6R B 1/ R X / D T7R B 2/ T X / C K8R B 3/ C C P 19R B 4/ P G M10RB511R B 6/ T 1O S O / T 1C K I / P G C12R B 7/ T 1O S C I / P G D13V D D14R A 6/ O S C 2/ C L K O U T15R A 7/ O S C 1/ C L K I N16R A 0/ N A 017R A 1/ A N 118A1P I C 16 F 62 7 AC215 P FC115 P FY14M H ZV C CV C CCEC S NS C KM O S I I R QM I S OR410kL37. 1m HC 1322 0 P F D1D I O D E 圖 61 檢測部分電路 如圖 61所示 MCU采用的是 20 引腳的 PIC16F627A 單片機，將 NCS連到RA2， SDO 引腳與 RA3 相連，而 RA4 是漏極開路管腳， RA5 是復(fù)位引腳所以與低頻信號接收電路相連。 SP12 的 SCLK 引腳與 RA0 相連提供時鐘信號， SDI與 RA1 引腳相連。使用的是 4MHZ 的晶振配合兩片 15PF 的瓷片電容。 采樣端 RF 發(fā)射部分電路設(shè)計 C322 P FC422 P FY216 M H ZR22MCE1C S N2S C K3M O S I4M I S O5VSS20DVDD19VDD18VSS17IREF16A N T 213V S S14V D D15A N T 112V D D _P A11XC110XC29VSS8VDD7IRQ6A3N R F 24 L 0 1R122K V3V3VCEC S NS C KM O S IM I S OIRQ3VC633 n FC710 n FC81nFC9 pF C 10 pFC 11 nFC 12 pFL110 u HL210 u HL310 u HE1 A N T E N N A 圖 62 RF發(fā)射電路 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 基于單片機的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 23 RF 發(fā)射電路如圖 62 所示首先要指出的是 E1 天線在實際中是特殊的氣門芯，專門設(shè)計用來當(dāng)做發(fā)射天線。其中使能端 CE 與單片機的 RB0 相連， CSN引腳與 RB1 連接， SCK 與 RB2， MOSI 與 RB3 相連， IRQ 與 RB4， MISO 與 RB5相連。 其中 ANT1 和 ANT2 連接的是天線電路， XC1 和 XC2 連接的是外接晶振電路。 低頻信號接收電路 圖 63 LC低頻信號接收電路 低頻信號接收電路如圖 63所示。為了節(jié)省空間和成本，本文中使用的是簡單的 LC并聯(lián)電路。 而本文低頻信號只需用來作為開關(guān)信號所以無需太過精確所以采用這種方法非常合適。圖中 LC并聯(lián)電路，當(dāng)接收到 125KHZ 的信號時會發(fā)生諧振從而使 MCLR 端口由低電平上升到高電平喚醒電路。其頻率算法為 f0 = 12 LC? ? 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 基于單片機的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 24 顯示電路 5VVss1Vcc2Vee3RS4R/W5E6DB07DB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714A15K16J1L C D 16 025V5VR410KP 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78R S T9R X D / P 3 .010T X D / P 3. 111I N T 0/ P 3. 212I N T 1/ P 3. 313T 0/ P 3. 414T 1/ P 3. 515W R / P 3. 616R D / P 3 .717X T A L 118X T A L 219V s s20P 2. 021P 2. 122P 2. 223P 2. 324P 2. 425P 2. 526P 2. 627P 2. 728P R E N29A L E / P R O G30E A / V p p31P 0. 732P 0. 633P 0. 534P 0. 435P 0. 336P 0. 237P 0. 138P 0. 039V c c40S180 5 1 圖 64 LCD顯示電路 顯示電路如圖 64所示。本文中采用的是 LCD1602液晶屏顯示，其中 DB0，DB1， ?? 與 ， ?? 相連。 Vee管腳接上一個 10K 電位器， RS 與 ，R/W與 ，使能管腳 E 與 相 連。 Vee所接的是對比度調(diào)節(jié)調(diào)整電位器，可以調(diào)節(jié)液晶屏亮度和文字之間的對比度。 低頻信號發(fā)射電路 V S U P1S O U R C E2G A T E3T D 14V S S5V D D6T D 27M O D E 18M O D E 29RD10AGND11C E X T12DOUT13L V R14X T A L 215X T A L 116AM17K18RX19TX20D1M C 33690Y38MR51MC 14C 15M O S I 2R6 510V D DV D DC 16C A PCP1 2 3 4 5 6 7 8J6L F 125 K H Z 天線13 R E S 2C 1733P FC 181uF 圖 65 MC33690低頻信號發(fā)射電路 圖 65 中 MC33690 是飛思卡爾專門用于發(fā)射低頻信號的芯片， TD1 和江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 基于單片機的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 25 TD2 管腳接的是專門的 125KHZ 天線再配合電容的和電阻 [15]。 AM與單片機RC1 相連，為中斷觸發(fā)管腳。 MODE2 管腳為低電平時芯片會進入睡眠狀態(tài)，在此狀態(tài)下芯片振蕩器和輔助電路是不工作的，從而進一步降低功耗。當(dāng)MC33690 與 MCU相連時如果沒有 MOSFET 管則可以空出不連。 主 機電路 R3S1S W P B+ C1C A P A C I T O R P O LC2C A PC3C A PY1C R Y S T A L5VCEC S NS C KM O S IM I S OI R QM O S I 2CPS2S W P BP 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78R S T9R X D / P 3 .010T X D / P 3. 111I N T 0/ P 3. 212I N T 1/ P 3. 313T 0/ P 3. 414T 1/ P 3. 515W R / P 3. 616R D / P 3 .717X T A L 118X T A L 219V s s20P 2. 021P 2. 122P 2. 223P 2. 324P 2. 425P 2. 526P 2. 627P 2. 728P R E N29A L E / P R O G30E A / V p p31P 0. 732P 0. 633P 0. 534P 0. 435P 0. 336P 0. 237P 0. 138P 0. 039V c c40S180 5 1 圖 66 MCU主機電路 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 基于單片機的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 26 7 軟件設(shè)計及仿真結(jié)果 總體設(shè)計 圖 71 總體設(shè)計流程圖 在本文主程序中主要有五個子程序?qū)?yīng)圖 71 中的各個子程序，再開機時先對器件進行初始化，然后發(fā)出低頻喚醒信號是采樣端啟動并傳回數(shù)據(jù)。在主機接收到數(shù)據(jù)后會對數(shù)據(jù)進行處理以及顯示和報警等操作。 開始 初始化 發(fā)出低頻信號 接收壓力信號 對數(shù)據(jù)進行比較大小 屏幕顯示及報警 停止 結(jié)束 是 否 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 基于單片機的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 27 運行 LCD 顯示子程序 圖 72 數(shù)據(jù)顯示程序 如圖 73所示為 LCD 顯示子程序的操作流程圖。因為本文中使用的是 LCD1602 液晶屏所以會顯示兩行數(shù)據(jù)，在程序設(shè)計時要注意兩行的切換。同時需要注意的是每行只能顯示 16個字符。 將 40H 中高位 BCD 碼作為偏移量 將 41H中低位 BCD 碼作為偏移量 調(diào)用寫入子程序 開始 LCD 初始化 設(shè)置為第一行顯示 取表 調(diào)用寫入子程序 取表指針加 1 取 TAB2 調(diào)用寫入子程序 返回 到 00H 是 否 取表 TAB3 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 基于單片機的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 28 射頻發(fā)射子程序 圖 73 射頻發(fā)射程序 如圖 74所示的是射頻發(fā)射子程序設(shè)計流程圖