【正文】 制模塊[5]。 射頻識別技術（RFID）是一種非接觸式的自動識別技術，其基本原理是利用了射頻信號和空間耦合（近距離的電感耦合和遠距離的電磁耦合）傳輸特性，其中電感耦合的依據(jù)是電磁感應定律，電磁耦合是以雷達原理為模型，發(fā)射出去的電磁波碰到目標后反射同時帶回目標信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。 (2) 無源 TPMS，指TPMS的輪胎監(jiān)測模塊不使用電池供電。 壓力溫度傳感器是一個集成了壓力傳感器、溫度傳感器、數(shù)字信號處理單元和電源管理的片上系統(tǒng)。本課題研究的輪胎壓力與溫度監(jiān)控系統(tǒng)即是一種有源輪胎監(jiān)測系統(tǒng)。根據(jù)輪胎監(jiān)測模塊供電方式的不同，TPMS 可以分為有源 TPMS 和無源TPMS。中央控制模塊實時顯示每個輪胎的壓力、溫度，駕駛員可以直觀的了解各個輪胎的壓力、溫度等狀況，當輪胎壓力、溫度太低或者太高，系統(tǒng)會自動報警，提醒駕駛員，防止事故發(fā)生。因此一套安全、可靠、方便、成本低廉的輪胎監(jiān)測系統(tǒng)將有廣闊的應用前景[4]。為與世界先進國家保持同步，我國關于汽車安裝 TPMS 的法規(guī)也將會出臺。 中國正在成為全球最大的新興汽車市場，中國汽車的需求量和保有量出現(xiàn)了加速增長的趨勢。據(jù)統(tǒng)計[3]，在高速公路上發(fā)生的交通事故有70%～80%是由于爆胎引起的，怎樣防止爆胎已成為安全駕駛的一個重要課題。針對該系統(tǒng)目前存在的技術難點，設計本文的系統(tǒng)方案，目的是實現(xiàn)一種可以實時監(jiān)測行駛車輛輪胎內部氣壓、溫度的預警系統(tǒng)。目前在 TPMS 輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的研究中存在三個技術難點：低功耗實現(xiàn)、無線信號傳輸、射頻天線設計。 TPMS對汽車輪胎壓力、溫度的監(jiān)測技術主要有直接式和間接式兩種形式。國外因立法較早，TPMS(Tire Pressure Monitoring System)成為標配，市場占有率高。輪胎氣壓高于正常值時，與地面接觸面積減少，摩擦系數(shù)降低，便會導致車輛側滑、顛簸、爆胎，危及行駛安全；輪胎氣壓低于正常值，輪胎內部就會開始分離、脫層、最后導致爆胎[1]，在低速狀態(tài)下行駛就會因輪胎變形過大而傷胎。 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 hardware chose chips with sleep function, 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 won39。本系統(tǒng)采用了有效的節(jié)能措施,不僅在硬件上選用了具有睡眠功能的芯片,而且在軟件設計上通過將判斷功能置于發(fā)射模塊中,減小了系統(tǒng)的發(fā)射頻率,從而降低了能耗,保證了不會因為更換能源問題而頻繁的拆裝輪胎,提高了系統(tǒng)的實用性,因而具有廣闊的應用前景。文中提出了一種基于無線技術的輪胎壓力與溫度監(jiān)控系統(tǒng)的方案，設計綜合運用了檢測技術、單片機技術及無線通信技術,其中發(fā)射模塊能實時檢測、處理輪胎的壓力和溫度參數(shù),并運用無線方式將處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮漳K。胎壓檢測系統(tǒng)主要用于汽車行駛過程中對汽車胎壓與溫度的實時檢測,當出現(xiàn)異常狀態(tài)時進行報警,從而保障駕乘者的行車安全。寧夏理工學院畢業(yè)設計摘要 隨著社會經濟和科學技術的發(fā)展,公路交通已經成為關系國民經濟命脈和社會、經濟發(fā)展的重大系統(tǒng),但隨之而來的交通事故給人的生命安全和經濟發(fā)展造成了重大損失。爆胎是引起交通事故的主要原因,保持標準的車胎氣壓行駛是防止爆胎的關鍵,胎壓檢測系統(tǒng)TPMS(Tire Pressure Monitoring System)是由此應運而生的一項汽車安全防范系統(tǒng)。 本課題主要研究的是一種用于機動車輛上的輪胎壓力與溫度監(jiān)控系統(tǒng)。接收模塊能校驗數(shù)據(jù)并顯示結果,用以告知駕駛員各個輪胎的情況。關鍵詞:輪胎；無線通信技；抗干擾；節(jié)能I Abstract Along with the development of social economy and science and technology, highway traffic has bee the lifeblood of national economy and the relationship between social and economic development of important system, but the resulting traffic accidents to the human life security and economic development has caused great losses. Flat Tire is a major cause of traffic accident, keep the standard Tire Pressure is the key to prevent blowout, Tire Pressure Monitoring System TPMS (Tire Pressure Monitoring System) is thus arises at the historic moment of safe guard System in a car. Tire pressure monitoring system is mainly used for the car of automobile tire pressure and temperature in the process of realtime 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 hardware design of detection technology, microcontroller technology and wireless munication technology, the launch module can realtime tire pressure and temperature parameters detection, processing, and use wireless way to transmit data after processing to receiving module。t change the energy problem and frequent disassembling tire, improve the practicability of the system, thus has broad application prospects. Key words: tire；wireless munication technology sensor； antijamming； save energyI 目錄摘要 IAbstract II目錄 III1 緒論 1 研究背景 1 輪胎壓力與溫度監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀 2 輪胎壓力與溫度監(jiān)控系統(tǒng)研究意義 3 論文的結構安排 42系統(tǒng)總體設計 5 TPMS 系統(tǒng)分類及其工作原理 5 間接式 TPMS 5 直接式 TPMS 5 間接式和直接式TPMS的比較與選擇 6 直接式 TPMS 總體設計 6 系統(tǒng)組成 6 系統(tǒng)設計要求 7 8 系統(tǒng)硬件的總體設計 8 輪胎模塊的總體設計 9 主機模塊的硬件總體設計 9 系統(tǒng)軟件的總體設計 93 輪胎模塊設計 11 輪胎模塊硬件設計 11 芯片介紹 12 MPXY8300 傳感器工作模式 13 14 16 17 17 18 194 主機模塊設計 21 21 核心微控制器 STC12C5416AD 21 接收電路設計 21 23 顯示電路設計 24 報警電路設計 25 26 26 27 285 總結與展望 29 29 29參考文獻 31致謝 32附錄 控制系統(tǒng)C程序代碼 33II 1 緒論 環(huán)保、節(jié)能、安全是當今汽車發(fā)展的三大主題，作為影響人民生命財產全和國家經濟命脈的重要因素的汽車安全性是汽車設計過程首要考慮的問題，汽車輪胎氣壓保持正常值是車輛舒適性和行駛安全的保證。因此，及時地了解和準確掌握輪胎的溫度、壓力狀況是避免爆胎，提高汽車安全行駛水平的有效途徑[2]。中國國家標準管理委員會2008年發(fā)布的《中國TPMS標準意見征求稿》,標TPMS成為汽車的標準配件是必然的趨勢。直接式是利用安裝在輪胎里的智能傳感器來直接測量輪胎的氣壓、溫度、電池電壓，并通過無線調制發(fā)射到安裝在駕駛臺的監(jiān)視器上，監(jiān)視器隨時顯示輪胎的氣壓、溫度、電池電壓，當輪胎出現(xiàn)異常情況時，系統(tǒng)就會自動報警；間接式是借助防抱死制動系統(tǒng)(Antilock Braking System, ABS)的輪速傳感器來比較車輪轉速，從而估算兩個輪胎胎壓的差別，當某個輪胎胎壓低于預先設定的初始值時，向司機報警。 本課題進行直接式汽車輪胎壓力與溫度監(jiān)測系統(tǒng)的研究。 研究背景 汽車在高速行駛過程中，輪胎故障是所有駕駛者最為擔心和最難預防的，也是突發(fā)性交通事故發(fā)生的重要原因。 輪胎監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS）主要用于在車輛行駛時實時地對輪胎壓力和溫度進行自動監(jiān)測，對輪胎漏氣、低氣壓、高氣壓進行預警，以保障駕乘者行車安全，是駕駛員、乘車人的生命安全保障預警系統(tǒng)。因此，我國 TPMS 需求與日俱增，TPMS 的研究具有重要的社會意義和經濟價值。目前我們國內已有很多家設計公司、生產廠家開始開發(fā)、設計、生產TPMS。 輪胎壓力與溫度監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀 目前市場上主流 TPMS 的實現(xiàn)方式是利用安裝在每一個輪胎內部的輪胎監(jiān)測模塊來直接測量輪胎的壓力、溫度，并通過無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到安裝在駕駛室的中央控制模塊。TPMS 的性能主要取決于輪胎監(jiān)測模塊的實現(xiàn)方式。 (1) 有源 TPMS，指 TPMS 的輪胎監(jiān)測模塊使用專用鋰電池供電。 有源 TPSM 的輪胎監(jiān)測模塊有以下幾個部分組成：壓力溫度傳感器、微控制器、射頻芯片、低頻喚醒芯片、電池以及天線組成。為了增強傳感器功能，不少傳感器還增加了加速度傳感器、電壓檢測、內部時鐘、看門狗及其它功能的數(shù)字信號處理單元。目前有兩個發(fā)展方向，一種是利用 RFID 讀頭端的發(fā)射功率為輪胎監(jiān)測模塊供電，另一種是利用汽車行駛中的機械能為輪胎監(jiān)測模塊供電。射頻識別系統(tǒng)一般由兩個部分組成，即標簽端（Tag）和讀頭端（Reader）。 輪胎壓力與溫度監(jiān)控系統(tǒng)研究意義 TPMS 系統(tǒng)在提高汽車行駛安全性，減少生命財產損失以及減少能耗等方面都具有非常重要的研究意義，其具體優(yōu)點體現(xiàn)在以下幾個方面[6]： (1)事前主動型安保 汽車現(xiàn)有安全措施，如 ABS、EDS、EPS、安全氣囊等，均是“事后被動”型安保，即在事故發(fā)生后才起到保護人身安全的作用。 (2)延長輪胎使用壽命 統(tǒng)計