輪胎壓力與溫度檢測系統(tǒng)設(shè)計-展示頁
2025-07-16 15:57本頁面
【正文】 度進行實時自動監(jiān)測[1]，及時發(fā)現(xiàn)車胎漏氣并發(fā)出警報，在事故發(fā)生前幫助駕駛者采取相應(yīng)措施，防止爆胎以減少或避免交通事故的發(fā)生，是駕駛者、乘車人及道路行人生命安全的保障預(yù)警系統(tǒng)[2]。怎樣防止爆胎已成為安全駕駛的一個重要課題。關(guān)鍵詞：TPMS， 自動監(jiān)測, 傳感器, 主機系統(tǒng)Abstract Highspeed driving in the car, tire failure was most worried about all the drivers and the most difficult to prevent, and it is important to sudden causes traffic accidents. Maintain the standard pressure and temperature are the key to prevent puncture. Tire pressure and temperature monitoring system (TPMS) is mainly used in the car driving on the tire pressure when the realtime automatic monitoring of temperature, warning of abnormal situations to ensure traffic safety, is the drivers, passengers, protection of life and safety of early warning systems . Currently there are two types of TPMS: indirect and direct style. Accuracy and realtime from it. Direct is better than indirect. TPMS system has two main parts: the installation of sensors in the car tires in the modules and installed in the car on the bridge of the system host. A TPMS system has four sensors modules. System of the host to send the excitation signal sensor module, sensor module sends echo response system host, the host processing system, signal the tire pressure and temperature information and data displayed on the screen for the driver information. If the tire pressure or temperature, abnormal, then the alarm to alert the driver to take the necessary measures。系統(tǒng)主機向傳感器模塊發(fā)送激勵信號，傳感器模塊響應(yīng)系統(tǒng)主機發(fā)送回波信號，系統(tǒng)主機處理信號后把輪胎的壓力和溫度信息數(shù)據(jù)顯示在屏幕上，供駕駛者參考。TPMS系統(tǒng)主要有二個部分組成：安裝在汽車輪胎里的傳感器模塊和安裝在汽車駕駛臺上的系統(tǒng)主機。輪胎壓力溫度監(jiān)視系統(tǒng)（TPMS）主要用于在汽車行駛時實時的對輪胎氣壓溫度進行自動監(jiān)測，對異常情況進行報警，以保障行車安全，是駕車者、乘車人的生命安全保障預(yù)警系統(tǒng)。汽車輪胎壓力和溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計摘要在汽車高速行駛中，輪胎故障是所有駕駛者最為擔心和最難預(yù)防的，也是突發(fā)性交通事故發(fā)生的重要原因。保持標準的壓力和溫度是防止爆胎的關(guān)鍵。目前TPMS主要有兩種類型：間接式和直接式．從測量精度和實時性來說．直接式優(yōu)于間接式。一個TPMS系統(tǒng)有4個傳感器模塊。如果輪胎的壓力或溫度出現(xiàn)異常，則報警，提醒駕駛者采取必要的措施；同時駕駛員可以根據(jù)實際情況設(shè)定溫度和壓力報警上下限。 while the driver can set the temperature and pressure of the actual situation of alarm limits. Keywords: TPMS ， automatic monitoring，sensor， Host system朗讀目錄摘要 1第1章 引言 5 5 課題研究的意義 51．3 TPMS的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 6第2章 TPMS原理及分類 7 間接式TPMS系統(tǒng) 72．2 直接式TPMS系統(tǒng) 7第3章 系統(tǒng)設(shè)計要求 93．1 系統(tǒng)工作環(huán)境 93. 2 系統(tǒng)功能要求 93．3 系統(tǒng)技術(shù)要求 93．4 報警閥值設(shè)定 10第4章 系統(tǒng)設(shè)計 114．1 聲表面波傳感器 11 11 諧振器型傳感器[13] 12 TPMS主機結(jié)構(gòu) 13 系統(tǒng)工作原理 14 主要器件的選擇 15 15 15 系統(tǒng)電路原理圖設(shè)計 15 16 16 18 18 數(shù)據(jù)融合處理 19 天線與匹配網(wǎng)絡(luò) 19 LCD顯示 20 MSP430模數(shù)轉(zhuǎn)換 21 系統(tǒng)工作流程 23結(jié)束語 26致謝 27參考文獻 28附錄 30第1章 引言隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，人們在享受汽車高效便捷的同時，交通事故率也在不斷提高，據(jù)統(tǒng)計，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。據(jù)有關(guān)專家的分析，保持標準的車胎氣壓行駛和及時發(fā)現(xiàn)車胎漏氣是防止爆胎的關(guān)鍵。TPMS是當前汽車電子技術(shù)發(fā)展的熱點，符合未來汽車智能安全及環(huán)保節(jié)能的發(fā)展方向，將成為汽車必備的全駕駛配備之一；TPMS具有極佳的市場前景和巨大的潛在效益，它的廣泛應(yīng)用將是一個永恒的主題。輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的社會效益包括兩方面：1)大大減少因交通事故引起的人身傷亡和經(jīng)濟損失。2)減少因丟棄報廢輪胎和尾氣排放引起的環(huán)保問題。由于廢舊輪胎回收和處理上的困難，目前全球己有數(shù)以億萬計的輪胎等待處理，成為了環(huán)保的一大頑疾。行駛相同的距離，輪胎壓力過低時將要消耗更多的燃油，同時也排放出更多的尾氣。隨著經(jīng)濟的增長和汽車整體價格的下降，將會有越來越多的消費者具有購買汽車的能力和愿望。在不久的將來，輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)將會和ABS、安全氣囊一樣成為汽車的標準配置。1．3 TPMS的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)—TPMS的概念出現(xiàn)在上世紀80年代，到90年代已經(jīng)有部分歐洲的高檔轎車配備了用于測量輪胎溫度和壓力的傳感器。美國《輪胎商業(yè)》雜志對766輛汽車的統(tǒng)計表明，有72．3％的汽車的輪胎胎壓不足。所以，輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)開始迅速發(fā)展。隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，壓力傳感器產(chǎn)品已經(jīng)能夠滿足TPMS系統(tǒng)的要求，從此以后直接式TPMS開始迅速發(fā)展。國內(nèi)汽車制造巨頭也已開始考慮將TPMS作為原廠裝備的標準配置。直接式TPMS系統(tǒng)首先需要傳感器實時測量每一個輪胎中的壓力和溫度，然后利用無線通信方式與TPMS主機進行通信，主機可以顯示各個輪胎的氣壓和溫度信息，并且在輪胎氣壓過低、過高、有漏氣或輪胎內(nèi)溫度異常時發(fā)出聲音警報。和直接式TPMS系統(tǒng)相比較，間接式TPMS系統(tǒng)相對便宜，已經(jīng)裝備了4輪ABS(每個輪胎裝備1個輪速傳感器)的汽車只需對軟件進行升級即可使用間接系統(tǒng)。另一方面，隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，壓力傳感器的成本已經(jīng)大幅度下降。第2章 TPMS原理及分類 間接式TPMS系統(tǒng)間接式TPMS不需要另外安裝傳感器。目前主流間接式TPMS是借用ABS中的輪速傳感器來獲得4個輪胎的轉(zhuǎn)速。系統(tǒng)通過比較兩條對角線上車輪轉(zhuǎn)速的總和(右前和左后輪速的總和與左前和右后輪速的總和)來判斷是否出現(xiàn)氣壓下降。如果把其中某個車輪的輪速和另外3個車輪的輪速分別比較，由于在轉(zhuǎn)彎或曲線行駛時，外側(cè)輪胎的轉(zhuǎn)速比內(nèi)側(cè)輪胎的高，系統(tǒng)就會發(fā)出錯誤報警。2)當4個輪胎同樣胎壓不足時或者同一軸上兩輪，同一邊的兩輪同樣胎壓不足時，系統(tǒng)不能夠監(jiān)測出來，而只能當兩輪處于對角線上能監(jiān)測出來；當速度超過100 km／h的情況時，系統(tǒng)就不能夠正常工作了；只有在單個輪胎或?qū)蔷€上的兩個輪胎以及3個輪胎的氣壓低于其他輪胎氣壓的30％以上，才能監(jiān)測到低壓現(xiàn)象。2．2 直接式TPMS系統(tǒng)直接式TPMS利用安裝在每一個輪胎里的壓力傳感器直接測
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