汽车轮胎压力监测系统的实现.pdf

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1、2011年5月电子测试May2011第5期ELECTRONIC聊7-No．5汽车轮胎压力监测系统的实现★刘灿，王文炜，龙祖强，许岳兵(湖南衡阳师范学院物电系，湖南衡阳，421008)摘要：汽车轮胎压力监测系统主要用于汽车行驶时实时对轮胎气压进行自动监测，以保障驾乘者的行车安全。本文提出了用SP30+TDK5100F-TDA5210+MCU实现汽车轮胎压力监测系统的方案，设计了胎压遥测模块、中央监视器模块和人机交互功能模块的硬件电路，给出了系统的软件框图并进行了相关的测试，测试结果表明本文所设计的汽车轮胎压力监测系统在理论上和技术上切实可行

2、，具有一定的实用价值和应用前景。关键词：汽车轮胎；压力监测；硬件系统；传感器；单片机中图分类号：TN929．1文献标识码：ARealizationoftirepressuremonitoringsystemLiuCan，WangWenwei，LongZuqiang，XuYuebing(DepartmentofPhysicsandElectronicInformationScience，HengyangNormalUniversity，，HunanHengyang，421008)Abstract：Tirepressuremonitoring

3、systemismainlyusedinautomobilereal—timemonitorwhendri~ng．Inthispaper，wepresentedconcreteproposalsforthesystem．SP30，TDK5100F—TDA5210andMCUconstitutethesystem．Wenotonlycompletedthetirepressuretelemetrymodule，centralmonitormoduleandhuman—computerinteractionmodulehardwaredesi

4、gn，butalsothesoftwareprogram．Thesoftwarediagramwasshowninthispaper．Afterthetestresultsanalysiswenotonlyfoundthetechnicallyfeasibleofthesystemintheory，butalsoitspracticalvalueandapplicationprospect．Keywords：tirepressure；pressuremonitoring；hardwaresystem；sensor；SCM0引言国家标准，但

5、是中国企业正在研发比美国的汽车轮胎压力监视系统更为先进、安全的系统，不仅能自动监测胎轮胎是汽车的重要组成零部件，事关行车安全。安压，而且还能对爆胎后实施安全救助。国内目前中科院全专家指出：时速超过160km以上，爆胎而造成的死亡自动化研究所和三角轮胎公司正在合作进行，采用声表率几乎接近100％。在中国高速公路上发生的交通事故面波技术研制开发汽车轮胎监测技术这方面的研究工作。有70％是由于爆胎引起的，每年有26万起交通事故是由上海交通大学也在进行TPMS(TirePressuremonitoring于轮胎压力偏低、偏高或渗漏引起的，造成巨大

6、的经济System，汽车轮胎压力监测系统)的开发研究，他们推出损失和生命危害。但汽车爆胎问题已不是轮胎厂家单的SAW传感器能同时测量轮胎内压力、温度和发射数据，独所能解决的。我国目前还没有防止爆胎的相关强制性不仅实现了智能轮胎信息的无源测量和无线传输，而且★基金项目：衡阳师范学院科学基金青年项目(项目编号：10A44)资助巴设计与研发2o"．5将拥有中国人自主的知识产权。本文在对汽车轮胎压力监测系统的工作原理中央监视器和所涉及的关键技术做了深入地研究后，提出了∞圜SP30+TDK5100F-TDA5210+MCU的实现方案。此方案最大的优

7、点是低功耗、高集成，有极高的可靠性和方便的人机交互能力。1汽车轮胎压力监视系统的实现方案图1TPMS系统设计框图汽车轮胎压力监测系统的总体设计方案如图l所示。胎压遥测模块以MEMS压力、温度集成传感器SP30为核心器件，实现轮胎压力和温度的检测，以及测量数据的处理，通过超高频发射器将采集的数据进行无线传输。中央监视器模块由超高频接收器和HT49R50A一1微控制器构成，完成信号的接收、解调、处理、显示和报警。系统实时监测轮胎气压，当轮胎状态异常时，立即发送轮胎状态信息，中央监视器模块微控制器对报警信息进行接收确认，随后向驾驶员发出声光警报

8、并提示轮胎出现异常状况，继续行驶会使轮胎损害或产生危险。图2胎压遥测模块硬件电路框图2轮胎压力监视系统的硬件实现2．2中央监视器硬件电路设计位于汽车驾驶室内的中央监视器模块，主要完成汽车轮胎压