汽车轮胎压力监测系统分析与设计

论文摘要

伴随着汽车电子产业的兴起和现代通信技术的高速发展,汽车产品不断趋向智能化和高性能化。汽车轮胎压力监测系统主要作用是在汽车行驶时实时的对轮胎气压进行自动监测,对轮胎漏气和气压过高的情况进行报警,是行车的安全的一种保障系统。汽车轮胎压力监测系统是保障驾车者、乘车人生命安全的一种预警系统。论文介绍了TPMS系统的发展现状,分析了TPMS的技术要求和功能,提出系统总体设计要求,确定系统总体方案。根据系统功能选择相应的硬件设备,进行系统硬件设计,包括轮胎发射模块和中央接收模块的电路原理图以及发射模块印制电路板的设计;对发射天线进行了理论分析,给出天线的匹配电路及天线的设计电路;进行系统软件设计,给出轮胎检测模块及中央接收模块的程序设计及其它重要功能实现的软件流程图。研究TPMS系统曼彻斯特编码的FSK调制无线射频通信方案,在确保传输距离的同时,提高数据传输的可靠性。本设计能够保证轮胎工作在正常的气压和温度范围内,对轮胎漏气和高气压等异常情况进行报警,是汽车行驶安全性的前提保障,具有广阔的应用前景。

论文目录

• 提要
• 第1章 绪论
• 1.1 前则
• 1.2 课题研究的背景
• 1.2.1 汽车轮胎压力监测系统的产生背景
• 1.2.2 现代汽车新技术的广泛应用
• 1.3 课题国内外研究现状
• 1.3.1 TPMS 国内外发展情况
• 1.3.2 TPMS 在中国的使用情况
• 1.4 未来发展趋势
• 1.5 课题研究的实际意义
• 1.6 本文的主要研究内容
• 1.6.1 无线数据传输及通信协议实现
• 1.6.2 系统的硬件及软件实现
• 第2章 汽车轮胎压力监测系统
• 2.1 TPMS 分类
• 2.2 TPMS 的特点
• 2.3 TPMS 总体设计
• 2.3.1 系统设计原理框图
• 2.3.2 系统技术要求
• 2.4 本章小结
• 第3章 汽车轮胎压力监测系统发射模块及接收模块设计
• 3.1 轮胎压力传感器设计
• 3.1.1 传感器介绍
• 3.1.2 传感器的选用
• 3.2 发射端微处理器和射频发射器的选择
• 3.2.1 发射端微处理器
• 3.2.2 射频发射器
• 3.3 接收模块设计
• 3.3.1 接收端中央处理器
• 3.3.2 MC33594 原理及其应用
• 3.4 天线及其匹配电路的分析
• 3.4.1 射频通信天线的分析
• 3.4.2 天线的设计
• 3.4.3 天线的匹配网络
• 3.5 本章小结
• 第4章 系统硬件电路设计
• 4.1 TPMS 轮胎发射模块的硬件设计
• 4.1.1 测量电路设计
• 4.1.2 发射电路设计
• 4.1.3 PCB 板的设计
• 4.2 TPMS 接收模块的硬件设计
• 4.2.1 基于MC33594 的434MHz FSK 接收电路
• 4.2.2 MC33594 串行接口模块介绍
• 4.2.3 接收端微控制器及显示报警电路设计
• 4.3 本章小结
• 第5章 无线通信的实现及系统软件设计
• 5.1 无线通信的实现
• 5.1.1 曼彻斯特编码
• 5.1.2 射频调制解调技术
• 5.1.3 无线通信协议数据帧格式
• 5.2 系统的软件设计
• 5.2.1 TPMS 轮胎发射模块的软件设计
• 5.2.2 TPMS 接收模块的软件设计
• 5.3 本章小结
• 第6章 系统调试实验及结论
• 6.1 系统调试
• 6.1.1 压力温度调试
• 6.1.2 通信距离测试
• 6.1.3 系统软件调试
• 6.2 工作总结
• 6.3 系统待研究的问题
• 参考文献
• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT