基于SP30的直接式汽车胎压监测系统设计

摘要

随着当今科学技术的迅猛发展以及人民生活水平的日益提高，公路交通系统已经成为关乎老百姓生活最密切、最重要的系统之一，但随之带来的弊端也凸现出来——交通事故。纵观交通事故发生的原因，轮胎故障是最为主要原因，因此保证轮胎正常工作及时发现轮胎异常是防止交通事故的关键。汽车轮胎压力监测系统(TirePressureMonitoringSystem，TPMS)主要用于在汽车行驶时对轮胎气压进行实时监测，对轮胎温度过高、气压低于或者高于标准气压进行报警，对车辆的行驶安全有着重要的意义。
　　汽车轮胎气压监测系统主要分为直接式汽车轮胎压力监测系统(PSBTPMS)和间接式汽车轮胎压力监测系统(WSBTPMS)。本文介绍了直接式TPMS和间接式TPMS的工作原理，并根据直接式TPMS的工作原理从传感器、MCU、无线RF收发芯片、电池以及液晶显示器的选用方面做了详细的分析比较，在保证可靠性准确性和使用年限的前提下，设计出了一套完整的基于Infineon公司的SP30高集成度的智能传感器和无线收发芯片的直接式汽车轮胎压力监测系统方案，用来对汽车轮胎的压力、温度进行实时监测，保证轮胎的时刻处于安全状态。
　　本文从理论、硬件选择和软件设计三方面入手详细设计了直接式TPMS系统的硬件电路和软件流程。硬件电路主要有轮胎监测模块和主机接收模块两部分，其中轮胎监测模块主要由温度压力传感器、MCU、无线发射芯片以及电池组成，用于实时测量轮胎的压力、温度并将测量到的数据信息通过无线方式发射出去；主机接收模块主要由MCU、无线接收芯片和液晶显示器组成，将接收到的轮胎数据信息通过液晶显示器显示出来。文中从多方面提出了降低功耗的设计方案，并进行了功耗分析，推算出TPMS系统的使用年限；最后对本设计方案的不足进行了分析并对TPMS的发展趋势做了展望。

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1 绪论

1.1 研究TPMS的背景及意义

1.2 TPMS的国内外发展现状

1.3 TPMS发展趋势

1.4 本文主要研究内容

1.5 本章小结

2 TPMS的工作原理及关键技术

2.1 TPMS类型

2.2 直接式TPMS的关键技术

2.3 本章小结

3 直接式TPMS系统方案设计

3.1 TPMS系统分析

3.2 TPMS系统结构设计

3.3胎压监测模块的安装

3.4关键器件的分析与选择

3.5总体系统方案

3.6本章小结

4 直接式TPMS的模块设计

4.1轮胎监测模块设计

4.2主机接收模块设计

4.3系统低功耗设计

4.5本章小结

5实验

5.1 实验硬件

5.2温度实验

5.3压力实验

5.4功耗计算

5.5本章小结

6 总结与展望

6.1全文总结

6.2论文的不足

6.3未来展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢