汽车轮胎压力检测系统设计.pdf
《汽车轮胎压力检测系统设计.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《汽车轮胎压力检测系统设计.pdf(46页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 毕业设计(论文)材料之一 安徽工程大学机电学院 2012 届 本科毕业设计(论文)选题审批表 教学单位:机电学院 课题名称 汽车轮胎压力检测系统设计汽车轮胎压力检测系统设计 课题类型 设计设计 适用专业 电子信息工程电子信息工程 指导教师 陈晓辉陈晓辉 专业职务 讲师讲师 核批学生数 1 课题完成形式 论文论文 本课题性质、主要内容及意义:本课题属电路设计类,要求学生了解汽车胎压监测系统的功能、原理和系统组成;介绍主流的胎压监测系统解决方案,选择其中一种进行详细设计,包括单片机、传感器和无线传输模块的选型,电源与接口电路设计等,给出电路原理图。课题着力于培养学生电路分析设计能力。专业审查意见
2、:专业负责人(签字):2011年12月15日 教学单位审查意见:签章 2011年12月23日 备注:说明:1、表中“课题类型”是指设计型、实验研究型、论文型;2、本表一式两份,一份交教学工作部,一份教学单位留存。毕业设计(论文)材料之二(2)安徽工程大学机电学院 安徽工程大学机电学院 本科毕业设计(论文)开题报告 本科毕业设计(论文)开题报告 题目:汽车轮胎压力检测系统设计题目:汽车轮胎压力检测系统设计 课课 题题 类类 型:设计型:设计 学学 生生 姓姓 名:陈磊名:陈磊 学学 号:号:3082102328 专专 业业 班班 级:电信级:电信 2083 教教 学学 单单 位:机电学院位:机电
3、学院 指指 导导 教教 师:陈晓辉师:陈晓辉 开开 题题 时时 间:间:2012年年3月月10日日 2012年年3月月10日日 指导教师意见 方案尚可,计划可行,同意开题。签名:2012年3月10日 教研室意见 同意开题 教研室主任(签章):2012年3月10日 评审小组意见 同意开题 参加评审人员(签字):2012年3月10日 毕业设计(论文)材料之三(3)安徽工程大学机电学院 2012 届本科 毕业设计(论文)答辩记录表 教学单位:机电学院 2012年6月17日 姓名 陈磊 专业班级 电信 2083 学号 3082102328 指导教师 陈晓辉 课题题目 汽车轮胎压力检测系统设计 1、选用
4、哪种无线传输方案?2、通信频率多少?3、MEMS 技术在系统中起到什么作用 教 师 提 问 1、RF 无线收发芯片传输。2、150kHz。3、传感器十分细小,功能要求高,要使用 MEMS 技术。学 生 答 辩 情 况 记 录 答辩小组教师签名:备注:1、纸不够时可另附纸;2、此表一式两份,一份教学单位留存,一份装进学生毕业设计(论文)袋。安徽工程大学机电学院安徽工程大学机电学院 20122012 届毕业设计(论文)成绩评定表届毕业设计(论文)成绩评定表 教学单位 机电学院 学生姓名 陈磊 专业班级 电信 2083 学号 3082102328 课题名称 汽车轮胎压力检测系统设计 指导教师评语:(
5、不少于 100 字)陈磊同学在毕业设计过程中,态度端正,学习认真,能克服在实习工作与毕业设计的矛盾,在老师的指导下按时完成各阶段任务。论文介绍了胎压监测产生的原因和技术现状,完成了芯片选型和电路设计,设计结果基本正确,论文结构安排合理,书写格式也基本符合要求。同意参加毕业答辩。评定成绩(满分 30 分):24 是否同意答辩:同意 指导教师(签名):评阅教师评语:本课题直接源于工程实践,选题合理。陈磊同学能够利用所学专业知识结合相关文献,介绍了常用的胎压监测系统解决方案类型,完成系统设计,给出了部分原理图,设计结果基本正确。论文撰写文理通顺,格式工整。同意参加毕业答辩。评定成绩(满分 30 分)
6、:23 是否同意答辩:同意 评阅教师(签名):答辩小组评语:在陈磊同学的陈述中,主要介绍了胎压监测系统的技术概况,分析比较了常用的解决方案,并介绍了自己的设计思路。该生在答辩过程中,思路清晰,对问题的回答正确无误,表明该同学具备了初步的工程设计和分析能力。答辩组经过认真讨论,同意通过该生的毕业论文。评定成绩(满分 40 分):32 答辩组长(签名):毕业设计(论文)成绩及等级:成绩:7979 等级:良好良好 教学单位负责人(签名):日 期:2012年6月23日 说明:1、表格一式两份,一份学院留存,一份装入学生毕业设计(论文)袋。2、评阅教师为一人。毕业设计(论文)材料之二(1)安徽工程大学机
7、电学院本科 毕业设计(论文)专 业:电子信息工程 题 目:汽车轮胎压力检测系统设计 作 者 姓 名:陈磊 导师及职称:陈晓辉 讲师 导师所在单位:安徽工程大学 2012年6月13日 安徽工程大学机电学院 本科毕业设计(论文)任务书 2012 届 电子信息工程 专业 学生姓名:陈磊 毕业设计(论文)题目 中文:汽车轮胎压力检测系统设计 英文:The Design of Automobile Tire Pressure Detection System 原始资料 毕业设计(论文)题目 中文:汽车轮胎压力检测系统设计 英文:The Design of Automobile Tire Pressure
8、 Detection System 原始资料 1 Free scale Semiconductor,IncMPXY8000 Data Sheet2004 2 胡汉才.单片机原理及其接口技术M.北京:清华大学出版社,2003 3 田志华.电池供电单片机的低功耗设计J.宁夏机械,2002,(04)毕业设计(论文)任务内容 毕业设计(论文)任务内容 1、课题研究的意义 本课题属电路设计类,要求学生了解汽车胎压监测系统的功能、原理和系统组成;介绍主流的胎压监测系统解决方案,选择其中一种进行详细设计,包括单片机、传感器和无线传输模块的选型,电源与接口电路设计等,给出电路原理图。课题着力于培养学生电路分析
9、设计能力。2、本课题研究的主要内容:(1)胎压监测系统技术概况;(2)常用解决方案;(3)芯片选型与硬件电路设计。3、提交的成果:(1)毕业设计(论文)正文;(2)至少一篇引用的外文文献及其译文;(3)附不少于 10 篇主要参考文献的题录及摘要。指 导 教 师(签 字)教研室主任(签字)批 准 日 期 2 0 1 2 年 1 月 5 日 接 受 任 务 书 日 期 2 0 1 2 年 1 月 1 0 日 完 成 日 期 2 0 1 2 年 6 月 1 3 日 接受任务书学生(签字)安徽工程大学毕业设计(论文)I 汽车轮胎压力检测系统设计汽车轮胎压力检测系统设计 摘摘 要要 随着汽车工业的发展和
10、道路交通网络的扩大,同时由此而引起的安全问题在人们的生活中也是日益严重,随之引发的交通事故在不断增多。汽车轮胎压力监测系统(TPMS)由此应运而生,它是继 ABS、安全气囊后第 3 个重要的汽车安全电子产品,主要用于在汽车行驶过程中对轮胎气压、温度进行实时自动监测,并对出现的异常情况进行实时报警,是驾车者和乘车人员的生命安全保障预警系统。本论文主要完成的工作分为以下几个过程:1)分析在各种车辆中经常出现的轮胎损耗、爆胎现象与轮胎气压和温度的关系;2)了解 TPMS 系统的发展历程、现状和趋势;3)对 TPMS 系统主机的结构进行创新性的改进,并分析新型结构与传统结构所具有的优势;4)完成 TP
11、MS 系统主机模块的原理、结构、各种构成元件的硬件设计过程和选用器件的引脚配置等;5)确定基本的系统测试方法和测试过程,分析测试结果,得到研究设计结论。直接式 TPMS 是利用传感器实时测量每一个轮胎中的压力和温度,然后利用无线通信方式与 TPMS 主机进行通信,主机可以显示各个轮胎的气压和温度信息,并且在轮胎气压过低、过高、有漏气或轮胎内温度异常时发出声音警报,提高了系统的稳定性和准确性。随着我国的汽车数量的增多和人们对汽车安全的关注,TPMS 的需求必将会增大,TPMS 的相关研究也将会更加迫切和深入。本论文通过对无线收发系统方面的改进,提高了 TPMS 在信息传递的准确率和可靠性,降低了
12、系统功耗。关键词:关键词:轮胎;压力;传感器;无线收发系统 陈磊:汽车轮胎压力检测系统设计 II The Design of Automobile Tire Pressure Detection System Abstract With the development of the automobile industry and the expansion of the road transport network,and the resulting security problems in peoples lives is becoming increasingly serious,foll
13、owed by traffic accidents caused on the rise.Tire Pressure Monitoring System(TPMS)which came into being,it is Following the ABS,airbags,three important automotive safety electronic products,mainly for real-time automatic monitoring of tire pressure,temperature in the vehicle wasexception and real-ti
14、me alarm,motorists and bus personnel life safety and security early warning systems.The work completed by this thesis is divided into the following process:1)analysis in various types of vehicles often tire wear and tear,puncture the relationship between the phenomenon and tire pressure and temperat
15、ure;2)to understand the development process,the status and trends of TPMS system;3)the structure of the TPMS system host of innovative improvements,and to analyze the advantages of the new structure and the traditional structure;4)completion of the principle of the TPMS system host module,the struct
16、ure,the various elements of the components of the hardware design process and selection of devicesthe pin configuration;5)determine the basic system test methods and test procedures,analysis of test results,the study design conclusions.Direct TPMS sensor real-time measurement of each tires pressure
17、and temperature,and then use the wireless communication with the TPMS to communicate with hosts,the host can display the individual tire pressure and temperature information,and the tire pressure is too low,too high,leakage or abnormal temperature inside the tire,sound alerts,improve system stabilit
18、y and accuracy.With the increase in the number of Chinas automobile and vehicle safety concerns,TPMS demand will certainly increase,TPMS-related research will also be more urgent and in-depth.In this thesis,through the wireless transceiver system improvements to enhance the accuracy and reliability
19、of the TPMS in the transmission of information,reduce system power consumption.Keywords:tires;pressure;sensor;wireless transceiver system 安徽工程大学毕业设计(论文)III 目目 录录 引引 言言.7 第第 1 章章 绪论绪论.8 1.1 课题产生背景.8 1.2 课题研究的目的及意义.8 1.2.1 轮胎压力与行车安全.8 1.2.2 轮胎压力与使用寿命.8 1.3 当前国内外相关技术的应用现状及发展趋势.9 1.3.1 TPMS 的应用现状.9 1.3.
20、2 当前国内外相关技术的发展趋势.10 1.4 本论文的内容简介.10 第第 2 章章 TPMS 的种类、工作原理及各自的优缺点的种类、工作原理及各自的优缺点.12 2.1 TPMS 的种类.12 2.1.1 直接式 TPMS.12 2.1.2 间接式 TPMS.13 2.1.3 基于 SAW 的无源 TPMS.14 2.2 各种 TPMS 的优缺点.15 第第 3 章章 汽车轮胎气压监测系统工作原理及方案设计汽车轮胎气压监测系统工作原理及方案设计.16 3.1 系统工作原理.16 3.1.1 轮胎爆胎机理.16 3.1.2 轮胎气压实时监测算法.17 3.2 汽车轮胎气压实时监测系统方案设计
21、.18 3.2.1 系统方案论证.18 3.2.2 系统设计要求.18 3.2.3 系统方案总体设计.20 3.2.4 监测模块的硬件总体设计.20 3.2.5 主机控制模块的硬件总体设计.20 第第 4 章章 元器件选型元器件选型.22 4.1 传感器.22 4.2 发射处理芯片.23 4.3 TPMS 接收芯片与接收控制器.23 4.4 电池.24 4.5 天线.25 4.6 结论.25 第第 5 章章 汽车轮胎压力检测系统的硬件设计汽车轮胎压力检测系统的硬件设计.26 5.1 系统硬件总体设计.26 5.2 轮胎监视摸块硬件设计.26 5.3 主机控制模块硬件设计.28 第第 6 章章
22、结论与展望结论与展望.29 6.1 工作总结.29 6.2 不足与展望.29 陈磊:汽车轮胎压力检测系统设计 IV 致致 谢谢.30 参考文献参考文献.31 附录附录 A 外文文献及其译文外文文献及其译文.32 附录附录 B 主要参考文献题录及摘要主要参考文献题录及摘要.37 安徽工程大学毕业设计(论文)V 插图清单插图清单 图 11 气压对轮胎行驶历程的影响的曲线图.9 图 21 直接式 TPMS 的原理图.12 图 22 直接主动 TPMS 的结构图.13 图 23 计算式间接 TPMS 的工作原理图.14 图 24 磁敏式间接 TPMS 的工作原理图.14 图 31 轮胎模块无线发射示意
23、图.19 图 32 汽车轮胎气压实时监测系统组成.20 图 33 监测模块的设计图.20 图 34 主机控制模块的设计图.21 图 41 MPXY8020A 引脚图.22 图 42 MC68HC908RF2 引脚图.23 图 43 MC33594 接收电路图.24 图 51 系统硬件功能模块框图.26 图 52 MC68HC908RF2 与 MPXY8020A 连接简图.27 图 53 轮胎监视模块原理图.27 图 54 主机控制模块原理图.28 陈磊:汽车轮胎压力检测系统设计 VI 表格清单表格清单 表 11 不同气压下的行驶里程表.9 安徽工程大学毕业设计(论文)7 引引 言言 每年由爆胎
24、引起的交通事故在所有的交通事故中占有很大的比重。随着人们对生命安全重视程度的提高,监测汽车轮胎压力就成为汽车安全的一个重要课题。轮胎压力监测系统(TPMS)就是在这个背景下应运而生。当前市场上的 TPMS 产品主要有二类:直接式 TPMS 和间接式 TPMS。间接式 TPMS没有压力传感器,它依靠 ABS 系统的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别,以达到监视胎压的变化。而直接式 TPMS 是依靠安装在轮胎内的压力和温度传感器将轮胎内的压力、温度数据以无线电波方式传送到接收器上,使驾车者能随时知晓轮胎的压力和温度的变化情况。本文介绍的是直接式 TPMS,在这种方式中,轮胎内轮胎模块一旦装上,电池
25、就不断地工作,因此轮胎和车轮模块低功耗、高速转动时射频接收灵敏度以及噪声抑制就成为系统设计的关键问题。在此原则之下,选用收发灵敏度高、准确率高、功耗低的芯片作为信号收发芯片。这样通过依靠安装在轮胎内的压力和温度传感器将轮胎内的压力、温度数据以无线电波方式传送到接收器上,使驾车者能随时知晓轮胎的压力和温度的变化情况,降低了交通事故的发生。陈磊:汽车轮胎压力检测系统设计 8 第第1章 绪论章 绪论 1.1 课题产生背景 随着汽车工业的不断发展,交通越来越便利,而随之引发的交通事故也在不断增多,其中由于轮胎的气压引起的比例非常高,这就使得人们需要对行驶中的轮胎气压进行关注。轮胎气压影响着汽车的使用性
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 汽车轮胎 压力 检测 系统 设计
限制150内