基于单片机的车胎压力监控系统的设计__开题报告

1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述： 1.1 本课题的意义 自从人类进入工业时代，汽车工业飞速发展，交通越来越便利，随之而引发的交通事故也不断地增多，其中由于轮胎问题引起事故的比例非常的高，因此人们对行驶中的轮胎压力进行了特别的关注。轮胎压力影响着轮胎的寿命和汽车的使用性能。据测试，汽车在时速160公里以上行驶时发生爆胎事故，驾乘人员的死亡率为100%。爆胎已于疲劳驾车、超速行驶并列为中国道路交通的三大杀手。其中，轮胎爆胎由于其不可预测性和无法控制而成为首要因素。据统计，在中国高速公路上发生的交通事70%是由于爆胎引起的，而在美国这一比例高达80%，是各种比例最高的【1】。 本世纪初，由于凡世通（Firestone）轮胎的质量问题，造成了超过100人死亡和400人受伤，此事件引起了业界和美国政府的高度关注，普利斯通∕凡世通公司被迫收回650万只轮船。据美国汽车工程学会的最近调查，美国每年有26万交通事故是由于轮胎压力低或渗透造成的，此外，每年75%的轮胎事故是出于轮胎渗透或充气不足引起的【2】。因此安全驾驶成为了社会面临的一个严峻的问题，迫切希望与偶一种能够在汽车胎压过高或国低时可以报警提示驾驶员的装置出现，因此胎压监测系统——TPMS(Tire Pressure Monitoring Systems)应运而生。 轮胎是汽车的重要组成零部件，事关出行的安全。我国目前没有防止爆胎的相关强制国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，但是中国企业正在研发比美国更为先进、安全的系统，不仅能自动监测胎压，而且还能对爆胎后实施安全救助。如何解决汽车安全行驶问题，对于减少人们财产损失以及提高汽车运输的发展都具有非常重要的意义。 研究胎压监测系统的意义主要体现在以下几个方面： 1)用户方面：给用户带来有效、方便、快捷的胎压监测方法，使用户坐在驾驶室里面就可以随时获得轮胎的气压信息； 2)安全方面：TPMS可以及时发现轮胎气压问题，指导驾驶员进行冲放气，避免车祸的发生，保障行车安全； 3) 社会效益方面：TPMS系统可以很较好的保障行车安全，将来会被越来越多的汽车生产厂家以及车主采用，社会需求也将会越来越大，经济效益也会随之增加。 4)经济方面：TPMS可以提醒驾驶员经常保持轮胎压力处于标准状态，不仅可以延长轮胎的使用寿命，还可以减少油耗，节约能源，减少行车费用，同时减轻汽车废气对环境的污染； 随着中国进入WTO，中国与外国之间的汽车贸易量也会越来越大，国外一些国家，如美国已立法将TPMS作为汽车的标准配置，中国汽车要想出口到这些国家也需要遵守规定装备TPMS。随着TPMS成本的进一步降低，TPMS在汽车市场上拥有量将会越来越大，特别是中国的TPMS刚刚起步，市场前景将会非常的庞大。 1.2国内外发展状况： 轮胎压力检测技术的研究在发达国家开展的较早，加上强制法规的推广，已经得到了普遍的认可和较大范围的应用。日本、美国、德国、法国、英国在近几年都取得了相应的进展，出现了一批新产品。迄今为止，国外已有许多车型装配了TPMS，从2002年以后发布的世界新车资料中可以看到，美国福特公司的林肯大陆、戴姆勒—克莱斯勒公司等知名汽车厂商在多种新车中都预装了TPMS，许多欧洲的汽车厂商也已将TPMS装配于其高档车型，包括宝马公司的Z8,、欧宝公司2002年版威达、庞蒂亚克的旗舰产品Bon Neville SE等【3】。 我国在2000年前后通过引进技术的方式开始了TPMS的生产。在市场方面，由于目前国家没有强制规定必须安装TPMS装置，而载货汽车的所有权大多属于货运公司，载货汽车轮胎数量多，安装TPMS装置费用高昂，一般货运公司不愿意承担如此高的费用。而家用轿车轮胎使用环境远比载货汽车好，且城市路面质量高，轮胎可能造成的威胁比较小，也引不起私家车主足够重视。因此无论前装市场还是后装市场，TPMS都处于尴尬的地位。 在技术方面，国内轮胎压力检测系统的相关产品推出较多，但都是属于零售安装的建议系统，这方面的技术成熟产品还很少，性能可靠、功能完善、技术成熟的都是代理国外大公司的品牌产品。TPMS零组件主要靠进口，缺乏自主知识产权的产品。大多数厂家只是买飞思卡尔、英飞凌、通用的零组件组装起来做成成品，缺乏核心技术。 胎压检测系统主要分为两种类型：1）间接式的胎压监测系统。它通过汽车的ABS的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别，以达到检测胎压的目的，其缺点是无法对两个以上轮胎同时缺气时的状况和速度超过100km/h的情况进行判断。2）直接式胎压监测系统【4】。它利用安装在轮胎里的以锂离子电池为电源的压力传感器来直接测量轮胎的压力，并通过无线通讯的方式将测得的数据传输到安装在驾驶台的监视器上，监视器可以随时显示各轮胎压力，驾驶者可以直观地了解各个轮胎的压力状况，当轮胎压力异常时，系统就会自动报警。 TPMS在国外技术已经比较成熟，TPMS发射模块将向高度集成化、单一化、无源化方向发展，也即无线射频技术将会是TPMS的发展方向。高集成度芯片可以降低功耗，提高系统的可靠性，并且具有良好的经济性。目前已经有了如GE的NPⅫ那样的将所需测试各物理量的传感器与MCU合二为一的智能传感器模块，在未来几年内还会开发出包含RF发射芯片三合一的模块，包含利用运动的机械能自供电的四合一的模块。 由于轮胎压力检测系统的相关产品正成为新的汽车电子技术热点，巨大的市场容量，良好的发展前景，使国内在产品的研发和市场的推广上仍然保持着极大地热情和投入。 参考文献： 1  刘桂飘. 轮胎爆裂突发交通事故成因及预防措施.广东公安科技.2000年、1期;59—61. 2  桑永福.浅析影响汽车轮胎爆胎的因素[J].江苏交通，2002.04（24）：36~37 3  Kowalewski M.Monitoring and managing tire pressure.Potenials,IEEE Volume 23,Issue3,Aug-Sep 2004 Page(s):8~10 4  Fujikawa T，Funazaki,A,and Yamazaki,S;Tire Tire Temperatures in Actual Contact Areas[M];Tire Science and Technology;2006 5  宋建国. AVR单片机原理及运用[M].北京航空航天大学出版社，2007 6  李佑军. 嵌入式系统综述[J].现代电子技术，2003（6）：90~91，98 7  刘兰香，张秋生.Atmega128单片机应用与开发实例[M].北京：机械工业出版社，2006 8  颜重光. TPMS的设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 思考：[期刊论文]，电子质量，2005（07） 9  彭锴、丁国清. 轮胎智能监测系统的研究，微计算机信息，2005,21(4) 10 颜重光. 新型实用传感器应用指南， 北京：电子工业出版社，1998 11 邓海燕. 轮胎充气压力检测技术开发背静与最新动向. 轮胎工业. 2003年、23期；110~112 12  US Department of Transportation National Highway Safety Administration, Federal Motor Vehicle Safety Standards: Tire Pressure Monitoring Systems；Controls and Displays, April. 2005 ２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段及途径： 2.1 课题要求 通过单片机硬件设计及软件编程来完成压力监控系统。学习PCB软件绘制原理图，最终实现车胎压力监控系统的设计。 1） 设计过程中的理论 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，选择合适的器件 2） 运用PCB绘制电路图 3） 编辑相应的程序 4） 调试车胎压力监控系统(TMPCS)使其达到良好的运行性能 2.2 拟采用的研究手段及途径 本文所设计的TPMS系统主要有两部分组成：胎压测量发射模块(下机位)和接收显示模块(上机位)。胎压测量发射模块安装在汽车轮胎里面，主要由传感器、单片机、无线发射器以及天线组成，作用是完成对轮胎压力、温度的测量、处理以及无线发射。接收显示模块由无线接收处理模块和显示器组成，其中无线接收处理模块安装在汽车底盘，由天线、无线接收器和单片机组成，作用是完成无线数据的接收处理。显示器安装在驾驶室里面，通过数据线与安装在汽车底盘的单片机相连，用来显示接收到的轮胎信息。一套完整的TPMS系统由4个或者5个(包括备用胎)胎压测量发射模块和一个接收显示模块组成。 TPMS下机位原理框图 TPMS上机位原理框图