自动化仪表大作业
轮胎胎压自动监测系统[在线检测胎内压力和温度，具有实时液晶显示及报警功能]
学校：洛阳理工学院
专业：自动化
日期：2013年5月12日
摘要:轮胎压力监测报警系统(Tire PressureMonitoring System)(TPMS)是汽车安全领域重要电子装置,近年来已开始获得广泛应用,但传统的TPMS产品多为内置式,安装在轮胎内,安装和维护时需要拆卸轮胎造成很大不便,同时轮胎里的金属轮辋对位于胎内的压力传感器和无线发射装置有很强的屏蔽作用,信号衰竭很快,要保证信号传输到位于驾驶室内的接收器,必须提高发射功率,从而大大缩短发射器的电池使用寿命。针对这些技术问题,提出了一种新型外置直接式数字胎压监测系统,它的胎压监测节点核心器件MCU选用Infineon的专用压力处理器芯片SP30,该芯片内置MEMS压力传感器可通过外连气门芯直接测量胎内气压,再通过无线方式与上位接收器进行无障碍无线传输通信,避免了信号屏蔽,延长了电池和产品的使用寿命以及安装成本。给出了新型外置直接式TPMS产品的具体硬件设计、软件流程和通信协议。测试表明该系统的无线信号传输可靠、抗干扰能力强、轮胎位置识别准确、反应灵敏、安装与维护方便及组态灵活等特点、有着广泛的市场应用前景。
关键词:无线传输;胎压监测;压力传感;编码;TPMS
胎压监测系统(TPMS)能在汽车行驶期间实时监测轮胎内气压变化,并对胎压和温度异常进行报警,有效避免爆胎事故的发生。目前,TPMS系统分为两种类型: (1)间接式TPMS通过汽车ABS的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别,以监视胎压变化,这种方式可靠性不高; (2)直接式TPMS利用安装在每个轮胎上的压力传感器来直接测量胎压,并与驾驶台的监视器无线通信,实时显示每个轮胎内的气压,
这种方式简单可靠。但是,许多汽车厂商只是在生产新车时采用内置安装方法配置直接式TPMS,这样不可能从根本上解决保有车辆加装TPMS的问题,安全隐患依然存在[1-2]。
直接式轮胎压力监测系统是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压。很明显,直接传感系统更有效,是当前TPMS的主流和发展趋势。直接式轮胎压力监控系统又分为主动式(Active)和被动式(Passive)两种。被动式轮胎压力监控系统的传感器是采用声表面波(SAW)来设计的,虽然此技术不用电池供电,但是它需要将转发器(Transponder)整合至轮胎中,这牵涉到各轮胎制造商需建立共同的标准才有可能。利用该技术研发的产品由于通讯距离短,需要在每个轮胎旁安装发射天线,所以应用范围受到限制[3]。主动式TPMS 是采用在硅基上利用MEMS工艺制作电容式或者压阻式压力传感器,将压力传感器安装在每个轮胎上,通过无线射频的方式将信号传送出去,安装在驾驶室里的无线接收装置接收到该压力信号,经过一定的信号处理,显示出当前的轮胎压力。主动式技术的优点是技术比较成熟,开发出来的模块可适用于各厂牌的轮胎[4]。
本文介绍一种新型外置直接式数字胎压监测系统,该系统的胎压监测节点安装在轮胎气嘴上,直接监测胎内气压,再通过射频信号传送至驾驶室内的上位接收机,实时显示每个轮胎内的瞬压,当轮胎气压不正常时及时发出警报,保障行车安全。该系统在通信可靠性、实时性、灵活性等方面有着明显的优势,填补国内TPMS后装市场的空白,有着广泛的应用前景。
1 TPMS系统原理和总体结构
TPMS系统主要由胎压监测节点和接收机两部分构成,系统结构框图如图1、图2所示。
图1中,压力传感器采集轮胎压力和温度信号,经A/D转换,MCU获得压力值和温度数据,遵循特定的通讯协议进行编码后,再由RF发射芯片和天线将编码后的数据发射出来;图2中,安装在驾驶室内的接收机接收到胎压监测节点发射的高频信号,经去噪滤波后,射频接收芯片解调出该信号,送至接收机MCU,接收机MCU再遵循特定的通讯协议,将接收到的信号进行解码,读取各个轮胎的方位和对应的压力、温度值,然后进行分析、存储和显示,并对故障轮胎发出实时报警。
2 TPMS系统硬件设计与实现
2. 1 胎压监测节点
胎压监测节点采用轮胎气嘴上安装的外置式安装方式,所以要求胎压监测节点小型化,传感器采集精确、响应快,功耗低,无线通信效果好,性能可靠。为此,胎压监测节点的主控芯片采用Infineon公司生产的SP30[5],它是一款嵌入式RISC处理器,采用8位哈佛结构,二级流水
线指令,快速的执行时间大大降低功耗,适用于电池供电的设计。SP30内置传感器硬模、看门狗定时器、多通道15 bitADC和两个片上振荡器,支持空闲掉电等多操作模式,支持低频唤醒(Low FrequencyWakeup)和内部时钟唤醒(In-tervalTimerWakeup)中断机制等等,因为微控制器外设功能全面,所以硬件设计电路非常简单,从而提高了胎压监测节点的稳定性。胎压监测节点硬件设计框图电路如图3所示。
图 3 胎压监测节点硬件设计框图压力传感器芯片内部将两个低成本的硬模直接封装在一起,通过芯片内的增压管直接测压力和温度,芯片内部嵌入低噪声放大器和ADC,采集精度高。MCU使用固件(Fireware)直接控制AD转换和读取胎内气压值与温度。MCU使用软件中断方式调用固件,以执行ROM中的LIB函数, LIB函数中大量的特殊循环控制和循环移位指令优化了代码, SYS(软件中断)的机制隐藏ROM的字节传送,使得固件在应用程序中不可见,大大简化了固件读取模拟量的软件编写工作。
获取轮胎压力值和温度后,胎压监测节点通过射频发射芯片向接
收机发送报文,本设计中射频发射芯片选用Micrel公司生产的MICRF112[6],其操作电压范围为1. 8~3. 6 V,适用于电池供电;发射频率范围为380MHz-450MHz,输出功率最大可达+10 dBm,可选择调制ASK或FSK的编码数据,数据(ASK, 433. 92 MHz,曼彻斯特编码数据)传输率高达50 kbit/s。该芯片功能强大,射频信号传输可靠、抗干扰能力强。为保证胎压监测节点的可靠运行, SP30使用芯片内部的看门狗定时器,它能阻止系统故障和掉电时的电池放电。在胎压监测节点发生故障时,看门狗定时器溢出, SP30强制进入掉电模式。进入掉电模式后,内部时钟开始计数,直至计数溢出,同时产生一个RESET中断复位微处理器(也可通过低频唤醒直接产生一个RESET中断复位微处理器)。胎压监测节点预留有一个Monitor接口,既可用于芯片编程,又可在线监控胎内气压、温度、电量等模拟量的采集和校验精度,调试方便灵活。
2. 2 TPMS接收机
TPMS接收机安装在汽车的驾驶室内,而胎压监测节点安装在轮胎上,行驶过程中节点在不停的旋转运动,还受到气候影响变化,所以两者之间的通信环境非常恶劣,这就要求TPMS接收机必须能够高灵敏度地响应节点发送的射频信号。本设计选用Micrel公司生产的MICRF211[7]作为射频接收芯片和Mirco-chip公司的生产PIC16F886[8]作为接收机处理器。接收机硬件电路图如图4所示。
图4 接收机硬件设计框图MICRF211仅需要很少量的外围器件就能构成一个完整的射频接ASK或OOK的编码数据,MICRF211芯片抗干扰能力强,接收效果非常出众线,接收灵敏度可达-110 dBm。PIC16F886是一款的高性能RISC微控制器,处理速度快, 200ns执行一条指令,芯片内置高耐用性闪存单元、增强型USART模块、看门狗定时器和主同步串行口(Master Synchronous Serial Por,t MSSP)模块,功能强大,抗干扰晶显示器实时显示节点方位、压力值、温度和电量状态,使用菜单式界警胎压、巡检频率、功能模式、操作优先级等),这些参数通过PIC16F886的MSSP模块保存在EEPROM芯片24 LC16[9]里。为保证接收机可靠运行,PIC16F886使用芯片内部的看门狗定时器,在处理器发生故障,看门狗定时器溢出,同时产生一个信号复位微处理器。芯片还留有ICSP调试口,可以编程和在线监测处理器的运行,调试简单方便。由于接收机和胎压监测节点之间采取433.92MHz载频进行信号传输,因此在PCB设计时应遵循高频电路设计规则[10-11],对发射和接收天线也应仔细匹配与调整[12]。接收机和与气门嘴相连的胎压监测节点实物图如图5和图6所示。
图5 接收机和传感发射器实物图
图6 胎压监测节点实物图
3 TPMS系统软件设计及通信协议
数字式TPMS系统软件分为胎压监测节点软件和接收机软件,其中每个胎压监测节点的软件控制策略和通信协议是保障TPMS系统正常工作的关键[13]。
3. 1 胎压监测节点软件设计及通信协议
胎压监测节点软件流程如图7所示:首先初始化微控制器SP30的寄存器的参数,看门狗定时器打开, MCU直接进入运行模式,先测量轮胎压力和胎内温度,遵循特定的通讯协议进行校验码计算和数据帧编码,然后无线发送N次相同的数据帧;发送完成后,延时等待看门狗定时器溢出,CPU进入掉电状态; 2 min后,SP30内部时钟定时唤醒,CPU 从掉电模式进入运行模式,如此循环反复执行。
图7 胎压监测模块软件流程图
胎压监测节点与接收机通信协议是通过无线数据帧来实现的。胎压监测节点向接收机发送数据帧采用固定的数据帧长度进行,具体数据帧格式如表1所示。
表1 TPMS系统无线通信数据帧格式
数据帧7 6 5 4 3 2 1 0
字节1 Unused电量值ID12 ID11 ID10 ID9 ID8
字节2 ID7 ID6 ID5 ID4 ID3 ID2 ID1 ID0
字节3压力值
字节4温度值
字节5校验码
3.2 TPMS接收机软件设计
接收机的软件流程如图8所示,TPMS接收机上电复位后,初始化PIC16F886的内部寄存器,等待接收数据帧;接收到数据帧后,先判断数据帧是否有效,如果校验不对,则将数据丢弃;如果数据帧是有效的,再判断接收机是否处于自学习状态,如果处于自学习状态,则调用自学习
模块,将ID信息保存至接收机内,如果处于普通工作状态,则实时显示压力值和温度,如发生故障就报警。为解决轮胎位置识别问题和保证
安装方便,胎压
图8 接收机软件流程图
监测节点外壳贴有LF(LeftFront)左前轮、RR(RightRear)右后轮等标签,而且接收机处在自学习状态时,必须将液晶显示的轮胎位置和标签对应,自学习完成后勿需再做修改。实践证明,采用接收机自学习方式组态灵活,完全能解决TPMS系统轮胎位置识别问题。
4 胎压监测节点机械结构设计
胎压监测节点安装在轮胎外面的气嘴上,称为/外置式0安装方式,因此节点的体积小、重量轻、防漏气和安全防盗是机械结构设计的关键问题。胎压监测节点的机械结构如图9所示。
图9 胎压监测节点的机械结构图
具体的胎压监测节点安装过程为:把胎压监测节点的A部位旋入到轮胎的气门嘴上,空心柱顶开气嘴的心轴,气体溢出,通过空心柱中心孔传到密封垫上部的气室中,再由气室中的压力传感器芯片检测胎压;胎压监测节点的外壳和底盖密闭,保证传感器芯片、线路板、电池和天线的防尘防水和节点模块的防盗功能。设计中采用可更换电池的方法和外置式的安装第9期杨旸,闵云龙等:基于MEMS压力传感器的外置式数字胎压监测系统技术,即使电池电量耗尽或者更换轮胎,节点模块也能反复使用,与同类TPMS产品相比,极大提高了产品的使用寿命,也大大降低了成本。
5 系统测试结果
5.1 操作台模拟测试
在数字TPMS系统的软硬件设计完成以后,在操作台上进行发射和接收系统的模拟测试,从示波器上读取发射和解调数据帧,如图10所示,其中图10 (a)、10(b)是经过调制的发射数据帧, 10(c)是接收到的相应解调数据。
图10
5.2 TPMS车载测试
TPMS车载测试为高速路面,汽车行驶速度为60~120 km/h,环境温度为25~28e,胎压监测节点
每次发送两帧数据,每次时间间隔为2 min,在6 h内,气压和温度数据接收数在330帧以上,信号接收可靠度超过91%,已完全达到了设计的预定要求。
5.3 可靠性测试
数字TPMS系统安装在台架上,并接入TPMS专用数据测试系统进行可靠性测试。环境温度为22~30e,4个轮胎的充气气压值分别为左前胎32.4 ps,i右前胎34. 1 ps,i左后轮34. 7 ps,i右后轮33. 6 psi。胎压监测节点发射无线数据的时间间隔为 5 min,轮胎正常状况下无线传感器每次发送一帧数据,台架旋转速度为60~180 km/h,在4 h内,气压和温度数据接收数分别在44帧以上,信号接收可靠度为92%以上,TPMS 专用数据测试系统气压和胎压监测节点检测气压基本一致,实时反映气压信息。可靠性试验反复20次,20次无明显差异,整套数字TPMS 系统稳定可靠。
6 结论
本文设计了一种基于MEMS压力传感器的胎压监测系统,给出了总体方案、详细的硬件设计、软件控制策略和通信协议,并对该系统进行了台架试验、车载测试和可靠性试验。测试结果表明:在接入TPMS 系统的车辆中,胎压监测节点没有错误帧,无线发射帧的刷新时间间隔准确,胎压监测节点和接收器信息交互正常,性能稳定;该系统在车辆行驶过程中实时监测轮胎气压和温度,精确度高,无线传输数据无丢包,无线链路通讯可靠。而且该系统能够准确地识别4个不同轮胎位置的无线传感器监测的轮胎压力和温度数据。TPMS是目前汽车安全中的热点,随着美国和欧盟陆续推出了相关法案(美国的TREAD法规[14]等),在汽车上加装TPMS系统,是必然的发展趋势。由于成本的因素,已有车辆不可能回到汽车生产原厂补装TPMS系统,本设计实现的基于SP30的外置直接式数字胎压监测系统,从根本上解决了这个亟待解决的加装TPMS困难的问题。随着硬件成本不断降低和无线网络通信性能越来越好,外置直接式数字胎压监测系统必将以其先进的性能替代目前汽车上大量使用的间接式TPMS,并成为加装TPMS的首选。
成绩评定： 传感器技术 课程设计 题目胎压监测系统的设计 摘要 轮胎压力监测报警系统(Tire PressureMonitoring System)主要用于在汽车行驶时实时的对轮胎气压进行自动监测。目前各国研制的轮胎气压报警系统主要分为两种类型：一种是间接式，它通过汽车ABS(防抱制动系统)的轮速传感器及轮胎的力学模型，间接求出轮胎气压，以达到监视轮胎气压的目地；另一种是直接式，它利用安装
在每一个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气压，并通过无线调制发射到安装在驾驶台的监视器上，而监视器随时显示各种轮胎气压，驾驶者可以直观地了解各个轮胎的气压状况，当轮胎气压太低或有渗漏时，系统就会自动报警，确保行车安全。 市场研究机构Strategy Analytics的预测表明，直接系统技术将成为主流技术，2008年后所占份额将超过95%。因为如果要使用间接式胎压监测系统，前提是车辆必须有ABS系统。加上会影响轮胎转速的因素，除了胎压异常所导致外，行驶的路面也是主要原因，如行驶于雪地或湿滑路面时，空转会使某一轮胎的旋转次数大幅提高。或者是当车子高速转弯时，车胎的抓地力已经无法克服过弯时的离心力，外侧轮胎与内侧轮胎的转动次数便有明显差异，这些情况便会出现错误警告信息。另外，当四条轮胎的胎压同时下降，系统便失去判定的准则，警告信息自然就不会出现。而且侦测功能仅在车辆行驶中才能发挥作用，对备胎或当车辆停滞时，便无法判断，还会出现误报现象。 关键词：胎压监测压力传感传感器 TPMS 一、设计目的------------------------- 4 二、设计任务与要求--------------------- 5 2.1设计任务------------------------- 5 2.2设计要求------------------------- 6 三、设计步骤及原理分析 ----------------- 6
机械原理课程设计 题目：干粉压片机 学校：洛阳理工学院 院系：机电工程系 专业：计算机辅助设计与制造 班级：z080314 设计者：李腾飞（组长）李铁山杜建伟 指导老师：张旦闻 2010年1月1日星期五
课程设计评语 课程名称：干粉压片机的机构分析与设计 设计题目：干粉压片机 设计成员：李腾飞（组长）李铁山杜建伟 指导教师：张旦闻 指导教师评语： 2010年1月1日星期五
前言 干粉压片机装配精度高，材质优良耐磨损，稳定可靠，被公认为全国受欢迎产品。特别是现在的小型干粉压片机，市场前景很好。很多小型企业不可能花高价去买大型的，而且得不尝试，所以小型压片机更少中小型企业青睐。例如蚊香厂、鱼药饲料厂、消毒剂厂、催化剂厂都相继使用。本机还可改为异形冲模压片。由于该机型相对于其他机型压力较大，压片速度适中，因而受到生产奶片、钙片、工业、电子异形片的厂家欢迎。相信本厂品会给您带来良好的企业效应。 编者：洛阳理工学院第二小组 日期：2010年1月1日星期五
目录 一. 设计题目 (5) 1.工作原理以及工艺过程 (5) 2.原始数据以及设计要求 (5) 二. 设计题目的分析 (5) 1. 总功能分析 (5) 2. 总功能分解 (5) 3. 功能元求解 (6) 4. 运动方案确定 (7) 5. 方案的评价 (9) 6. 运动循环图 (10) 7. 尺度计算 (11) 8.下冲头对心直动滚子推杆盘形凸轮机 (13) 9.下冲头对心直动滚子推杆盘形凸轮机的位移曲线 (13) 三. 干粉压片机各部件名称以及动作说明 (14) 四. 参考书目 (14) 五. 新得体会 (14)
机械原理课程设计 说明书 设计题目压片成形机 汽车工程系汽车工程（中美）专业汽车工程 班号0621081班 设计者王佩玉 指导教师丽华 2010年7月2日
目录 1.设计题目 (3) 2.设计要求 (3) 3.运动方案评估 (3) 4.设计容 (6) 5.设计步骤 (8) 6.附录 (11)
机械原理课程设计 ——压片成形机 一、.设计题目 1.压片成形机介绍 设计自动压片成形机，将具有一定湿度的粉状原料（如瓷干粉、药粉）定量送入压形位置，经圧制成形后脱离位置。机器的整个工作过程（送料、压形、脱离）均自动完成。该机器可以压制瓷圆形片坯、药剂（片）等。 2.压片成形机的工艺动作 （1） 干粉料均匀筛入圆筒形型腔。 （2） 下冲头下沉3mm ，预防上冲头进入型腔是粉料扑出。 （3） 上、下冲头同时加压，并保持一段时间。 （4） 上冲头退出，下冲头随后顶出压好的片坯。 （5） 料筛推出片坯。 料型 下冲头 粉2 3 片下下 上冲上冲头 片坯
3.压片成形机设计数据 电动机转速/（r/min）：1450；生产率/(片/min)：10； 冲头压力/N：150 000；机器运转不均匀系数/δ：0.10； 二、设计要求 1.上冲头完成往复直移运动（铅垂上下），下移至终点后有短时间的停歇，起 保压作用，保压时间为0.4s左右。因冲头上升后要留有料筛进入的空间，故冲头行程为100mm。因冲头压力较大，因而加压机构应有增力能力。 2.下冲头先下沉3mm，然后上升8mm，加压后停歇保压，继而上升16mm， 将成形片坯顶到与台面平齐后停歇，待料筛将片坯推离冲头后，再下移21mm，到待料位置。 3.料筛在模具型腔上方往复振动筛料，然后向左退回。待坯料成型并被推出型 腔后，料筛在台面上右移约45~50mm，推卸片坯。 三.运动方案评估 上冲头设计方案 方案1 说明：杆1带动杆2运动，杆2使滑块 往复运动，同时带动杆3运动，从而达 到所要求的上冲头的运动。此方案可以 满足保压要求，但是上冲头机构制作工 艺复杂，磨损较大，且需要加润滑油，
目录 摘要 (2) 1绪论 (3) 引言 (3) 电容式液位测量技术的发展 (4) 电容式液位测量现状 (4) 电容式液位测量存在的问题 (5) 电容式液位传感器的发展趋势 (5) 2本设计的电容式液位测量方法 (6) 测量原理及实现思路 (6) 液体的物理参数对液位测量的影响 (8) 极板设计 (9) 液位测量系统的基本构成 (11) 3硬件设计 (12) 电源电路设计 (12) 电容测量电路设计 (13)
放大调零电路设计 (14) A/D转换电路设计 (16) 4误差分析 (17) 电容测量误差对精度的影响 (17) 影响液位测量的主要因素 (18) 5总结 (19) 参考文献 (20) 摘要 在工业自动化生产过程中，为了实现安全快速有效优质的生产，经常需要对液位进行精确测量，继而进行自动调节、智能控制使生产结果更趋完善。 通常进行液位测量的方法有二十多种，分为直接法和间接法。直接液位测量法是以直观的方法检测液位的变化情况，如玻璃管或玻璃板法。然而随着工业自动化规模的不断扩大，因其方法原始、就地指示、精度低等逐渐被间接测量方法取代。目前国内外工业生产中普遍采用间接的液位测量方法，如浮子式、液压式、电容法、超声波法、磁致伸缩式、光纤等。其中电容式液位测量价格低廉、结构简单，是间接测量方法中最常用的方法之一。
本设计采用一种与介质无关的电容式液位测量方法，解决了传统电容测量与被测介质有关的技术难题。它可以应用于动态液位测量，尤其是在被测液体本身介质常数和液位，随时间和环境等因素容易发生变化的场合，如车用燃油油位的计量，从而向当今高精度、数字化、集成化、智能化的科学技术全面发展更迈进了一步，对满足石油化工等液位检测领域的迫切需求具有重大的理论和应用价值，前景十分广阔。 消除电容式液位测量方法中介质介电常数的因素是关键，设计符合测量方法的电容极板，通过电容电压转换电路处理为直流电压信号，由数据采集卡采集后送入单片机或计算机，最终实现算法的设计。其中电容极板设计时需注意消除和减小边缘效应和寄生电容的影响，同时要保证平板电容良好的绝缘性能和抗外界干扰性。 最后在整体设计和理论分析的基础之上，从硬件各部分进行具体的设计，包括硬件电路和各环节的信号量匹配等。通过理论计算和数据分析，验证了此液位仪具有良好的性能，达到了要求的技术指标，同时指出了需要改进和完善的地方。 1绪论
汽车胎压监测 年3月23日毕业论文开题报告题目名称：汽车胎压检测系统TPMS 1、课题研究立项依据课题的来源：据调查,在汽车的高速行驶过程中，轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的，也是突发性交通事故发生的重要原因。据统计，在高速公路上发生的交通事故有70%-80%是由于爆胎引起的。怎样防止爆胎已成为安全驾驶的一个重要课题。 课题的科学意义及目的：研究汽车胎压监测系统具有很大的科学意义，通过在汽车行驶时实时的对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气和低气压进行报警，实现保持标准的车胎气压行驶和及时发现车胎漏气的科学意义。从而达到保障行车安全，保障驾车者、乘车人的生命安全的目的。课题国内外研究现状：国外许多国家（像美国、日本等）已先后立法，要求在今后几年内实现汽车全部安装TPMS，美国TPMS装备已经非常普及。随着TPMS产品市场对IC高整合度和高可靠性的要求，目前已经有了如GE NPX 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，届时远程轮胎压力监测模块只有一个模块和一个天线组成，客户的二次设计变得分简便。面对量大的产品需要降低生产成本，TPMS的生产正
在转向中国。今后几年内中国必将成为TPMS的生产大国。而现阶段我国的TPMS产业发展已经进入拥有自主知识产权的自主研发阶段，在性能和成本上达到了能与国际同行媲美的水平。为与世界先进国家同步，我国关于汽车安装TPMS这样的生命安全保障预警系统法规迟早也会出台。 2、课题研究的基本内容及预期目标或成果基本内容：本方案进行了直接式TPMS系统设计。直接式胎压监测系统是在每一个车胎中加装压力传感器来直接测量轮胎的气压，这套系统包括感测传输器、接收天线、接收器和监视器设备。直接式胎压监测系统是将气压感测与传输模块装在一种特殊金属制的气阀上，通过安装在每一个轮胎气孔上的感测传输器，将所测量的胎压数据透过无线方式发送到接收天线，再显示在监视器内。预期目标：如果轮胎下降时，直接式胎压监测系统能够提供立即的警示。甚至，有些系统可让驾驶人直接从行车计算机上检视四条轮胎的实时胎压数据，随时了解各轮胎的胎压状况。为了进一步提高系统的可靠性，这套系统在设计上也添加防护措施，这是因为随着电子技术应用的范围趋大，车内上将会装置更多的感测传输器，因此当传输胎压数据时，同时也会传输一组辨别码，防止系统接收错误信息。另一方面当系统出现问题，譬如无法收到信号或是电池没电时，驾驶者也可从监视器上得知。 3、开发设计方案方案思想：该方案由压力传感器和温度传感器和nRF905无线模块（发送和接收模块集成在一起组成nRF905
机械原理课程设计课程设计说明书 压片成型机 2020年7月12日
目录 目录 (1) 一、设计题目： (3) 1. 压片成型机介绍 (3) 2. 设计说明 (3) 3. 压片成形机的工艺动作 (4) 4. 上冲头、下冲头与送料筛的动作关系 (5) 5. 压片成型机的设计原始数据 (5) 6. 设计要求 (7) 7. 设计提示 (8) 二、机构设计方案 (10) 1．上冲头设计 (10) 2．送料筛设计 (12) 3．下冲头设计 (13) 4．机构选择 (14) 5．运动协调设计 (15)
三、运动循环图设计 (16) 四、设计步骤 (17) 1. 上冲头摇杆滑块机构尺寸设计： (17) 2. 下冲头凸轮设计 (19) 3. 传动比设计 (20) 五、课程设计小结 (21) 六、参考书目 (22) 七、附录 (22)
一、设计题目： 1.压片成型机介绍 设计自动压片成形机，将具有一定湿度的粉状原料（如陶瓷干粉、药粉）定量送入压形位置，经圧制成形后脱离位置。机器的整个工作过程（送料、压形、脱离）均自动完成。该机器可以压制陶瓷圆形片坯、药剂（片）等。 2.设计说明 1)压片成形机一般至少包括连杆机构和凸轮机构和齿轮机构在内的三种机构。 2)画出机器的运动方案简图与运动循环图。拟订运动循环图时，执行构件的动作起止位置可根据具体情况重叠安排，但必须满足工艺上各个动作的配合，在时间和空间上不能出现干涉。 3)设计凸轮机构，自行确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，计算凸轮轮廓线。 4)设计计算齿轮机构，确定传动比，选择适当的摸数。 5)对连杆机构进行运动设计。并进行连杆机构的运动分
河南理工大学 检测技术与自动化仪表课程设计说明书汽车倒车防撞警报系统设计 姓名： 专业班级： 学号： 指导老师： 时间：
汽车倒车防撞警报系统设计 电科级班指导老师： 摘要：本文在查阅、分析了现有的几种不同的测距原理分析确定了超声波测距，并对基于超声波测距的倒车雷达预警系统的研制进行了深入探讨和研究。该系统分为测距模块、系统控制模块和显示报警模块，并分别对其进行方案分析，最终确定汽车倒车防撞警报系统的系统构架和设计方案；在硬件电路中，详细阐述了运用单片机技术实现的倒车雷达预警系统的测距实现原理，分析了以AT89S52单片机为主控单元的系统硬件和软件设计，并对该系统进行误差分析，使我们对于系统的各种性能有了进一步认识。 试验结果显示，该系统对有限距离的距离测量具有较高的精度，实现倒车提示和距离报警功能，其主要技术指标达到了系统设计要求。 关键词：倒车雷达；超声波；测距
目录 1 绪论 (1) 2 系统硬件电路设计 (4) 3 软件编程 (10) 3.1控制电路 (12) 3.3接收收电路 (12) 3.4语音报警电路 (13) 3.5显示电路 (14) 4结论........................................................ (15) 参考文献 (16)
1概述 改革开放以来，人们的生活越来越好，在满足基本的生活需求之后，对生活的质量有更高的要求。在国家要想富先修路的号召下，公路的建设发展迅速，这也带动汽车的发展。交通事故的发生越来越高，这就要求汽车安装汽车倒车防撞报警系统。 汽车防撞的关键技术是车辆测距技术和实时监控技术。驾驶员凭借测距装置实时测量前后左右障碍物距离，通过警报系统或数码屏幕显示来了解汽车与障碍物之间的状态，从而避免因疏忽误判引起的碰撞事故。 本系统采用以以8051系列的AT89S52单片机系统为核心开发超声波测距系统。系统硬件原理图如图1-1： 系统硬件原理图1-1由超声波发射，回波信号接收，计时测量、数据处理和智能算法、显示和报警等构成。整个系统由微处理器控制，根据“回波测距”的原理设计的。由超声波的发射电路发射超声波，超声波在空气中传播至障碍物后发生反射，反射的回波经空气传播给超声波接收换能器接收并转换成电信号，再经滤波、放大、整形后，输入到微处理器的外部中断口INTO处产生中断，计数器停止计数，测出从超声波发射脉冲串时刻到接收回波信号时刻差，超声波在同温同介质中的传播速度由测温系统得知，将时刻差与声速相乘得出距离，并在显示系统上显示。它的各部分电路的说明如下。 (1) AT89S52 单片机系统是超声波测距仪的核心部分，主要任务有：控制一个40KHz的脉冲驱动振荡电路，启动振荡电路工作，振荡电路振荡出与超声波发射器的固有频率相同频率，使换能器能最大效率工作；实现串Ca通讯；TO计时，完成
汽车胎压监测系统原理 汽车胎压监测系统(Tyre Pressure Monitoring System，TPMS)是一种能对汽车轮胎气压、温度进行自动检测，并对轮胎异常情况进行报警的预警系统。目前直接式TPMS发射模块较多采用以下两种方案：1)电池+单片机+传感器+射频芯片，2)是电池+内部集成MCU的传感器+射频芯片。前一种方案由于集成度低、体积和功耗大而被市场逐渐淘汰，后一种方案是当前市场上较为先进的产品设计形式。随着半导体及硅显微机械加工技术的快速发展，一种新的设计方案即电池+内部集成MCU和RF的专用传感器正成为TPMS发射模块设计的主流。这种方案集成度更高，体积和功耗更小，使用寿命更长，产品竞争力也更强。 胎压监测系统组成，轮胎压力传感器分别安装在4个车轮轮毂上，负责测量轮胎内部的压力、温度和电池电压等物理状况，并将测量数据通过无线形式按照一定的规律发给胎压控制器。驾驶员通过胎压控制器上的显示屏和按键可查看4个轮胎的压力值、温度值。当某一个轮胎的温度、压力或电池电压超过了报警阀值，胎压控制器能够准确识别轮胎的位置，并且发出图形、声音、文字报警。胎压监测仪内置式和外置式的都可以，价格从400多到1000多都有。功能都差不多的。安装铁将军外置式的话比较方便，城区使用足够了。安装不用再拆轮胎了，不用做动平衡，不用另外接线，这样仪表盘看起来比较干净。自己动动手都能搞定，不用去店里请别人帮忙。内置式的适合野外使
用。胎压监测大体分两种：一种是间接式胎压监测系统又称WSB，是通过轮胎的转速差来判断轮胎是否异常；一种是直接式胎压监测系统，通过在轮胎里面加装四个胎压监测传感器，在汽车行驶过程中对轮胎气压和温度进行实时自动监测，并对轮胎高压、低压、高温进行及时报警，避免轮胎故障引发的交通事故，以确保行车安全。现市面上大多都是直接式胎压监测系统产品，而直接式胎压监测系统产品又分内嵌式和外挂式。 具体性能指标如下： 1)可监测胎压范围为0～4．5 bar，分辨率25 mbar，通常轿车的轮胎气压在2．2～2．8 bar之间； 2)可监测温度范围：-40～125℃，分辨率2℃，轿车的轮胎温度一般约75℃； 3)轮胎压力传感器发射功率用频谱分析仪测得在-40 dBm左右，胎压控制器接收灵敏度在-100 dBm； 4)采用500 mAh的电池，若每天正常行车12 h，发射模块可正常工
机械设计创新设计 题目：干粉压片机 学校： 院系：机电学院 专业：工程机械 班级：09级2班 设计者： 指导老师：胡启国 2012年5月 前言 1.1 干粉压片机的概述 干粉压片机是指利用传动系统将电动机的转速降低带动执行机构对粉末物质采取 上下进行加压而成片状。根据干粉压片机的传动系统和执行机构不同，干粉压片机可以分为单片式压片机，旋转式压片机，亚高速旋转式压片机、全自动高速压片机以及旋转式包芯压片机。 干粉压片机的使用行业很广泛。如制药厂、电子元件厂、陶瓷厂、化工原料厂等等，而且压片机还能用来做冲压设备。 压片机在欧美压片机出现的较早。而在国内到1949年，上海市的天祥华记铁工厂仿造成英国式33冲压片机；1951年，根据美国16冲压片机改制成国产18冲压片机，这是国内制造的最早制药机械；1957年，设计制造了ZP25-4型压片机；1960年，自行设计制造成功60-30型压片机，具有自动旋转、压片的功能。同年还设计制造了ZP33型、ZP19型压片机。“七五”期间，航空航天部206所HZP26高速压片机研制成功。1980年，上海第一制药机械厂设计制造了ZP-21W型压片机，达到国际上世纪80年代初的先进水平，属国内首创产品。1987年，引进联邦德国Fette公
司微机控制技术，设计制造了P3100-37型旋转式压片机，具有自动控制片剂重量、压力、自动数片、自动剔除废片等功能，封闭结构严密、净化程度达到GMP要求。1997，年上海天祥健台制药机械有限公司研发了ZP100系列旋转式压片机、GZPK100系列高速旋转式压片机。进入21世纪，随着GMP认证的深入，完全符合GMP的ZP系列旋转式压片机相继出现：上海的ZP35A、山东聊城的ZP35D等。高速旋转式压片机在产量、压力信号采集、剔废等技术上有了长足的发展，最高产量一般都大于300000片/小时，最大预压力20kN，最大主压力80kN或10080kN。譬如，北京国药龙立科技有限公司的GZPLS-620系列高速旋转式压片机、上海天祥健台制药机械有限公司的GZPK3000系列高速旋转式压片机、北京航空制造工程研究所的PG50系列高速旋转式压片机等。随着制造加工工艺水平、自动化控制技术的提高以及压片机使用厂家各种不同的特殊需求，各种特殊用途的压片机也相继出现。譬如，实验室用ZP5旋转式压片机、用于干粉压片的干粉旋转式压片机、用于火药片剂的防爆型ZPYG51系列旋转式压片机等。 国内压片机的现状：（1）压片机规格众多、数量大；（2）操作简单；（3）技术含量较低，技术创新后力不足。国外压片机的现状：高速高产、密闭性、模块化、自动化、规模化及先进的检测技术是国外压片机技术最主要的发展方向。 1.2 干粉压片机的研究现状 1.2.1 压片机动力学分析及力的优化 文献[6]阐述了主加压机构的运动学分析。对机构进行运动学分析可采用图解法分析和解析法分析．在此，我们采用解析法，应用c语言程序进行分析。杆组法运动学分析原理，由机构的组成原理可知，任何平面机构都可分解为原动件、基本杆组和机架三个部分，每一个原动件为一个单杆构件．分别对单杆构件和常见的基本杆组进行运动学分析，并编制成相应的子程序，在对整个机构进行运动分析时，根据机构组成情况的不同，依次调用这些子程序，从而完成对整体机构的运动分析。 文献[10]阐述了各种方案的拟定。根据各功能元的解，动力源可以采用电动机、汽油机、蒸汽透平机、液压机、气动马达等；上下加压则可采用凸轮机构、齿轮机构、连杆机构、液压缸等；送料可采用连杆机构、齿轮机构、槽轮机构等．这样可组合的方案达上百种。 文献[7]阐述了谐响应分析。分析动态响应实际上是解一个完整的动力学方程，它是一个二阶常系数线性微分方程: [M]{x(t)}+[c]{x(t)}+[K]{x(t)}={P(t)} 式中：[M] 、[c]、[K]--质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵。x(t)、x(t)、x ( t)--结点的加速度、速度和位移向量，它们均为时间的函数。fP(t)卜一激振力向量，也是时问的函数。谐响应分析是用于确定线性结构在承受随时问按正弦规律变化载荷时稳态响应的一种技术。分析的目的是计算出结构在谐波激振力下的响应，即位移响应与应力响应，并得到系统的动态响应与系统激振力频率的曲线，称为幅频曲线。压片机工作时，冲头和压轮周期性接触，这样就会造成有周期性的激振力作用在整个结构上。当激振力的频率与压片机的固有频率接近时，就会发生共振。共振现象的发生不但不能保证冲压的加工精度，还会对冲头和压轮以致整个机床造成严重破坏，这是一定要避免的。通过以上分析，可以得到以下结论: (1)经过力的优化以后，避免了在第一、二阶固有频率处的共振现象的发生，虽然优化后，第三阶固有频率处的位移比其他频率处较大(1．8xlO4)，但小于优化前该频率处的位移(2．1xlO4)，更远远小于机器共振时的(1。6x10一)，振动量降低了接近1O倍。(2)经过力的优化以后，由于对整体结构不存在激振力，所以一、二、四、五阶振型不会对动态性能产生影响。(3)由于该压片机的实际工作转数在每分钟4O一6O转之间，即工作频率为48 73Hz之间，而优化后在96HZ处振动量较大，远离工作频率范围，所以，机器处于安全良好的工作区域范围，具有良好的动态性能。通过对压片机的模态分析，动力学谐响应分析，得出了压片机在不同工作频率范围下的响应，在此基础上对整体结构进行了力的优化，有效的抑制了共振现象的发生，解决了机器工作时振动和噪音的问题，分析结
什么是汽车胎压监测系统（TPMS）？ TPMS是汽车轮胎压力监视系统“Tire Pressure Monitoring System”的英文缩写形式，主要用于在汽车行驶时实时的对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气和低气压进行报警，以保障行车安全。 汽车为什么要安装汽车胎压监测系统？ 在汽车的高速行驶过程中，轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的，也是突发性交通事故发生的重要原因。据统计，在中国高速公路上发生的交通事故有70%是由于爆胎引起的，而在美国这一比例则高达80%。怎样防止爆胎已成为安全驾驶的一个重要课题。据国家橡胶轮胎质量监督中心的专家分析，保持标准的车胎气压行驶和及时发现车胎漏气是防止爆胎的关键。而TPMS——汽车胎压监测系统毫无疑问将是理想的工具。 汽车轮胎压力监视系统是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压，并对各轮胎气压进行显示及监视，当轮胎气压太低或有渗漏时，系统会自动报警。 当年，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650万只轮胎。据美国汽车工程师学会最近的调查，美国每年有26万交通事故是由于轮胎气压低或渗漏造成的，另外，每年75%的轮胎故障是由于轮胎渗漏或充气不足引起的。由于每年造成的经济损失巨大，美国政府要求汽车制造商加速发展TPMS系统，以求减少轮胎事故的发生。2000年11月1日美国总统克林顿签署批准了国会关于修改联邦运输法的提案，要求2003年后所有的新车都需把这种系统作为标准配置。 许多欧洲的汽车厂商已将TPMS装配于自己的车型之中，随着中国汽车市场的发展壮大，汽车越来越多地进入普通家庭，汽车的使用安全性更成为有车一族重点考虑的因素。 安装汽车胎压监测系统有什么好处？ （1）有效防止爆胎 （2）有效避免缺气行驶造成的轮胎损毁 （3）有效避免油耗增加 （4）确保车辆最佳操控性能 （5）避免车辆部件非正常磨损 汽车胎压监测系统（TPMS）的分类 目前装置于车辆上的胎压监测系统分为两种，一种使用ABS传感器的间接量测系统，另一种为使用设置在轮胎上的无线接口传感器的直接量测系统。
自动化仪表大作业 轮胎胎压自动监测系统[在线检测胎内压力和温度，具有实时液晶显示及报警功能] 学校：洛阳理工学院 专业：自动化 日期：2013年5月12日
摘要:轮胎压力监测报警系统(Tire PressureMonitoring System)(TPMS)是汽车安全领域重要电子装置,近年来已开始获得广泛应用,但传统的TPMS产品多为内置式,安装在轮胎内,安装和维护时需要拆卸轮胎造成很大不便,同时轮胎里的金属轮辋对位于胎内的压力传感器和无线发射装置有很强的屏蔽作用,信号衰竭很快,要保证信号传输到位于驾驶室内的接收器,必须提高发射功率,从而大大缩短发射器的电池使用寿命。针对这些技术问题,提出了一种新型外置直接式数字胎压监测系统,它的胎压监测节点核心器件MCU选用Infineon的专用压力处理器芯片SP30,该芯片内置MEMS压力传感器可通过外连气门芯直接测量胎内气压,再通过无线方式与上位接收器进行无障碍无线传输通信,避免了信号屏蔽,延长了电池和产品的使用寿命以及安装成本。给出了新型外置直接式TPMS产品的具体硬件设计、软件流程和通信协议。测试表明该系统的无线信号传输可靠、抗干扰能力强、轮胎位置识别准确、反应灵敏、安装与维护方便及组态灵活等特点、有着广泛的市场应用前景。 关键词:无线传输;胎压监测;压力传感;编码;TPMS 胎压监测系统(TPMS)能在汽车行驶期间实时监测轮胎内气压变化,并对胎压和温度异常进行报警,有效避免爆胎事故的发生。目前,TPMS系统分为两种类型: (1)间接式TPMS通过汽车ABS的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别,以监视胎压变化,这种方式可靠性不高; (2)直接式TPMS利用安装在每个轮胎上的压力传感器来直接测
目录 一、设计任务书………………………………… 1、设计题目………………………………………………………… 2、原始数据及设计要求及简图…………………………………… 二、机械系统运动方案的拟定………………… 1、功能分解………………………………………………………… 2、各个功能元的解…………………………………………………… 3、初选运动方案并做简单评价……………………………………… 4、运动循环图………………………………………………………… 5、设计执行机构………………………………………………………… 6、对执行机构做运动学动力学分析…………………………………… ⑴图解法分析…………………………………………………………… ⑵解析法分析……………………………………………………………1）杆组法做运动分析的原理……………………………………………2）用杆组法对机构作运动分析…………………………………………3）主程序的编写及主程序流程图………………………………………4）附自编主程序、计算结果、运动参数及其曲线图………………… ⑶结果分析………………………………………………………………… 三、后记……………………………………………… 四、参考资料…………………………………………
一、设计任务书 1、设计题目：压片机加压机构方案设计 2、原始数据及设计要求： （1）工艺参数； 1）要求将陶瓷干粉压制成直径为34mm，厚度为5mm的圆形片坯； 2）冲头压力：15吨（150000N）； 3）生产率：25片/分钟； 4）机器运转的不均匀系数：10%。 （2）工艺流程： 1）干粉料均匀筛入圆筒型腔(图1)； 2）下冲头下沉3mm，预防上冲头进入型腔时把粉料扑出（图2）； 3）上、下冲头同时加压，并保压一段时间（图3、4）； 4）上冲头退出，下冲头随后顶出压好的片坯（图5）； 5）料筛推出片坯（图6）； 各工艺过程简图 二、机械系统运动方案的拟定 （一）总功能的分析根据题目要求，要最终将干粉压制成片坯。若要求获得质量较好的成品，可采 用诸多方法。下面采用黑箱法进行分析： 由黑箱法分析可得到：为了达到高效、方便的目的，采用机械自动加工的方法比较好，因此，本题采用了自动加工的方法压制片坯。 （二）总功能的分解
课程设计名称：过程控制与自动化仪表课程设计题目：管式换热器恒温控制系统设计 专业：电气工程及其自动化 班级：自动化 姓名： 学号：
课程设计任务书
xxxxxx大学 课程设计成绩评定表
摘要 过程控制在石油、化工、电力、冶金等部门有广泛的应用。20世纪50年代，过程控制主要用于使生产过程中的一些参量保持不变，从而保证产量和质量稳定。60年代，随着各种组合仪表和巡回检测装置的出现，过程控制已开始过渡到集中监视、操作和控制。70年代，出现了过程控制最优化与管理调度自动化相结合的多级计算机控制系统。80年代，过程控制系统开始与过程信息系统相结合，具有更多的功能。 当前，过程控制已进入全新的、基于网络的计算机集成过程控制时代。DIPS是以企业整体优化为目标，以计算机及网络为主要技术工具，以生产过程的管理与控制为主要内容，将过去传统自动化的“孤岛”模式集成为一个有机整体，而网络技术、数据库技术、分布式控制、先进过程控制策略、智能控制等则成为实现CIPS的重要基础。可以预见，过程控制将在我国现代化建设过程中得到更快的发展和发挥越来越重要的作用。 本设计以过程控制理论为基础，全面阐述在工业生产过程中，换热器温度控制系统的设计过程，包括对被控参数、控制参数、调节器和调节阀的选定、调节器参数整定等相关方面的设计。 关键词：过程控制；工业生产；换热器
目录 1前言 (1) 2 控制方案的确定 (2) 2.1恒温控制系统生产工艺要求 (2) 2.2控制参数与被控参数的选择 (2) 2.2.1被控参数的选择 (2) 2.2.2 控制参数的选择 (2) 2.3系统原理图及方框图 (2) 2.3.1控制系统控制结构图 (2) 2.3.2系统框图 (3) 3测量仪表的选择 (4) 3.1变送器的选择 (4) 3.2调节阀的选择 (4) 3.2.1 调节阀的启开气关形式 (4) 3.2.2 调节阀的流量特性 (4) 3.2.3 调节阀的理想流量特性 (5) 3.3调节器的选择 (5) 3.3.1 调节规律的选择 (5) 3.3.2 调节器仪表的选择 (5) 3.3.3 调节器的内部结构 (6) 4调节器的参数整定 (11) 5结论 (12) 6设计体会 (13) 参考文献 (14)
胎压监测系统工作原理 看到很多车友都在关注第三方平台的胎压监测系统，比较常见的问题有：胎压监测系统如何获取胎压数据、置胎压监测系统和外置胎压监测系统哪种好、胎压监测系统会受到其他无线系统的干扰吗……，等等。这些问题或多或少地涉及到汽车胎压监测系统工作原理方面的东西，所以今天我们就在这里做下简要介绍。 胎压监测系统基本工作原理 胎压监测系统由两部分组成，一是报警器（包括显示屏、无线接收器和报警蜂鸣器），二是胎压传感器。 报警器大多都比较简洁美观，可以接收并显示四个轮胎的气压数据，一般都需要连接汽车上的电源来完成供电。 传感器每个车轮一个，有外置与置两种，外观虽然小巧但却嵌了气压检测装置、无线发送装置和长寿命电池单元。 当汽车开动时，安装到各个轮胎的传感器就会将胎压数据通过无线信号传输到报警器，报警器接收到数据后对胎压数据做出分析判断，并根据情况进行显示和警告。
外置胎压监测系统与置胎压监测系统有何不同 胎压监测系统的原理看上并不复杂，但在实际工作工程中却会遭遇诸多难题。置与外置两种类型如何选择的问题，就足以让我们纠结一番。 外置式胎压监测系统与置式胎压监测的报警器部分区别不大，二者之间主要的区别在于压力传感器的安装方式。 外置式胎压监测系统的传感器通常会像一枚气嘴帽一样被“拧”到轮胎气嘴上面，这样的安装方式最大的优点是安装简便，缺点是裸露在外的传感器容易受到灰尘、雨雪等外部因素的干扰。 而置式胎压监测系统则正好相反：置式胎压监测系统的压力传感器需要装到轮胎部，必须要到可以拆装轮胎的修理店进行操作，可能还需要换掉原有的气嘴，操作完毕后最好再做个四轮定位。置式的安装过程虽然复杂很多，但一旦安装完成后就会一劳永逸。 胎压监测系统会与其他无线信号系统相互干扰吗 1.如果安装了不合格的电器设备（例如没有磁环装置的导航仪）就可能会发生干扰情况，当发生干扰时往往会造成胎压监测数据传输延时。不过还好，在实际使用过程中这样的问题并不多见。 我们看到的爆胎事故，大多数是由于轮胎外伤造成。普通的轮胎外伤通常不会造成
济南大学泉城学院毕业设计 题目汽车胎压监测系统设计 学院工学院 专业机械设计制造及其自动化（专升本）班级1501班 学生刘立兵 学号2015040113 指导教师张兴达武华 二〇一七年五月十六日
摘要 随着时代发展和科技进步汽车已成为了人们常用的且离不开的交通工具。随着汽车数量的增多交通事故发生的数量也越来越多，而其中汽车轮胎压力异常成为重要诱因。针对这一问题，本文提出了一种基于单片机的汽车胎压监测系统。实现了测试汽车轮胎压力的功能，由三种不同的计量单位通过LCD显示给用户，如果超出预设阈值就会发出警报提醒司机安全行驶。 本设计主要包含硬件设计与软件设计两部分。硬件部分主要包含气压传感器BMP085、STC89C52单片机和1602LCD等。通过气压传感器BMP085获取与汽车胎压相对的模拟电压值，经过V/F变换输入到单片机进行处理，最终由通过LCD显示电路显示相应气压值。软件部分采用C语言作为开发工具软件，在Keil C环境下进行了对单片机各个端口以及定时器工作方式和串行口工作方式进行设置，并对定时器和串行口进行初始化用以实现对单片机和各个功能模块芯片之间通讯和联络的设定，以及分配地址空间交代程序中各个变量等的设计和编码。 通过软件仿真及实物之作运行调试，完成了系统的可靠性、稳定性等性能的测试，实现了预期功能，为进一步研究及应用提供了一定的数据参考。 关键词：单片机；传感器；胎压
ABSTRACT With the development of the times and the progress of science and technology, the automobile has become a common and indispensable means of transportation. With the increase of the number of cars, the number of traffic accidents is increasing, and the abnormal tire pressure becomes an important incentive. To solve this problem, a monitoring system of automobile tire pressure based on single chip microcomputer is presented in this paper. The function of testing the tire pressure of the automobile is realized. The three different measuring units are displayed through the LCD to the user. If the preset threshold is exceeded, the alarm will be sent to remind the driver to drive safely. This design mainly includes two parts: hardware design and software design. The hardware part mainly includes the barometric pressure sensor, BMP085, STC89C52 monolithic integrated circuit and 1602LCD and so on. The analog voltage value relative to the tire pressure is obtained by the pressure sensor BMP085, which is input to the MCU by the V/F transformation, and finally the corresponding barometric value is displayed by the LCD display circuit. The software adopts C language as software development tools, in the Keil C environment for setting up the MCU port and timer working mode and serial port mode, and the timer and serial port in order to achieve between the microcontroller and the functional modules of the chip communication and contact setting initialization, design and encoding and distribution address space program variables such as account. Through the software simulation and the debugging of the object, the system's reliability, stability and other performance tests are completed, and the expected function is achieved. It provides a certain data reference for further research and application. Keywords: pressure sensor; tire pressure; MCU
机械课程设计题目干粉压片机设计 学院机电学院 专业机械设计制造及其自动化 班级 072122 成员姓名张心心学号姓名郑章勋学号 指导老师曾小慧 目录 一、设计题目及目的....................................................... 1.1、工作原理及工艺动作过程和原始数据................................. 1.2、设计要求......................................................... 二、设计题目分析......................................................... 2.1、总功能分解........................................................ 2.2、运动方案的确定.................................................... 2.3、方案简图.......................................................... 2.4、方案评价及选择.................................................... 2.5、机构简图.......................................................... 2.6、运动循环图........................................................ 2.7、尺度计算.......................................................... 2.7.1减速阶段及料筛间歇运动部分....................................... 2.7.2上冲头凸轮设计................................................... 2.7.3下冲头凸轮设计...................................................
TPMS胎压监测系统价格，成本与报价 TPMS（轮胎胎压监测系统），市场现在正处于上升趋势，大多的发达国家均己立法，让TPMS成为车辆标配。而中国的车载电子市场中，TPMS也只是才露苗头。很多电子厂家纷纷开始上马TPMS，由于现在交通道路事故很多是由于爆胎引发，因而许多驾驶员也开始注意到装配TPMS的好处。因面胎压实时监测系统拥有巨大的潜力，是许多电子厂家可关注的新兴产业。目前成本普通在每个传感器30至50元左右，市场销售一般可以在50至200元，还是有很多空间的。 目前TPMS系统的生产，主要采用Infineon SMI MELEXIs 以及美国GE的芯 片为主传感器芯片。下面对这几种方案做个简单的分析 Infineon(下称：英飞凌) 的压力监测芯片主要以SP30，SP37为代表的SP系列，产品比较成熟。且经过一些技术改造，加以软件的配合可以做到对18BAR的压力监测，可以应用到国内重型卡车上，当前国内的卡车，基本上以超载为主，如果不能做到监测18BAR以内的压力，重型卡车胎压监测基本上是一纸空文，故而要做重型卡车的胎压监测，英飞凌SP37是不二选择。 SP30，工作电压：2.1至3.6，温度范围：—40至125，待机电流0.4，采用PG －DSOSP－14封装，压力范围：450－900KPA，当前市场采购价20元人民币左右，一个传感器制成成本约为45元人民币，（不含研发费用，模具费，人工费，下同）。 SP37，工作电压1.9至3.6，温度范围：－40至125，侍机电流小于0.7，采用PG－DSOSP－14封装，压力范围：450－1400KPA，当前市场采购价为25－30人民币之间，一个传感器制成成本约为50－60人民币之间，一部22轮重卡，采用GPS导航仪为显示终端，另加一个信号中继，全车成本不到2千元，1600元左右。当前市场上销售价为5000元，还是很有利润的。优点：（1）硬件方面：带有加速度检测传感器，压力传感器，温度传感器，热关断传感器，电压检测传感器，及RF发射模块于一体的高度集成芯片；外围电路器件较少，电路体积较小；灵敏的125KHZ低频唤醒，可以自由设置RF发射模式ASK/FSK调制方式，并有完全集成的VCO和PLL合成器使得发射频率稳定在设置值；3个复用功能I/O 口；带有硬件曼切斯特编码器和曼切斯特低频检测器等。（2）软件方面：带有随机数发生器避免数据发生冲突；带有循环冗余CRC校验；内部带有标准库函数，直接调用可以实现压力，温度，加速度，热关断，电源电压值，压力补偿，温度补偿等已有厂家固化的标准库函数，TPMS发射部分软件编写和调试相对容易实现。（3）功耗由上表可知较低，可以通过软件对间断定时器的设置控制，可以使功耗较低，延长系统使用寿命。 缺点就是价格贵些，研发有点难度。 其它SMI和MELEXIS芯片，由于气压监测范围比较低，一般来说可以制成轿车的TPMS，SMI采购价为5元人民币，制成一套简易形轿车TPMS，采用点烟器LED 显示高低压，成本不超过70元，当前市场销售价一般在200元左右。MELEXIS，虽不能做到18BAR，但是做成一般客车产品，还是足够，市场采购价31元。整车成本在1000元左右（客车）。整合了压力传感器、温度传感器和一个电池电压监测器，提供三合一传感功能并且测量准确性达到1%。它可以设定不同的压力范围（最高达1400kPa），通常在100KPa—800KPa范围内进行压力测量。在25°C环境温度下，睡眠电流小于0.5 uA，并且外部PZT 检测震动达4000G，