【完整版】汽车轮胎压力监测系统设计毕业论文设计

汽车胎压监测系统设计精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-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ABSTRACTWith 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 theabnormal 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目录1前言研究背景及意义随着交通运输的不断发展，汽车数量和车速也越来越高。

汽车轮胎气压实时监控及提醒系统的设计研究汽车轮胎气压是影响行车安全和汽车性能的重要因素之一。

气压不足或过高都会影响汽车的操控性能和燃油经济性，甚至会导致爆胎等严重事故。

实时监控汽车轮胎气压并提醒驾驶员保持正常气压对于提高行车安全和保护轮胎寿命非常重要。

本文将对汽车轮胎气压实时监控及提醒系统的设计进行研究探讨。

一、系统概述汽车轮胎气压实时监控及提醒系统是一种基于传感器和数据处理技术的智能化设备，通过安装在汽车轮胎上的传感器采集轮胎气压和温度信息，再通过数据处理装置对数据进行处理和分析，最后将结果显示在驾驶员仪表盘上或者通过手机APP实时提醒驾驶员。

二、系统设计（一）传感器设计汽车轮胎气压实时监控系统的关键组成部分是轮胎气压传感器。

传感器需要能够准确、稳定地监测气压和温度，并能够适应恶劣的环境条件。

传感器一般采用压力传感器和温度传感器组合而成，其中压力传感器采用压阻式或电容式传感器，能够准确测量出轮胎内的气压，温度传感器则能够监测轮胎温度，以便防止因为高温引起的气压过高情况。

（二）数据处理和传输传感器采集到的气压和温度信息需要经过数据处理和传输才能够呈现在驾驶员面前。

数据处理装置通常采用微处理器或者单片机，可以通过编程和算法实现对传感器数据的实时处理和分析，然后将结果传输到驾驶员仪表盘上或者通过无线传输到手机APP上。

传输方式一般采用蓝牙或者无线射频技术。

（三）显示和提醒传感器采集到的气压和温度信息经过数据处理后显示在驾驶员仪表盘上，一般会有一个独立的显示屏来显示各个轮胎的气压和温度情况。

系统可以设置气压和温度的上下限，一旦超出范围系统会立即发出声音、光线或者振动等报警信号提醒驾驶员。

一些系统还可以通过手机APP实时提醒驾驶员，以便驾驶员在车外的情况下也能及时了解到轮胎气压情况。

三、系统优势汽车轮胎气压实时监控及提醒系统相比传统的手动测量有着明显的优势。

实时监控可以让驾驶员随时了解车辆轮胎的气压情况，避免因为长时间行驶或者气温变化等原因导致的轮胎气压异常。

汽车轮胎气压监测系统的设计【摘要】本设计介绍轮胎压力监测系统的设计和相关技术问题。

该系统由压力传感器模块和中央接收机组成。

压力传感器、微控制器和收发一体射频IC （nRF401）组成了压力传感器模块，负责轮胎压力的采集和发射。

然后接收机接收压力信息，并进行处理。

该系统可随时测定每个轮胎内部的实际温度、压力值，及时报警，有效避免事故的发生。

【关键词】轮胎气压;监测系统;设计1.引言由于汽车业的高速发展和交通道路的不断扩大，行车安全问题在人们的生活中越来越受关注，汽车造成的交通事故每年都在上升。

其中由轮胎气压引起的事故的比例非常高，让人们对轮胎的气压不可小视。

当前，轮胎爆胎，疲劳驾驶，超速行驶已经成为高速公路事故的三大杀手。

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，于是汽车轮胎气压监测系统应运而生，汽车轮胎压力监测技术是一种能够切实有效的防止和减少由于轮胎爆胎引起交通事故的方法。

轮胎压力监测系统的作用是在汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测，并对轮胎漏气和低气压进行报警，保障行车的安全。

轮胎压力监测系统一般是安装在轮毂上，通过内置的传感器感应轮胎内的气压变化，把气压信号变为电信号，通过无线发射装置将信号发射到接收器上，在显示器上显示各种数据变化或以蜂鸣等形式，驾驶者可以根据显示数据及时地对轮胎检查进行加气或放气，发现渗漏可以及时处理，让大意外能在小处化解。

2.汽车轮胎气压监测系统的基本工作原理汽车轮胎气压监测系统通过全天候对轮胎里的气体压力进行监测，对轮胎的漏气和低压、高压进行报警，使车辆尽可能始终处于安全运行状态。

整个系统主要由为轮胎内数据采集及发射系统、数据接收及显示报警系统两个子系统组成，如图1所示。

图1 系统原理方框图图2 轮胎压力监测系统总体框图在数据采集及发射系统中，数据采集模块先将汽车轮胎内压力温度变化等情况通过传感器采集给MCU，经MCU编码后由射频发射给驾驶室内的接收系统。

汽车轮胎气压实时监控及提醒系统的设计研究概述：
汽车轮胎气压的不正常变化会影响到汽车的行驶安全和操控性能，因此实时监控和保
持适当的气压对于驾驶车辆至关重要。

本文设计了一种汽车轮胎气压实时监控及提醒系统，旨在帮助驾驶者实时了解轮胎气压情况，并在气压异常时提醒驾驶者及时处理。

引言：
轮胎气压不足或过高都会对汽车的性能和安全性造成影响。

轮胎气压过低会增加车辆
的滚动阻力，导致油耗增加、操控性变差，甚至会发生爆胎的危险。

而轮胎气压过高则会
降低车辆的悬挂系统的性能，使驾驶体验变差。

实时监控轮胎气压并及时处理异常情况对
于车辆的安全和性能都非常重要。

系统设计：
1. 传感器：设计了一种小型传感器，可以与车辆的轮胎连接，并实时监控轮胎的气
压变化。

传感器具有远程传输功能，可以将轮胎气压数据传输到中央处理单元。

2. 中央处理单元：中央处理单元接收传感器传输的数据，并进行实时处理。

它可以
根据预设的气压标准，判断轮胎气压是否正常，并给出相应的提示。

3. 驾驶员提示器：驾驶员提示器连接到中央处理单元，可以发出声音或光信号来提
醒驾驶员轮胎气压异常。

它也可以在驾驶员结束驾驶之后，通过手机应用程序向驾驶员发
送报告，提供轮胎气压的详细信息和建议。

车辆轮胎气压监测系统设计与实现一、引言车辆轮胎气压监测系统的出现使得汽车的驾驶更加安全和经济。

未经监测的轮胎气压可能导致车辆性能下降、燃油消耗增加、甚至引发危险。

对于高速公路和长途运输来说，车辆轮胎气压监测系统显得尤为重要。

本文将介绍车辆轮胎气压监测系统的设计和实现。

二、系统设计1. 系统框架车辆轮胎气压监测系统主要由传感器、数据处理器、通信模块、显示器组成。

传感器用于检测实时轮胎气压情况并将数据传输给数据处理器，数据处理器将气压数据进行处理并通过通信模块传输给显示器，最后显示器将数据反馈给驾驶员。

2. 传感器传感器是车辆轮胎气压监测系统中最核心的组成部分。

传感器分为内置式和外置式，内置式传感器直接固定在轮胎内部，外置式传感器则安装在轮胎外固定在轮毂上。

传感器除了用于检测轮胎气压，还可以检测轮胎温度、车速等参数。

3. 数据处理器数据处理器主要负责气压数据的计算、处理和存储。

对于多模式的车辆轮胎气压监测系统，处理器还需要对传感器测量出来的数据进行自适应的匹配处理。

4. 通信模块通信模块是将处理器计算出来的数据传输给车内显示器的关键组件。

通信模块可以分为有线和无线两种，有线通信模块通过CAN总线或其他总线实现数据传输，而无线通信模块则可以通过Bluetooth 或 Wi-Fi实现数据传输。

5. 显示器最后一个重要组成部分是显示器。

显示器可以分为运动式和静态式，运动式显示器应用于长途运输的卡车和客车上，它能够显示当前车辆轮胎的气压和温度数据，并能随时反馈到驾驶员。

静态式显示器引入了更多的虚拟系统的概念，帮助司机更加快速和准确地判断车辆状态。

三、实现过程1. 系统设计轮胎气压监测系统的设计首先需要确定监测点的位置，一般情况下，车辆轮胎气压监测系统一般安装在车辆轮毂上。

其次需要确定传感器的类型，根据其内部结构和测量原理的不同，传感器的性质是各不相同的，需要根据实际应用场景选择合适的传感器。

2. 车辆实测进行车辆实测可以更加科学地分析轮胎气压及温度等参数的变化，进而优化设计方案。

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目录一、设计目的------------------------- 1二、设计任务与要求--------------------- 22.1设计任务------------------------- 22.2设计要求------------------------- 2三、设计步骤及原理分析 ----------------- 33.1设计方法------------------------- 3 3.2设计步骤------------------------- 43.3设计原理分析---------------------- 5四、课程设计小结与体会 ---------------- 19五、参考文献------------------------- 20一、设计目的轮胎是汽车行驶系统的重要部件，其性能的优劣直接影响汽车行驶的可操纵性、安全性和舒适性。

车辆轮胎胎压监测系统设计及实现随着社会的进步，人们对于汽车安全性能的要求越来越高。

作为汽车的重要组成部分，轮胎的性能对于汽车的安全和稳定性至关重要。

而胎压不足或过高是容易导致轮胎老化、损坏等问题的主要原因之一，因此开发一套车辆轮胎胎压监测系统具有重要的现实意义。

本文将介绍车辆轮胎胎压监测系统的设计及实现。

首先，我们将介绍系统的基本原理和功能要求；接着，我们将详细分析系统的硬件和软件设计；最后，我们将进行实验验证，证明系统的可行性和有效性。

一、系统的基本原理和功能要求车辆轮胎胎压监测系统是一种电子监测系统，主要用于监测车辆轮胎的胎压情况，并及时向驾驶员发出警示。

其基本原理是利用传感器监测车轮的胎压，并将数据传输至中央处理器进行处理。

当胎压低于或高于正常范围时，系统会自动发出警报信号，提醒驾驶员需要检查胎压。

车辆轮胎胎压监测系统具有如下要求：1.精度高：系统需要具备高精度的传感器，能够准确地监测车轮的胎压。

2.实时性强：系统需要能够实时监测车轮的胎压，并及时发出警报信号。

3.操作简便：系统需要具备简单易用的操作界面，使驾驶员能够方便地使用系统。

二、系统的硬件设计车辆轮胎胎压监测系统的硬件主要由传感器、中央处理器、显示器等部分组成。

其中，传感器是系统的核心部分，用于监测车轮胎压。

传感器要求精度高、功耗低、体积小，以保证系统的高效性、可靠性和便携性。

中央处理器是系统的控制中心，用于处理传感器采集到的数据，判断车轮是否出现胎压异常，并触发警报信号。

中央处理器需要具备高性能、低功耗、稳定性高等特点。

显示器是系统的界面部分，用于显示车轮胎压情况和系统状态。

显示器要求清晰度高、稳定性好，能够适应不同驾驶环境下的使用。

在硬件设计上，我们首先选择精度高、功耗低、体积小的压力传感器作为系统的核心。

利用传感器采集到的数据，我们设计了一套基于STM32单片机的中央处理器。

该处理器具备高性能、低功耗、稳定性高等特点，能够实现实时监测、胎压异常判断和警报触发。

本科学生毕业设计基于单片机的汽车轮胎胎压监测系统的设计与实现系部名称：汽车与交通工程学院专业班级：车辆工程学生姓名：指导教师：职称：副教授The Graduation Design for Bachelor's DegreeDesign and Implemtation of Tire Pressure Detection System based on SCMCandidate：Zhang LongfeiSpecialty：Vehicle engineeringClass：07-8Supervisor：Associate Prof. FanDehuiHeilongjiang Institute of Technology摘要随着社会经济和科学技术的发展，公路交通已经成为关系国民经济命脉和社会、经济发展的重大系统，但随之而来的交通事故给人的生命安全和经济发展造成了重大损失。

爆胎是引起交通事故的主要原因，保持标准的车胎气压行驶是防止爆胎的关键，胎压检测系统(TPMS)是由此应运而生的一项汽车安全防范系统。

胎压检测系统主要用于汽车行驶过程中对汽车胎压与温度的实时检测，当出现异常状态时进行报警，从而保障驾乘者的行车安全。

本课题研究的目的是开发一种用于机动车辆上的无线胎压检测系统。

本文提出了一种基于无线技术的胎压检测系统方案，给出了系统总体结构框图，阐述了系统硬件电路和各模块软件的设计方法。

硬件设计综合运用了检测技术、单片机技术及无线通信技术，其中发射模块能实时检测、处理轮胎的压力和温度参数，并运用无线方式将处理后的数据传输到接收模块；接收模块能校验数据并显示结果，用以告知驾驶员各个轮胎的情况。

软件设计包括发射模块和接收模块两部分，具体为发射模块和接收模块的初始化、数据测量及处理，发射及接收程序。

关键词：胎压检测系统；无线通信技术；传感器；射频收发；C语言ABSTRACTWith the socio．economic and science and technology development，road traffic has become the major system of the national economy and the social，economic development，however,traffic accidents following resulted in significant losses about the lives and safety of people and economic development．Puncture is the main cause of traffic accidents，keep driving in standards tire pressure is the key to prevent puncture，Tire pressure detection system(TPMS)which bom as a car security system．Tire pressure monitoring system is mainly used for real-time tire pressure and temperature monitoring in the process of driving to protect the occupants of the driving safety when the abnormal state of alarm．The purpose of this research is to develop a wireless RF transmission tire pressure monitoring system which used in motor vehicle．This paper proposed a wireless technology based on the fire pressure monitoring systems programs，gave the overall system design block diagram and explain the system hardware circuit design and software design of the modules．Hardware circuit mainly uses sensor detection technology,single-chip technology and wireless communication technology,transmitter module can detect，deal with the tire pressure and temperature parameters real—time，and transmitted data processed to the receiver module use the way of wireless．Receiver module cail calibration data and display the result to inform the driver of the situation of all tires．Software design contains transmitter module and receiver module，specific for transmitter module and receiver module initialization，data measurement and processing，send and receive procedures．Key words：tire pressure monitoring system，wireless communication technology sensor,anti-jamming，RF transceiver，C language目录摘要 (I)ABSTRACT .................................................................................................................................... I I 第1章绪论 . (1)1.1选题的背景 (1)1.2课题的目的及意义 (3)1.3课题主要工作 (4)第2章系统整体方案设计 (5)2.1系统设计要求 (5)2.2系统设计方案 (5)2.2.2发射模块 (6)2.2.2接收模块 (6)2.3元器件选择 (6)2.4关键技术研究 (7)2.4.1频率选择 (7)2.4.2信号编码方式 (7)2.4.3轮胎定位技术 (8)2.5本章小结 (8)第3章发射模块的设计 (9)3.1传感器单元的硬件电路设计 (9)3.1.1 DS18B20工作方式 (9)3.1.2 ADC0809工作方式 (10)3.1.3 DS18B20温度检测程序 (13)3.2发射单元的硬件电路设计 (16)3.2.1 发射单元控制电路 (16)3.2.2 发射单元发射电路 (18)3.3发射模块的软件设计 (18)3.3.1 编程工具选用 (18)3.3.2编程语言及开发软件的选用 (18)3.3.3通信协议 (19)3.3.4软件设计 (20)3.4 本章小结 (25)第4章接收模块的设计 (26)4.1接收模块的硬件电路设计 (26)4.1.1射频接收单元的硬件电路设计 (26)4.1.2射频接收单元工作方式 (28)4.1.3显示报警单元电路设计 (34)4.1.4蜂鸣器报警单元电路设计 (34)4.1.5电源单元设计 (35)4.2接收模块的软件设计 (35)4.3本章小结 (39)第5章系统测试 (40)5.1 概述 (40)5.2信号实时传输显示测试 (40)5.3温度超过预警值报警测试 (41)5.4模拟压力超过预警值报警测试 (42)5.5模拟压力和温度超过预警值报警测试 (42)5.6本章小结 (43)结论 (44)参考文献 (45)致谢 (46)附录................................................................................................................ 错误!未定义书签。

汽车轮胎气压监测系统的设计与实现随着汽车的普及和人们对行车安全的日益重视，汽车轮胎气压监测系统成为了一项重要的安全装置。

本文将探讨汽车轮胎气压监测系统的设计与实现，以保障行车安全和驾驶舒适性。

1. 系统设计目标汽车轮胎气压监测系统的设计目标是实时监测和报告每个轮胎的气压情况，及时提醒驾驶员进行轮胎气压调整，从而避免因气压不足或过高引起的潜在危险。

2. 系统组成汽车轮胎气压监测系统主要包括传感器、接收器和显示器三个主要部分。

2.1 传感器传感器是汽车轮胎气压监测系统的核心组成部分。

每个轮胎上都有一个传感器，用于实时测量轮胎内部的气压。

传感器需要具备高精度的气压检测能力，并能够将检测结果传输给接收器。

2.2 接收器接收器是汽车内部的一个装置，负责接收传感器发送的轮胎气压数据，并进行处理和判断。

接收器需要具备高效的数据处理能力，并能够根据设定的阈值进行比较和判断，以确定轮胎的气压是否在正常范围内。

2.3 显示器显示器通常位于汽车驾驶室的仪表板上，用于显示轮胎的气压情况。

正常情况下，显示器会以直观的图形方式显示每个轮胎的气压值，同时也会发出声音或者提醒驾驶员注意。

显示器需要具备清晰明确的显示效果，并能够在驾驶过程中不影响驾驶员的注意力集中。

3. 系统工作原理汽车轮胎气压监测系统的工作原理如下：3.1 传感器实时采集气压数据传感器实时监测轮胎内部的气压，将气压数据转化为电信号，并通过射频信号传输给接收器。

3.2 接收器处理数据并进行判断接收器接收到传感器发送的气压数据后，会进行数据处理并与设定的阈值进行比较。

如果轮胎气压低于或高于设定的阈值，则会触发报警机制。

3.3 显示器显示轮胎气压情况显示器将接收器处理后的数据以直观的方式展示给驾驶员，比如以图标或者数字的形式显示轮胎的实时气压情况。

同时，显示器还可能通过声音提醒驾驶员及时进行轮胎气压调整。

4. 系统实现注意事项在汽车轮胎气压监测系统的设计和实现过程中，需要注意以下几点：4.1 传感器的选择选择合适的传感器对于系统的准确性和可靠性至关重要。

汽车轮胎压力监测系统设计研究【摘要】近年来，伴随着经济社会的不断发展以及现代科学技术的进步，公路交通在当前已经成为了关系到我国经济社会发展的重大系统，然而交通事故给人们的生命财产安全构成了巨大的威胁，而爆胎是发生事故的一个重要原因。

本文针对汽车在行驶过程中的实时监测以及轮胎漏气和低气压进行了一系列的分析，对汽车轮胎压力监测系统进行了系统的阐述，以更好的保障行车的安全。

【关键词】汽车轮胎;压力监测;系统控制在当前的汽车行业倡导环保、节能、安全，因此在诸多的汽车公司都将汽车的安全设计作为当前汽车设计的一个重要因素进行考虑。

汽车轮胎气压的正常值是保证汽车舒适和行驶安全的一个关键因素。

汽车轮胎作为汽车安全的重要部件，在汽车运行当中轮胎出现大负荷或者高气压当中的任何一个情况都会造成轮胎漏气或者是轮胎爆炸，严重的甚至会导致交通事故的发生。

轮胎爆炸作为交通事故发生的一个重要根源，解决爆胎问题就成为了减少事故发生的一个重要途径，这也需要加强对汽车轮胎压力监测系统的适时控制研究。

一、轮胎压力与行车安全分析汽车在高速行驶的过程当中，轮胎故障是驾驶者最担心的也是最难以预测的问题，它在突发事故当中也是一个重要原因。

美国汽车工程师在调查中发现，由于轮胎原因导致的交通事故仍然较多。

因此，美国政府明令要求汽车制造商加大对压力监测设备的控制，以不断减少轮胎事故的发生。

轮胎作为汽车在行驶过程当中的与地面进行接触的一个重要部件，它承载了几乎全部汽车的重量。

他通过与地面的接触来产生制动力。

汽车在行驶过程当中漏气就会造成轮胎气压的不足，而汽车轮胎内部的温度过高就会使得轮胎的气压过高。

汽车轮胎压力过高或者过低都会产生不利的影响，具体表现为：1.汽车压力不足汽车压力不足，会使得在同样的承载条件之下，轮胎的变形较大，在行驶的过程当中轮胎的温度过高，就会使得橡胶老化、帘线脱层。

当轮胎的下沉量较大的时候轮胎就会出现凹陷，这样一来就很容易出现磨胎肩的状况，而轮胎发生的任何的不正常的磨损都会减少轮胎的使用寿命，这就为轮胎的爆破埋下了隐患。

汽车轮胎压力监测系统设计随着汽车的不断普及和应用，驾驶安全问题日益引起人们的重视。

而汽车轮胎在行驶中承受着巨大的重量和压力，在一定程度上影响到行驶的稳定性和安全性。

因此，对汽车轮胎的压力监测成为了车辆驾驶安全管理中的一个重要环节。

本文将针对“汽车轮胎压力监测系统设计”进行阐述和探讨。

1. 汽车轮胎压力监测系统设计的意义汽车轮胎压力监测系统可以帮助驾驶员随时掌握车辆轮胎的压力状态，及时发现压力异常情况，从而保证行驶的安全和稳定。

一方面，轮胎压力过高或过低都会影响汽车的性能，并增加了在特定条件下爆胎的风险。

因为过高的轮胎压力容易造成轮胎爆炸，而过低的轮胎压力容易导致磨损、摩擦过多，甚至滑动失控。

另一方面，轮胎压力过低，还会导致油耗过大、悬架损坏等不良影响。

在日常驾驶中，许多车主都存在一些不规范行为。

例如，有些车主认为轮胎过多的气可以增加汽车的速度，而有些车主认为轮胎的气过低可以使汽车在某些艰难的道路上行驶更加稳定，这都是一种非常危险的行为，需要通过轮胎压力监测系统来加以规范和限制。

2. 汽车轮胎压力监测系统的组成汽车轮胎压力监测系统包括传感器、数据处理器、显示器等多个部分。

传感器通过检测轮胎内部压力的变化，将检测结果上传到数据处理器进行计算。

数据处理器通过接收传感器上传的数据，进行数字转换、过滤等处理，最后将结果反映到显示器上。

车主可以通过显示器直观地了解车辆轮胎的压力状态，并做出相应地调整。

其中，传感器的选择对监测系统的精度和准确度影响非常大。

一般来说，目前市场上的传感器分为两种，分别是直接测量式和间接式测量式。

直接测量式传感器直接放在轮胎里面测量气压值，可以及时、精确地变换出压力值；而间接式测量式传感器通过观察轮胎周围的温度等外界因素来推断出轮胎内部的压力值，缺乏直接测量式那般精确。

在选择传感器的时候，要结合车辆的实际应用需求及自身特点，考虑到传感器的灵敏度、精度、稳定性、寿命等诸多因素。

3. 汽车轮胎压力监测系统的实现方式汽车轮胎压力监测系统的实现方式主要有两种，即直接式和间接式压力监测系统。

摘要轮胎压力监测系统(Tire Pressure Monitoring System，TPMS)是车辆安全行驶的重要保障之一，在汽车电子技术高速发展和对汽车安全性能要求更高的前提下，对TPMS系统的研究和设计具有广泛的应用前景，并能带来良好的经济效益和社会效益。

论文深入分析了TPMS技术的研究现状和发展趋势，并对比了间接式TPMS和直接有源式TPMS的优缺点。

选择直接有源式TPMS作为本文的研究目标，利用嵌入轮胎中的传感器检测轮胎的压力、温度以及供电电池的电压等参数，并通过无线射频方式发射到安装在驾驶室的监视器上。

监视器实时显示各轮胎参数，在出现异常时及时发出相关告警信息。

论文针对直接有源式TPMS技术实现的主要难点问题，包括系统预警的准确性和可靠性、检测传感器模块的低功耗性能等，开展了以下工作：1)对RF发射部分进行详细设计，包括发射天线的匹配网络、无线通信协议以及RF 发射管理机制等；2)提出改进的基于多传感器融合技术的预警算法，有效提高系统预警的正确性，避免告警信号的漏报和误报；3）分析TPMS应用的电磁环境，在电磁兼容性设计层面上，阐述了系统的软硬件设计方案；4)在选择极低功耗检测传感器等器件的基础上，选择更适合应用环境的锂亚供电电池，并采取良好的电源管理机制；5)充分考虑TPMS与其他车载设备之间的信息共享问题，进行基于CAN总线的联机通信设计。

测试表明，所设计的直接有源式TPMS系统有效地提高了检测精度和预警的准确率，较好地达到了预期设计目的。

关键词：TPMS，无线通信，电磁兼容，预警算法，CAN目录摘要 (I)目录 (II)第1章绪论 (1)1.1 导言 (1)1.2 TPMS研究现状 (1)第2章TPMS原理及方案设计 (3)2.1 TPMS工作原理 (3)2.2 系统整体方案设计 (3)2.2.1 系统设计要求 (3)2.2.2 系统方案论证与设计 (5)2.3 本章小结 (7)第3章轮胎参数检测与发射模块的硬件设计 (8)3.1 轮胎参数检测模块设计 (8)3.2 系统低功耗设计 (9)3.3 无线发射单元设计 (10)3.3.1 天线匹配网络及设计 (11)3.3.2 无线通信协议设计 (16)3.4 TPMS检测发射模块的安装 (19)3.5 本章小结 (20)第4章中央接收与处理模块的硬件设计 (21)4.1 中央接收与处理模块总体设计 (21)4.2 核心微控制器及RF接收单元设计 (21)4.3 差错检测技术设计 (25)4.4 人机接口硬件设计 (26)4.5 联机通信单元设计 (28)4.5.1 与ECU通信设计 (28)4.5.2 车轮行驶状态信息共享设计 (29)4.5.3 USB通信接口设计 (30)4.6 看门狗与存储电路设计 (31)4.7 TPMS轮胎定位技术 (32)4.8 本章小结 (33)第5章系统软件设计 (34)5.1 轮胎参数检测与发送程序设计 (34)5.2 中央接收与处理模块程序设计 (36)5.3 联机通信单元程序设计 (38)5.3.1 CAN通信程序设计 (38)5.3.2 车轮状态检测程序设计 (40)5.3.3 USB通信程序设计 (41)5.4 HMI程序设计 (42)5.5 本章小结 (43)参考文献 (44)第1章绪论1.1 导言未来数年内，安全性一直是推动轮胎压力监控系统(TPMS)发展的主要动力，因为许多交通事故的发生都与轮胎的缺陷有关，因此，TPMS有望成为发展最快的汽车电子应用。

胎压监测系统（TMPS）一、胎压监测系统的背景随着工业经济的进步，汽车开始大量使用，公路和高速公路也日渐得到重视，并开始发展起来。

高速公路的速度和便利，改变了人们的时空观念，拉近了地域距离，改善了人们的生活方式。

但是随之而来的高速公路恶性交通事故却令人震惊，已经引起世界各国的强烈关注和重视，并开始讨论或采取相应防范措施。

在汽车的高速行驶过程中，轮胎故障是杀伤力最大也是最难预防的事故隐患，是突发性交通事故发生的重要原因。

如何解决轮胎故障、怎样防止爆胎，已成为全球关注的首要问题。

二、胎压监测系统原理胎压监测系统简称“TPMS”，是“tire pressure monitoring system”的缩写。

分两种：一种是间接式胎压监测系统，是通过轮胎的转速差来判断轮胎是否异常；另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，在汽车静止或者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，避免因轮胎故障引发的交通事故，以确保行车安全。

间接式胎压监测装置间接式轮胎压力监测系统需要通过汽车的ABS系统的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别，以达到监测胎压的目的。

ABS通过轮速传感器来确定车轮是否抱死，从而决定是否启动防抱死系统。

当轮胎压力降低时，车辆的重量会使轮胎直径变小，车速就会产生变化。

车速变化就会触发WSB的报警系统，从而提醒车主注意轮胎胎压不足。

因此间接式的TPMS属于被动型TPMS。

间接式胎压监测的优点与缺点间接式胎压监测装置成本要比直接式低的多，它实际上是利用汽车ABS 刹车系统上的速度传感器来比较四只轮胎的转动次数，如果其中一只轮胎胎压较低，这只轮胎的转动次数会和其它轮胎不同，如此采用ABS系统同样的传感器和感测信号，只要车内计算机在软件上作调整，便可以在行车计算机建立新功能，警告驾驶人一只轮胎和其它三只相比胎压较低的信息。

这样使用间接式胎压监测装置的车辆就会出现两个问题，一是绝大多数采用间接式胎压监测装置的车型都不能具体指示出具体是哪一只轮胎胎压不足；其次如果四只轮胎的胎压同时在下降，那么这种装置也就失效了，而这种情况一般在在冬天气温下降时尤其明显。