摘 要

随着汽车工业的发展和国民经济水平的提高，国民的汽车拥有量日渐提高，再加上交通网络日渐发达，这些都使得交通事故越来越频繁,驾驶汽车的安全问题越来越受到人们的重视。据相关部门统计，中国所发生的交通事故中因为爆胎引发的高于70%，美国更是高达80%。而经过研究表明，汽车在保持相对标准的胎压和温度下行驶，爆胎发生的几率大幅度降低，因此，可以考虑采用汽车胎压监测技术来减少交通事故的发生。

胎压监测系统的简称是TPMS。这个系统的主要作用为：实时监测车辆轮胎的压力和温度信息，在出现胎压或温度异常时及时提醒驾驶人员，以便保障驾驶者和乘车人的安全。目前的胎压监测系统主要为以下两种：直接式胎压监测系统和间接式胎压监测系统。本次的设计属于直接式胎压监测系统。直接式胎压监测系统具体原理为：在车辆的每个轮胎里都安装有用于检测轮胎温度和压力数据的压力传感器和温度传感器，检测到相应的数据信息后给微处理器处理，然后通过无线传输的方式把数据发送到安装在驾驶室的接收模块，并在显示屏上实时显示，以便驾驶者可是方便地实时了解汽车轮胎状况。同时，驾驶室设置有报警系统，在胎压或温度超出预先设定的范围时会立刻触动报警系统。

本论文首先详细介绍了目前胎压监测系统的发展现状，比较了两种胎压监测系统的优缺点。然后对胎压监测系统的功能需求进行详细分析并考虑胎压监测系统的工作环境，确定出详细的系统设计方案。最后根据预先设定的方案成功完成本次设计。

关键词：胎压监测；传感器；无线；单片机

Abstract

With the development of automobile industry and improve the level of national economy, the national car ownership is increasing, coupled with the traffic network is developed, which makes the traffic accident more and more frequently, the security problem of driving a car has been paid more and more attention. According to relevant departments statistics, China's anti traffic accidents caused by the blowout caused by more than 70%, the United States is as high as 80%. The research shows that the car remained relatively standard tire pressure and tire temperature, greatly decrease the occurrence probability, therefore, you can consider using tire pressure monitoring technology to reduce traffic accidents.

The abbreviation of tire pressure monitoring system is TPMS. The main function of this system is to monitor the tire pressure and temperature information in real time, and remind the driver in time when the tire pressure or temperature is abnormal, so as to ensure the safety of drivers and passengers. The present tire pressure monitoring system consists of the following two types: the direct tire pressure monitoring system and the indirect tire pressure monitoring system. This design belongs to the direct tire pressure monitoring system. The principle of direct tire pressure monitoring system for vehicles in each tire are installed for detecting the tire pressure and temperature data of the pressure sensor and temperature sensor, to detect the corresponding data to the microprocessor, and then sends the data to the receiving module installed in the driving room through a wireless transmission mode, and display real time on the screen, so that the driver is easy to understand the real-time status of automobile tires. At the same time, the driver's cab is equipped with an alarm system that immediately touches the alarm system when the tire pressure or temperature exceeds the preset range.

Firstly, this paper introduces the development of the tire pressure monitoring system in detail, and compares the advantages and disadvantages of the two kinds of tire pressure monitoring system. Then, a detailed system design scheme is determined. Finally, the design is completed successfully according to the preset plan.

Key Words：Tire pressure monitoring；sensor；wireless；Singlechip

目 录

第1章 绪论 1

1.1 课题的研究背景 1

1.2 国内外研究现状及其存在的问题 2

1.3 论文的内容介绍 3

第2章 无线胎压系统的设计方案 4

2.1 系统整体设计方案 4

2.1.1 系统原理图设计 4

2.1.2 发射模块原理图 4

2.1.3 接收模块原理图 5

2.2 系统主要元器件选择 5

2.2.1 微处理器的选择 5

2.2.2 传感器的选择 6

2.2.3 无线传输方案的选择 6

2.2.4 显示电路方案选择 7

第3章 无线胎压系统的硬件设计 8

3.1 单片机系统电路设计 8

3.2压力检测模块设计 8

3.2.1 压力检测芯片 8

3.2.2 模数转换模块设计 9

3.3温度检测模块设计 11

3.3.1温度传感器简介 11

3.3.2 温度传感器与单片机的连接 11

3.3.3 复位信号及外部复位电路的设计 12

3.4无线模块设计 12

3.5 显示模块设计 14

3.6 报警电路的设计 14

第4章 无线胎压系统的软件设计 16

4.1 系统软件设计总体方案 16

4.2 发射模块的软件设计 16

4.3 接收模块软件设计 18

4.3.1显示子模块设计 18

4.3.2报警子模块设计 18

4.4 无线传输模块软件设计 19

第5章 无线胎压系统的调试 21

5.1 软件调试 21

5.2硬件制作与调试 25

第6章 总结 29

致谢 31

参考文献 32

第1章 绪论

车辆轮胎是汽车的重要部件，它需要承受车辆的全部重量，并推进汽车的前行。在汽车行驶过程中轮胎一直处于高速、高温、高压以及高摩擦的状态，因此一旦轮胎出现故障，极易发生特别严重的交通事故。然而，随着交通的日益发达，汽车的车速日渐提升，车辆轮胎所处的环境状况越来越恶劣，这使得故障发生的可能性愈加上升，事故的结果也更加严重。据相关实验数据统计分析，轮胎发生爆胎的主要原因有一下几点：胎压过高、轮胎漏气、轮胎压力不足和轮胎温度异常。而这些变化因素无线胎压监测系统都可以监测，因此可以通过利用胎压监测系统来实时监测车辆轮胎的胎压和温度情况，以便故障发生时及时做好防范措施。这样可以大大减少事故发生的可能性，有益于提高车辆驾驶的安全性。

1.1 课题的研究背景