汽车胎压监测系统设计.docVIP

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汽车胎压监测系统设计

济南大学毕业设计

济南大学泉城学院毕业设计

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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

济南大学泉城学院毕业设计

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PAGEIV

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KeilC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

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1前言

1.1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。而伴随着的则是对安全严重考验。而爆胎,疲劳驾驶,超速已经成为了三大交通事故杀手。而其中以汽车爆胎的难预测和不确定性成为了司机头疼不已的事情。据统计,在中国因为爆胎引发的事故比例达70%,在美国更是高达80%[1]。因此怎么样防止汽车爆胎原因成为了一项重要课题。据国家轮胎质量监督中心专家研究发现,汽车轮胎气压正常与否是一项重要因素。因此汽车轮胎压力监测系统(简称TPMS)则变成了最理想的工具。汽车轮胎压力监测系统应运而生。?

所以轮胎气压情况检测是必须的,而气压量是无法通过肉眼观测的,而且在高速行驶时也是不实际的,TPMS可以帮助人们随时随地不间断的监测气压量[2]。从经济性上考虑,据统计和试验验证气压量每下降十分之一而轮胎的寿命会缩短四分之一。不仅如此,从油耗上看,汽车轮胎气压量下降时会使得轮胎与地面摩擦力下降,而且轮胎抓地力不牢导致油耗会上升。根据实验研究气量下降十分之一时在相同油量下汽车行驶会下降2%。同时在汽车保养方面,当气压量下降时汽车底盘下沉,悬挂系统也会受到损伤,时间一长造成极大的经济损失。不仅如此,这些损伤还;会造成交通事故,造成人身安全危害[3]。?

1.2国内外研究和发展的概况

早在2001年美国就通过了TRAD法案,法案要求到2007年所有美国销售的新车都必须将TPMS作为标准配置。美国国家公路安全管理局(NHTHA)2002年颁布的法规要求监控器在轮胎气压低于生产商推荐值的25%~30%时向司机报警,建议从2004年开始新车应安装轮胎气压监测系统(TPMS)[4]。继美国之后,欧洲也制定相应的法规,要求其国内的汽车厂商安装TPMS。

在2004年美国印第安纳波利斯博览会上,加拿大轮胎设备公司推出了世界上第二套摩托车轮胎专用TPMS;第一套是由英国Metasystem公司2002年推出的[5]。该产品能够在摩托车行驶过程当中监测和显示出每只轮胎的充气内压和温度信息,如果出现偏差,就会通过报警灯提醒乘骑者注意。

日本阿尔卑斯电气公司开发的不需要电池的汽车轮胎气压监测系统最近通过有关试验验证,符合欧洲及美国的电磁波相关法律规定,今后将以行驶条件及轮胎种类等因素的影响为中心进行评测,计划在欧美、日本等地进行实地试验,2004年8月开始提供样品,2006年投入批量生产。

国外的TPMS产品已经相当成熟,能够经受5—7万

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