汽车轮胎压力监测系统的研究与设计（可编辑）.doc

汽车轮胎压力监测系统的研究与设计 , ’. ?., . , ., ?. .. . . , , . . ., , , . . :,,,, 声 明 本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在 本学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发 表或公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学 历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均 已在论文中作了明确的说明。 研究生签名: Ⅻ年月加日 。圭丛一. 学位论文使用授权声明 南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅 或上网公布本学位论文的部分或全部内容,可以向有关部门或机构送 交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对 于必威体育官网网址论文,按必威体育官网网址的有关规定和程序处理。 洲年月加日 研究生签名:立廷硕士论文 汽车轮胎压力监测系统的研究与设计 绪论 .课题研究背景及意义 随着汽车的普及,汽车交通事故频繁发生,而汽车轮胎压力异常是危及汽车行驶安 全的重要因素之一,愈发受到重视。据年美国汽车工程师学会调查,全美平均每 年有万起交通事故是由于轮胎气压低或渗漏造成的。同样,据我国公安部统计,国 内高速公路%的意外交通事故是由爆胎引起的,而时速在公里以上发生爆胎的死 亡率接近%。由此可见,轮胎故障,尤其是轮胎压力异常,是导致交通事故频发 的重要原因。 早在年月日,美国总统克林顿签署批准了美国国会关于修改联邦运输法 的提案,联邦法案要求年以后出产的所有新车都需将轮胎压力监测系统作为标准 配置;年月日起所有需要行驶在高速公路上的汽车都需配置轮胎压力监测系 统【】。在该提案的推动下,汽车轮胎压力监测系统开始受到关注。 汽车轮胎压力监测系统: ,主要用于在汽车 行驶过程中,实时监测轮胎内的压力和温度,对因轮胎漏气而导致的气压异常进行报警, 以保障行驶安全。属于事前主动型安保范畴,不同于事后被动型安保的安全气 囊和防抱死制动系统,一旦轮胎出现故障的征兆,驾驶员就能根据警示采取相应 的措施,避免事故的发生。不仅能保障驾驶员的安全,还能减少因轮胎气压异常 而产生的燃油消耗,避免车辆部件与轮胎不正常的磨损,从而延长轮胎的使用寿命【】。 汽车轮胎压力监测系统发展至今,已与汽车安全气囊、成为汽车的三大安全系统, 并被大众所重视。 本课题以此为背景,研究并设计一种直接式汽车轮胎压力监测系统,通过胎压测量 发射模块测量和发送轮胎压力、温度等信息,利用中央接收处理模块接收数据信号并进 行相应的数据处理,最终把胎压信息和低压高压警示显示在显示屏上,对保证驾驶员行 车过程中的安全起到重要作用。 . 发展状况 发展至今,主要分为两种类型:一种是间接式. ,简称,这种系统通过汽车的轮速传感器来比较轮胎之间的轮速差别, 来达到监视胎压的目的。另一种是直接式 ,简称, 这种系统利用安装在轮胎里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,监视器实时显示轮胎气压,当轮胎气压太低或有渗漏时,绪论 硕士论文 系统就会自动报警【。 国外研究主要集中在北美、日本和欧洲地区,起步相对较早,加上政策支持, 已诞生了相对成熟的产品。国外主要的生产厂商有加拿大斯马轮胎设备公司、固特异轮 胎橡胶公司、米其林集团公司、日本横滨公司等【】。到目前为止,国外已有许多车型都 安装了。年,通用汽车公司开始使用间接式;年月,直接式 在美国上市。许多欧洲的汽车厂商也已将直接式配装于自己的中高档车型 之中。 国内方面,由于经济水平落后,安全观念缺乏,且缺少政策支持,发展较国 外相对滞后。但是着眼于的发展趋势,国内一些高校,例如吉林大学、浙江大学、 郑州大学等,已有学者对直接型进行理论研究,提出了一系列方案。此外,国内 生产产品的企业也逐渐增多,但是,这些企业研发和生产水平低下,工艺相对落 后,产品的功能、质量与世界一流企业相比存在着明显的差距。因此,迫切需要制定 国家标准,加大政策支持力度,为国内的发展提供强劲动力,从而构建更 为安全的交通环境。 .论文主要工作 基于目前国内外的发展状况,本文设计一种直接式的汽车轮胎压力监测系统 简称胎压监测系统,主要从硬件和软件两部分进行设计,具体内容如下: 硬件设计 给出了汽车轮胎压力监测系统的硬件设计总体方案,包括胎压测量发射模块的设计 和中央接收处理模块的设计。胎压测量发射模块采用胎压传感器来采集轮胎当前的压 力、温度和加速度,在芯片内部编码和调制后,通过无线方式把压力温度等信息发送给 中央接收处理模块。中央接收处理模块由微控制器模块、无线收发模块、显示屏模块以 及天线构成。其中,微控制器模块包括微控制器、时钟电路、电源管理 电路、复位电路、调试接口电路和.串口电路。无线收发模块由无线收发器 及外