单片机硬件系统设计 原则
●单片机硬件系统设计原则 ●一个单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容：一是系统扩展，即单片机内部的功能单 元，如ROM、RAM、I/O、定时器/计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。二是系统的配置，即按照系统功能要求配置外围设备，如键盘、显示器、打印机、A/D、D/A转换器等，要设计合适的接口电路。 ●系统的扩展和配置应遵循以下原则： ● 1、尽可能选择典型电路，并符合单片机常规用法。为硬件系统的标准化、模块化打下良好的基 础。 ● 2、系统扩展与外围设备的配置水平应充分满足应用系统的功能要求，并留有适当余地，以便进行 二次开发。 ● 3、硬件结构应结合应用软件方案一并考虑。硬件结构与软件方案会产生相互影响，考虑的原则 是：软件能实现的功能尽可能由软件实现，以简化硬件结构。但必须注意，由软件实现的硬件功能，一般响应时间比硬件实现长，且占用CPU时间。 ● 4、系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。如选用CMOS芯片单片机构成低功耗系统时，系统 中所有芯片都应尽可能选择低功耗产品。 ● 5、可靠性及抗干扰设计是硬件设计必不可少的一部分，它包括芯片、器件选择、去耦滤波、印刷 电路板布线、通道隔离等。 ● 6、单片机外围电路较多时，必须考虑其驱动能力。驱动能力不足时，系统工作不可靠，可通过增 设线驱动器增强驱动能力或减少芯片功耗来降低总线负载。 ● 7、尽量朝“单片”方向设计硬件系统。系统器件越多，器件之间相互干扰也越强，功耗也增大， 也不可避免地降低了系统的稳定性。随着单片机片内集成的功能越来越强，真正的片上系统SoC已经可以实现，如ST公司新近推出的μPSD32××系列产品在一块芯片上集成了80C32核、大容量FLASH 存储器、SRAM、A/D、I/O、两个串口、看门狗、上电复位电路等等。 ●单片机系统硬件抗干扰常用方法实践 ●影响单片机系统可靠安全运行的主要因素主要来自系统内部和外部的各种电气干扰，并受系统结 构设计、元器件选择、安装、制造工艺影响。这些都构成单片机系统的干扰因素，常会导致单片机系统运行失常，轻则影响产品质量和产量，重则会导致事故，造成重大经济损失。 ●形成干扰的基本要素有三个： ●（1）干扰源。指产生干扰的元件、设备或信号，用数学语言描述如下：du/dt， di/dt大的地 方就是干扰源。如：雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为干扰源。 ●（2）传播路径。指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传播路径是通过导线 的传导和空间的辐射。 ●（3）敏感器件。指容易被干扰的对象。如：A/D、 D/A变换器，单片机，数字IC，弱信号放大器 等。 ● 1 干扰的分类 ● 1.1 干扰的分类 ●干扰的分类有好多种，通常可以按照噪声产生的原因、传导方式、波形特性等等进行不同的分 类。按产生的原因分： ●可分为放电噪声音、高频振荡噪声、浪涌噪声。 ●按传导方式分：可分为共模噪声和串模噪声。 ●按波形分：可分为持续正弦波、脉冲电压、脉冲序列等等。 ● 1.2 干扰的耦合方式
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
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
短学期实验报告 （单片机系统设计） 题目： 专业： 指导教师： 学生姓名： 学号： 完成时间： 成绩：
基于单片机的交流电压表设计 目录 1系统的设计要求 (2) 2系统的硬件要求 (2) 2.1真有效值转换电路的分析 (2) 2.2放大电路的设计 (3) 2.3A/D转换电路的设计 (3) 2.4单片机电路的分析 (4) 2.5显示电路 (4) 3 软件设计 (5) 3.1 软件的总流程图 (5) 3.2 初始化定义与定时器初始化流程图 (5) 3.3 A/D转换流程图 (6) 3.4 数据处理流程图 (6) 3.5 数据显示流程图 (7) 4 调试 (7) 4.1 调试准备 (7) 4.2 关键点调试 (7) 4.3 测试结果 (8) 4.4 误差分析 (8) 5结束语 (8) 5.1 总结 (9) 5.2 展望 (9) 附录1 总原理图 (10) 附录2 程序 (10) 附录3 实物图 (14)
基于单片机的交流电压表设计 ****学院 ****专业 姓名 指导老师：******* 1 设计要求 （1）运用单片机实现真有效值的检测和显示。 （2）数据采集使用中断方式，显示内容为有效值与峰值交替进行。 2 硬件设计 本系统是完成一个真有效值的测量和显示，利用AD737将交流电转换成交流电压的有效值，用ADC0804实现模数转换，再通过单片机用数码管来显示。系统原理框图如图2-1所示。系统框图由真有效值转换电路、放大电路、A/D 转换电路、单片机电路、数码管显示电路五部分。 图2-1 原理框图 2.1 真有效值转换电路 真有效值转换电路主要是利用AD737芯片来实现真有效值直流变换的，即将输入的交流信号转换成直流信号的有效值，其原理图如图2-2所示。 图2-2 真有效值转换电路 由于AD737最大输入电压为200mV, 所以需要接两个二极管来限制输入电压，起到限幅的作用。如图中D1、D2，由IN4148构成，电容C6是耦合电容，电阻R1是限流电阻。 2.2 放大电路设计 放大电路主要是利用运放uA741来进行放大，电路原理图如图2-3所示。 A/D 转换 单片机 电路 显示 电路 转换 电路 交流 信号 放大 电路
四川现代职业学院《单片机原理及应用》课程设计红绿灯实训报告 题目：红绿灯项目设计报告 系别：电子信息技术系 专业：电子信息工程技术 组员：贺淼、纪鹏、邵文稳 指导老师：陶薇薇 2014年7月12日
摘要 交通在人们的日常生活中占有重要的地位，随着人们社会活动的日益频繁，这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。本系统采用STC89C52点单片机以及数码管为中心器件来设计交通灯控制器，实现了南北方向为主要干道，要求南北方向每次通行时间为30秒，东西方向每次通行时间为25秒。启动开关后，南北方向红灯亮25秒钟，而东西方向绿灯先亮20秒钟，然后闪烁3秒钟，转为黄灯亮2秒钟。接着，东西方向红灯亮30秒钟，而南北方向绿灯先亮25秒，然后闪烁3秒钟，转为黄灯亮2秒钟，如此周而复始。 软件上采用C语言编程，主要编写了主程序，中断程序延时程序等。经过整机调试，实现了对十字路口交通灯的模拟。
目录 （一）硬件部分--------------------------- 3 1.1 STC89C52芯片简介-----------------------3 1.2 主要功能特性---------------------------4 1.3 STC89C52芯片封装与引脚功能-------------5 1.4 基于STC89C52交通灯控制系统的硬件电路分析及设计-------------------------------------------10 （二）软件部分----------------------------14 2.1 交通灯的软件设计流程图-----------------14 2.2 控制器的软件设计-----------------------15 （三）电路原理图与PCB图的绘制-------------16 3.1 电路原理图的绘制（见附录二）----------16 3.2 PCB图的绘制（见附录三）---------------16 3.3 印刷电路板的注意事项------------------16 （四）调试及仿真---------------------------------------19 4.1 调试----------------------------------19 4.2 仿真结果------------------------------20 （五）实验总结及心得体会---------------------------21 5.1 实验总结-----------------------------------------------21 5.2 实验总结-----------------------------------------------22 附录程序清单---------------------------22
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
单片机硬件系统设 计原则 1
单片机硬件系统设计原则 一个单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容:一是系统扩展,即单片机内部的功能单元,如ROM、RAM、I/O、定时器/计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求时,必须在片外进行扩展,选择适当的芯片,设计相应的电路。二是系统的配置,即按照系统功能要求配置外围设备,如键盘、显示器、打印机、A/D、D/A转换器等,要设计合适的接口电路。 系统的扩展和配置应遵循以下原则: 1、尽可能选择典型电路,并符合单片机常规用法。为硬件系统的标准 化、模块化打下良好的基础。 2、系统扩展与外围设备的配置水平应充分满足应用系统的功能要求,并留有适当余地,以便进行二次开发。 3、硬件结构应结合应用软件方案一并考虑。硬件结构与软件方案会产生相互影响,考虑原则是:软件能实现的功能尽可能由软件实殃,以简化硬件结构。但必须注意,由软件实现的硬件功能,一般响应时间比硬件实现长,且占用CPU时间。 2
4、系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。如选用CMOS芯片单片机构成低功耗系统时,系统中所有芯片都应尽可能选择低功耗产品。 5、可靠性及抗干扰设计是硬件设计必不可少的一部分,它包括芯片、器件选择、去耦滤波、印刷电路板布线、通道隔离等。 6、单片机外围电路较多时,必须考虑其驱动能力。驱动能力不足时,系统工作不可靠,可经过增设线驱动器增强驱动能力或减少芯片功耗来降低总线负载。 7、尽量朝”单片”方向设计硬件系统。系统器件越多,器件之间相互干扰也越强,功耗也增大,也不可避免地降低了系统的稳定性。随着单片机片内集成的功能越来越强,真正的片上系统SoC已经能够实现,如ST公司新近推出的μPSD32××系列产品在一块芯片上集成了80C32核、大容量FLASH 存储器、SRAM、A/D、I/O、两个串口、看门狗、上电复位电路等等。单片机系统硬件抗干扰常见方法实践 影响单片机系统可靠安全运行的主要因素主要来自系统内部和外部的各种电气干扰,并受系统结构设计、元器件选择、安装、制造工艺影响。这些都构成单片机系统的干扰因素,常会导致单片机系统运行失常,轻则影响产品质量和产量,重则会导致事故,造成重大经济损失。 3
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。
89c51单片机4*4键盘应用实例硬件仿真电路图如下： 程序如下（编译成功）： #include"reg51.h" #include"LCD1602.h" #include"hardware.h" char code tab[4][4]={ {'1','4','7','#'}, {'2','5','8','0'}, {'3','6','9','*'}, {'A','B','C','D'}}; //0到F的16个键植 void delay(unsigned char a) { unsigned char i; while(a--)
for(i=100;i>0;i--) ; } char kbscan() //键盘扫描 { unsigned char hang,lie,key; if(P3!=0x0f) delay(5); if(P3!=0x0f) { switch(P3&0x0f) { case 0x0e:lie=0;break; case 0x0d:lie=1;break; case 0x0b:lie=2;break; case 7:lie=3;break; } P3=0xf0; P3=0xf0; switch(P3&0xf0) { case 0xe0:hang=0;break; case 0xd0:hang=1;break; case 0xb0:hang=2;break; case 0x70:hang=3;break; } P3=0x0f; while(P3!=0x0f); key=tab[hang][lie]; } else key=0; return (key); } void main() { unsigned char temp; LCD_initial(); LCD_prints("piaoling"); P3=0x0f; P0=0xff; while(1)
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
胎压监测系统工作原理 瞧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、内置胎压监测系统与外置胎压监测系统哪种好、胎压监测系统会受到其她无线系统的干扰不……,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,一就是报警器(包括显示屏、无线接收器与报警蜂鸣器),二就是胎压传感器。 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,有外置与内置两种,外观虽然小巧但却内嵌了气压检测装置、无线发送装置与长寿命电池单元。
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与警告。 外置胎压监测系统与内置胎压监测系统有何不同 胎压监测系统的原理瞧上并不复杂,但在实际工作工程中却会遭遇诸多难题。内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内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就是安装简便,缺点就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。 而内置式胎压监测系统则正好相反:内置式胎压监测系统的压力传感器需要装到轮 胎内部,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。内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她无线信号系统相互干扰不 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。 我们瞧到的爆胎事故,大多数就是由于轮胎外伤造成。普通的轮胎外伤通常不会造成即刻爆胎,但却会因为缓慢漏气造成胎压过低,在行驶过程中造成轮胎物理性疲劳,最终引发爆胎事故。而胎压监测装置正好可以用于监测与预警类似的事故发生。
ATmega128 单片机硬件电路设计 在本系统中，本小节主要讲ATmega128 单片机的内部资源、工作原理和硬件电路设计等。2.5.1 ATmega128 芯片介绍ATmega128 为基于AVR RISC 结构的8 位低功耗CMOS 微处理器。片内ISP Flash 可以通过SPI 接口、通用编程器，或引导程序多次编程。引导程序可以使用任何接口来下载应用程序到应用Flash 存储器。通过将8 位RISC CPU 与系统内可编程的Flash 集成在一个芯片内，ATmega128 为许多嵌入式控制应用提供了灵活而低成本的方案。ATmega128 单片机的功能特点如下：（1）高性能、低功耗的AVR 8 位微处理器（2）先进的RISC 结构①133 条指令大多数可以在一个时钟周期内完成② 32x8 个通用工作寄存器+外设控制寄存器③全静态工作④工作于16 MHz 时性能高达16 MIPS ⑤只需两个时钟周期的硬件乘法器（3）非易失性的程序和数据存储器① 128K 字节的系统内可编程Flash ②寿命: 10，000 次写/ 擦除周期③具有独立锁定位、可选择的启动代码区（4）通过片内的启动程序实现系统内编程① 4K 字节的EEPROM ② 4K 字节的内部SRAM ③多达64K 字节的优化的外部存储器空间④可以对锁定位进行编程以实现软件加密⑤可以通 过SPI 实现系统内编程（5）JTAG 接口（与IEEE 1149.1 标准兼容）①遵循JTAG 标准的边界扫描功能②支持扩
展的片内调试③通过JTAG 接口实现对Flash，EEPROM，熔丝位和锁定位的编程（6）外设特点①两个具有独立的预分频器和比较器功能的8 位定时器/ 计数器②两个具 有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时器/ 计数器③具有独立预分频器的实时时钟计数器④两路8 位PWM ⑤ 6 路分辨率可编程（2 到16 位）的PWM ⑥输出比较调制器⑦ 8 路10 位ADC ⑧面向字节的两线接口⑨两个可编程的串行USART ⑩可工作于主机/ 从机模式的SPI 串行接口（7）特殊的处理器特点①上电复位以及可编程的掉电检测②片内经过标定的RC 振荡器③片内/ 片外中断源④ 6 种睡眠模式: 空闲模式、ADC 噪声抑制模式、省电模式、掉电模式、Standby 模式以及扩展的Standby 模式⑤可以通过软件进行选择的时钟频率⑥通过熔丝 位可以选择ATmega103 兼容模式⑦全局上拉禁止功能ATmega128 芯片有64 个引脚，其中60 个引脚具有I/O 口功能，资源比较丰富，下面对ATmega128 的各个引脚做简单介绍：VCC：数字电路的电源。GND：接地。端口（PA7..PA0）、（PB7..PB0）、（PC7..PC0）、（PD7..PD0）、（PE7..PE0）、（PF7..PF0）、（PG4..PA0）：为8 位双向I/O 口，并具有可编程的内部上拉电阻。其输出缓冲器具有对称的驱动特性，可以输出和吸收大电流。作为输入使用时，若内部上拉电阻使能，则端口被外部电路拉低时将
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，
西安航空职业技术学院 毕业设计（论文） 论文题目：汽车胎压监测系统的结构原理与故障诊断 所属系部：汽车工程系 指导老师：白永平职称：助教 学生姓名：夏雨佳班级、学号: 13406308 专业：汽车运用技术 西安航空职业技术学院制 2016年 12月 15 日
西安航空职业技术学院 毕业设计（论文）任务书 题目：汽车胎压监测系统的结构原理与故障诊断 任务与要求： 1、调研、查找、搜集关于胎压监测相关中英文资料； 2、查找胎压监测系统的结构原理 3、了解胎压监测的作用及功能 4、胎压监测案例分析。 时间： 2015 年 10 月 26日至 2015 年 12 月 18 日共 8 周所属系部：汽车工程学院 学生姓名：夏雨佳学号： 13406308 专业：汽车运用技术 指导单位或教研室：汽车运用技术教研室 指导教师：白永平职称：助教 西安航空职业技术学院制 年月日
毕业设计(论文)进度计划表 日期工作内容执行情况指导教师 签字 2015年10月26日至11月2 日调研、查找相关中英文资料、确定论文题目 11月3日至11 月9日整理相关资料，编写论文的大纲 11月9日至11 月25日 完成论文正文初稿编写 11月26日至11月30日补充论文内容修改结构、图片等内容 12月1日至12 月5日 再次修改论文 12月6日至12月13日查漏补缺，重点修改论文格式 12月14至12月18日再次确认论文，然后打印、装订论文 教师对进度计 划实施情况总 评 签名 年月日
汽车胎压监测系统的结构原理与故障诊断 【摘要】汽车在高速的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。高速公路上发生的事故中有很大一部分是由于爆胎所引起的，对于预防爆胎的最好方法就是提前预知轮胎压力不足并及时防范。轮胎压力监测系统 TPMS(Tire Pressure Monitoring System)即是基于以上原因应运而生的。其主要功能是用于对汽车轮胎气压进行自动监测，当轮胎状态处于不安全时进行报警，提醒驾驶员及时采取措施，避免车辆行驶在不安全状态下，从而实现事前保护功能。 关键词；轮胎压力，小环天线，FSK调制 ;Abstract ;Tire malfunction while car traveling at high speed is what the drivers most worriy about and difficult to prevent as well as one of the major causes o f suddentraffic accidents.No matter domestic or abroad traffic accidents occurredespecially in highway due to puncture.Experts emphasize that the bestpreventive measure is to be a ware of the insufficient tire pressure in advance andtake t imely precaution.Tire Pressure Monitoring System(TPMS)is born of theabove reasons.It is mainly used to monitor tire press ure automatically and alarmto warn the driver to take measu res in time when the tire is in unsafe state so thatto a chieve pre-protection.