轮胎压力监测系统的设计【字数：10861】
摘 要众所皆知，发展都是有利有弊的。就像汽车的发展，一方面它给我们带来了极大的便利和舒适感，另一方面它也会引起各种各样的安全方面的问题。本文研究了汽车轮胎压力这一块的安全问题及其解决方式，设计了一种能够对汽车胎压实行监视测量的系统。在权衡利弊之后，本设计将无线ZigBee技术运用在轮胎压力监测的系统中，以此监测胎压的参数，还使用了CC2430作为数据通信模块来发送和接收数据。这样，在驾驶的过程中，如果监测到轮胎压力变化过大就发出警报，提醒驾驶者，进而避免发生因轮胎压力导致的安全事故。
Key words：tire?pressure;?monitoring?system;?ZigBee;data communication module 目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3本文研究方案 1
第二章 系统的硬件设计 3
2.1系统的总体设计思路 3
2.2硬件设计 3
2.2.1压力传感器 4
2.2.2ZigBee技术 4
2.2.3数据通信模块CC2430 5
2.2.4按键电路 6
2.2.5LCD显示器 7
2.2.6报警系统 7
2.3本章小结 7
第三章 系统的软件设计 9
3.1软件设计流程与开发环境 9
3.2监测系统的软件设计与实现 10
3.3本章小结 10
第四章 系统调试以及抗干扰设计 11
4.1系统调试 11
4.2系统仿真 11
4.3抗干扰设计 11
4.3.1干扰 11
4.3.2硬件方面的抗干扰设计 11
4.3.3软件方面的抗干扰设计 11
4.4本章小结 12
总结与展望 14
致 谢 15
参考文献 16
第一章 绪论
1.1研究背景及意义
在1885年，德国工程师卡尔?本茨发明了世界上第一辆汽车，开启了人类交通工 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
具的发展的新纪元。在距今的一百多年里，经济正在以惊人的速度发展着，社会也跟着不断地进步，越来越多的人们开始驾驶汽车并将其作为代步工具。一方面，汽车为我们提供了极大的便利与舒适感，让交通变得四通八达，异常方便。另一方面，汽车也会带来各式各样的交通事故。比如说，如果长时间驾驶汽车，就会发生由汽车轮胎的压力和温度等等的变化的爆胎危险事故，更严重的话，甚至会引起燃烧和爆炸。依据一些调查和统计的结果，了解到一旦汽车超速或者长时间驾驶，因为爆胎而导致的死亡率竟接近100%，所以，对汽车轮胎的压力进行实时有效地监视测量是迫在眉睫的，通过监测轮胎的压力变化来幸免汽车在高速度的驾驶中而发生的爆胎事件。因此，本文设计了一种轮胎压力的监测系统，监视测量轮胎压力的一系列变化，能够提前提醒驾驶员，进而采取措施来避免悲剧的发生。
1.2国内外研究现状
目前，我国和国外都发现对轮胎压力进行监视测量是势在必行的，只有有效及时地监视测量并发出警醒，才能保证人类驾驶汽车出行的安全问题，这已经成为国内外都炙手可热的研究事件。
在我国，还没有发布强制在汽车上安装轮胎压力的监测系统的有关规定，而且该系统的生产费用也比较昂贵，所以我国汽车装置该系统的少之又少。对此，我国在该系统的研究还处于起步阶段，等待进一步的发展和推广，使得大多数人用得起该系统并普及使用。在国外，对于汽车轮胎的压力监测系统很早就发布了明确的规定，所以国外对该系统的研究已经较为成熟了。现如今，我国开始渐渐地重视起这方面，已经有许多品牌的汽车安置了轮胎的压力监测系统。
因此，对于我国来说，该系统在我国的市场上是有很大的发展空间的。在未来，安装该系统很有可能成为一件很普遍的事。
1.3本文研究方案
根据我所查阅的大量文献中，有各种各样的设计方案，它们都有各自的优势与劣势。通过仔细分析和深思熟虑，本文的设计主要采用在他们的基础上加以改进的研究设计方案。
本文设计了一种基于单片机的无线ZigBee技术的汽车轮胎压力监测系统，该系统包括两个模块，汽车轮胎内部的数据采集发射模块和汽车驾驶室内的数据接收显示模块。通过ZigBee无线传输的方式将汽车轮胎内部的数据采集发射模块和汽车驾驶室内的数据接收显示模块进行通信，实现对轮胎压力参数变化的实时监视与测量。本文所设计的汽车轮胎压力监测系统采用CC2430作为数据通信模块，实现了数据的发送与接收，具有功率较低、复杂度较低以及组网灵活等特点。本课题设计的基于无线ZigBee的汽车轮胎压力监测系统，具有这样几个优点：布设简单、使用灵活、系统稳定。
然后本系统对相关的硬件进行一系列设计，又对相关的一系列软件进行程序的编写。在系统设计出来后，还要对其进行抗干扰设计。最后，对软件和硬件进行制作与调试。本文所设计的轮胎压力监测系统，由轮胎压力传感器、单片机MCU、射频收发器和主机接收器组成。在汽车的四个轮胎里安装智能传感器，在其采集到汽车内部的压力信息之后，将这些压力信息经过转换进而变成电信号，然后再通过A/D转换即是模拟/数字转换，从而把模拟信号转变成为数字信号，再经由射频收发器将这些信息发送给驾驶厢里面的主机接收器，驾驶人员就能够把握各个汽车轮胎内部的压力状况。一旦汽车轮胎的压力发生异常的时候，主机接收器就会经由报警装置自动进行报警，以此来提醒驾驶者要立即采取一系列相应的措施，从而保障驾驶汽车出行的顺利和安全。
本文设计了一种基于单片机的无线ZigBee的汽车轮胎压力监测系统，首先设计并调试基于单片机的汽车轮胎压力监测系统硬件及程序；然后要实现汽车轮胎压力的监测、无线传输数据以及压力显示的功能；最后完成硬件设计，调试完整的系统功能。
第二章 系统的硬件设计
Key words：tire?pressure;?monitoring?system;?ZigBee;data communication module 目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3本文研究方案 1
第二章 系统的硬件设计 3
2.1系统的总体设计思路 3
2.2硬件设计 3
2.2.1压力传感器 4
2.2.2ZigBee技术 4
2.2.3数据通信模块CC2430 5
2.2.4按键电路 6
2.2.5LCD显示器 7
2.2.6报警系统 7
2.3本章小结 7
第三章 系统的软件设计 9
3.1软件设计流程与开发环境 9
3.2监测系统的软件设计与实现 10
3.3本章小结 10
第四章 系统调试以及抗干扰设计 11
4.1系统调试 11
4.2系统仿真 11
4.3抗干扰设计 11
4.3.1干扰 11
4.3.2硬件方面的抗干扰设计 11
4.3.3软件方面的抗干扰设计 11
4.4本章小结 12
总结与展望 14
致 谢 15
参考文献 16
第一章 绪论
1.1研究背景及意义
在1885年，德国工程师卡尔?本茨发明了世界上第一辆汽车，开启了人类交通工 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
具的发展的新纪元。在距今的一百多年里，经济正在以惊人的速度发展着，社会也跟着不断地进步，越来越多的人们开始驾驶汽车并将其作为代步工具。一方面，汽车为我们提供了极大的便利与舒适感，让交通变得四通八达，异常方便。另一方面，汽车也会带来各式各样的交通事故。比如说，如果长时间驾驶汽车，就会发生由汽车轮胎的压力和温度等等的变化的爆胎危险事故，更严重的话，甚至会引起燃烧和爆炸。依据一些调查和统计的结果，了解到一旦汽车超速或者长时间驾驶，因为爆胎而导致的死亡率竟接近100%，所以，对汽车轮胎的压力进行实时有效地监视测量是迫在眉睫的，通过监测轮胎的压力变化来幸免汽车在高速度的驾驶中而发生的爆胎事件。因此，本文设计了一种轮胎压力的监测系统，监视测量轮胎压力的一系列变化，能够提前提醒驾驶员，进而采取措施来避免悲剧的发生。
1.2国内外研究现状
目前，我国和国外都发现对轮胎压力进行监视测量是势在必行的，只有有效及时地监视测量并发出警醒，才能保证人类驾驶汽车出行的安全问题，这已经成为国内外都炙手可热的研究事件。
在我国，还没有发布强制在汽车上安装轮胎压力的监测系统的有关规定，而且该系统的生产费用也比较昂贵，所以我国汽车装置该系统的少之又少。对此，我国在该系统的研究还处于起步阶段，等待进一步的发展和推广，使得大多数人用得起该系统并普及使用。在国外，对于汽车轮胎的压力监测系统很早就发布了明确的规定，所以国外对该系统的研究已经较为成熟了。现如今，我国开始渐渐地重视起这方面，已经有许多品牌的汽车安置了轮胎的压力监测系统。
因此，对于我国来说，该系统在我国的市场上是有很大的发展空间的。在未来，安装该系统很有可能成为一件很普遍的事。
1.3本文研究方案
根据我所查阅的大量文献中，有各种各样的设计方案，它们都有各自的优势与劣势。通过仔细分析和深思熟虑，本文的设计主要采用在他们的基础上加以改进的研究设计方案。
本文设计了一种基于单片机的无线ZigBee技术的汽车轮胎压力监测系统，该系统包括两个模块，汽车轮胎内部的数据采集发射模块和汽车驾驶室内的数据接收显示模块。通过ZigBee无线传输的方式将汽车轮胎内部的数据采集发射模块和汽车驾驶室内的数据接收显示模块进行通信，实现对轮胎压力参数变化的实时监视与测量。本文所设计的汽车轮胎压力监测系统采用CC2430作为数据通信模块，实现了数据的发送与接收，具有功率较低、复杂度较低以及组网灵活等特点。本课题设计的基于无线ZigBee的汽车轮胎压力监测系统，具有这样几个优点：布设简单、使用灵活、系统稳定。
然后本系统对相关的硬件进行一系列设计，又对相关的一系列软件进行程序的编写。在系统设计出来后，还要对其进行抗干扰设计。最后，对软件和硬件进行制作与调试。本文所设计的轮胎压力监测系统，由轮胎压力传感器、单片机MCU、射频收发器和主机接收器组成。在汽车的四个轮胎里安装智能传感器，在其采集到汽车内部的压力信息之后，将这些压力信息经过转换进而变成电信号，然后再通过A/D转换即是模拟/数字转换，从而把模拟信号转变成为数字信号，再经由射频收发器将这些信息发送给驾驶厢里面的主机接收器，驾驶人员就能够把握各个汽车轮胎内部的压力状况。一旦汽车轮胎的压力发生异常的时候，主机接收器就会经由报警装置自动进行报警，以此来提醒驾驶者要立即采取一系列相应的措施，从而保障驾驶汽车出行的顺利和安全。
本文设计了一种基于单片机的无线ZigBee的汽车轮胎压力监测系统，首先设计并调试基于单片机的汽车轮胎压力监测系统硬件及程序；然后要实现汽车轮胎压力的监测、无线传输数据以及压力显示的功能；最后完成硬件设计，调试完整的系统功能。
第二章 系统的硬件设计
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