汽车安全事故预警系统设计
汽车安全事故预警系统如今已经成为了汽车行业中尤为重要的一环。而胎压检测预警系统更是汽车安全事故预警系统中的重中之重。本文首先介绍了汽车安全事故预警系统中胎压检测的研究意义和国内外发展现状，进一步阐述了胎压检测的分类及工作原理。最终本文从硬件选择、电路设计和软件设计三方面入手详细设计了汽车安全事故预警系统中的胎压检测。硬件选择主要是针对传感器、接收芯片、MCU、天线、电源和显示屏的选用，而电路和软件的设计主要是从胎压测量和发射模块和胎压数据接收和显示模块两个部分进行设计的。其中，胎压测量和发射模块是用于对胎压进行测量和数据的发送；胎压数据接收和显示模块是用于数据接收和分析，并实现数据显示和报警。关键词预警系统，胎压检测，传感器，报警
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 研究目的与意义 2
2 系统的工作原理和分类 3
2.1 系统的工作原理 3
2.2 系统的分类 3
3 系统总体设计 5
3.1 系统功能设计 5
3.2 系统结构设计 5
4 元器件的选择 6
4.1 压力传感器的选用 6
4.2 MCU的选用 9
4.3 接收芯片的选用 9
4.4 电源的选用 10
4.5 天线的选用 11
4.6 显示屏的选用 12
5 系统电路设计 12
5.1 汽车胎压测量和发射模块电路设计 12
5.2 汽车胎压数据接收和显示模块电路设计 14
6 系统软件设计 17
6.1 汽车胎压测量和发射模块软件设计 17
6.2 汽车胎压数据接收和显示模块软件设计 19
结论 24
致谢 25
参考文献 26
1 绪论
1.1 研究背景
车胎气压是否正常对汽车的使用职能和轮胎的寿命有着极其重要的影响。其中轮胎爆胎可以说是汽车胎压变化造成的最严重的后果，轮胎爆胎由于其不可预测 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
和无法控制这两个特性将会对汽车行驶产生极大的危害。有人曾经表明并且归纳出汽车轮胎的重要性，当人坐到汽车里面之后，这个人的安全实际上是由他所乘坐的汽车控制的，尤其当汽车正处于行驶状态时，我们所有的都系在一辆汽车上，而轮胎对于汽车来说，是汽车行驶的最基础的条件，一旦轮胎出现了问题，那汽车的安全是根本无法保障的。因此在汽车的行驶过程中，如果轮胎发生故障那将会是所有驾驶员最不想见到的一幕，也是驾驶员在驾驶汽车时最难防范、最难避免的一个问题，这也就是突发性的交通事故不断发生的重要原因之一。据统计，在世界各国发生的交通事故由于胎压不正常引起的事故比例在总的交通事故中超过一半。因此针对现在而言如何保证汽车胎压的正常已经成为了保证汽车安全行驶的一个极度重要的课题。据国家轮胎质量监督中心的专家分析，保持标准的汽车轮胎气压正常与稳定以及如何及时发现车胎漏气这两点是防止爆胎的关键所在。而汽车轮胎压力检测系统毫无疑问将会是解决汽车胎压变化引起的危险的最理想的对象。如果在汽车上能够有一类系统可以对汽车轮胎做出检测以便在轮胎气压过低或者过高时能够及时发出警报，那由汽车胎压引起的问题将会极大的得到解决。于是，汽车轮胎气压检测技术应运而生。
1.2 国内外研究现状
国外的汽车发展历程至少比国内的汽车发展历程要早上相近一百年，而且海外人员对汽车的驾驶安全是及其注重的，因此在汽车的安全行驶方面，海外的研究与发展相比于国内而言是较为完善的。其中汽车的胎压检测预警可以说是最为突出的一个方面，并且世界上的各大汽车公司以及各个研究中心都相继研究和开发出许多的系统来解决这个问题。而国内的汽车发展到现在为止时间是短暂的，这也导致了我国在这方面的开发与研究是晚了海外一大步的，但随着我国汽车产业正处于蓬勃上升期，我国许多的研究中心对汽车的安全行驶也进行了大量的开发，同样也获得了巨大的成功。
世界上汽车胎压检测系统的设计最早在20世纪70年代末就有人提出并进行了研究。之后过了几年在20世纪80年代世界上就已经有了能够对汽车轮胎进行监测的产品，例如英国的Lucas公司和德国的博世和威伯科公司都成功先行研制出类似于汽车胎压检测系统的产品。从20世纪70年代到现在已经几十年过去了，在这些年里，汽车胎压检测系统技术已经变得越来越成熟了，世界上的各大汽车制造商对汽车胎压检测系统的设计也越来越重视。在1997年，世界上第一个间接式胎压检测系统在通用公司的汽车上得到了使用，但由于这类系统在早期由于检测的准确度不好，并没有被大量的汽车公司选择使用。直到2000年，直接式胎压检测系统设计被成功研制出，汽车胎压检测产品才逐步被推广。
在汽车胎压检测预警系统（TPMS）的发展史上国外许多国家都采用了法律的形式来进行强制管理，例如美国就规定了2003年后出产的车辆必须全部装备了汽车胎压检测系统，2006年又出现了所有车辆没有汽车胎压检测系统是无法上高速的规定。由于人们对汽车安全的重视，尤其在汽车轮胎方面，汽车胎压检测系统的研究被人们提上了日程。例如英飞凌公司专门为汽车胎压检测系统进行了长时间、大量的研究，到现在为止，这家公司研制出的SP系列的胎压芯片已经运用到了许许多多的胎压检测系统中。而且在微波技术和集成电路技术的高速发展下，这家公司研制的胎压检测芯片也越来越先进，现如今的胎压芯片中集成了大量的传感器，其中就包括了压力传感器、温度传感器、微处理器和数据信息发射接收装置，为汽车胎压检测提供了极好的技术支持。迄今为止，国外己有许多车型装配了TPMS。根据世界对汽车数据的调查可以得出汽车胎压检测系统已经成功在一半以上的汽车上得到了安装与运行。
而在对我国国内汽车市场的汽车数据的观察，汽车胎压检测系统现在主要用于国内的高配性能的车辆上，一部分中配性能的汽车上也能看到汽车胎压检测系统，但并不多。至于低配性的汽车基本上可以说是没有的。但是国内对汽车胎压传感器芯片的开发到现在为止，已经取得了极大的成果，例如吉利汽车的研究中心研制的爆胎监测和安全控制系统已经得到了运用，我相信在不久的未来，国内汽车将会实现所有车辆都能够装配汽车胎压检测系统。
1.3 研究目的与意义
交通事故的发生对我们而言是不可预测的，但我们可以尽量去减少交通事故的发生，尤其由胎压变化而引起的交通事故对我们而言是完全可以通过我们的努力来避免这类事故发生的。对于由于胎压不正常而引起的事故，如果驾驶员可以提前知道汽车胎压的不正常，提前解决这个问题，那不就是防范于未然。
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 研究目的与意义 2
2 系统的工作原理和分类 3
2.1 系统的工作原理 3
2.2 系统的分类 3
3 系统总体设计 5
3.1 系统功能设计 5
3.2 系统结构设计 5
4 元器件的选择 6
4.1 压力传感器的选用 6
4.2 MCU的选用 9
4.3 接收芯片的选用 9
4.4 电源的选用 10
4.5 天线的选用 11
4.6 显示屏的选用 12
5 系统电路设计 12
5.1 汽车胎压测量和发射模块电路设计 12
5.2 汽车胎压数据接收和显示模块电路设计 14
6 系统软件设计 17
6.1 汽车胎压测量和发射模块软件设计 17
6.2 汽车胎压数据接收和显示模块软件设计 19
结论 24
致谢 25
参考文献 26
1 绪论
1.1 研究背景
车胎气压是否正常对汽车的使用职能和轮胎的寿命有着极其重要的影响。其中轮胎爆胎可以说是汽车胎压变化造成的最严重的后果，轮胎爆胎由于其不可预测 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
和无法控制这两个特性将会对汽车行驶产生极大的危害。有人曾经表明并且归纳出汽车轮胎的重要性，当人坐到汽车里面之后，这个人的安全实际上是由他所乘坐的汽车控制的，尤其当汽车正处于行驶状态时，我们所有的都系在一辆汽车上，而轮胎对于汽车来说，是汽车行驶的最基础的条件，一旦轮胎出现了问题，那汽车的安全是根本无法保障的。因此在汽车的行驶过程中，如果轮胎发生故障那将会是所有驾驶员最不想见到的一幕，也是驾驶员在驾驶汽车时最难防范、最难避免的一个问题，这也就是突发性的交通事故不断发生的重要原因之一。据统计，在世界各国发生的交通事故由于胎压不正常引起的事故比例在总的交通事故中超过一半。因此针对现在而言如何保证汽车胎压的正常已经成为了保证汽车安全行驶的一个极度重要的课题。据国家轮胎质量监督中心的专家分析，保持标准的汽车轮胎气压正常与稳定以及如何及时发现车胎漏气这两点是防止爆胎的关键所在。而汽车轮胎压力检测系统毫无疑问将会是解决汽车胎压变化引起的危险的最理想的对象。如果在汽车上能够有一类系统可以对汽车轮胎做出检测以便在轮胎气压过低或者过高时能够及时发出警报，那由汽车胎压引起的问题将会极大的得到解决。于是，汽车轮胎气压检测技术应运而生。
1.2 国内外研究现状
国外的汽车发展历程至少比国内的汽车发展历程要早上相近一百年，而且海外人员对汽车的驾驶安全是及其注重的，因此在汽车的安全行驶方面，海外的研究与发展相比于国内而言是较为完善的。其中汽车的胎压检测预警可以说是最为突出的一个方面，并且世界上的各大汽车公司以及各个研究中心都相继研究和开发出许多的系统来解决这个问题。而国内的汽车发展到现在为止时间是短暂的，这也导致了我国在这方面的开发与研究是晚了海外一大步的，但随着我国汽车产业正处于蓬勃上升期，我国许多的研究中心对汽车的安全行驶也进行了大量的开发，同样也获得了巨大的成功。
世界上汽车胎压检测系统的设计最早在20世纪70年代末就有人提出并进行了研究。之后过了几年在20世纪80年代世界上就已经有了能够对汽车轮胎进行监测的产品，例如英国的Lucas公司和德国的博世和威伯科公司都成功先行研制出类似于汽车胎压检测系统的产品。从20世纪70年代到现在已经几十年过去了，在这些年里，汽车胎压检测系统技术已经变得越来越成熟了，世界上的各大汽车制造商对汽车胎压检测系统的设计也越来越重视。在1997年，世界上第一个间接式胎压检测系统在通用公司的汽车上得到了使用，但由于这类系统在早期由于检测的准确度不好，并没有被大量的汽车公司选择使用。直到2000年，直接式胎压检测系统设计被成功研制出，汽车胎压检测产品才逐步被推广。
在汽车胎压检测预警系统（TPMS）的发展史上国外许多国家都采用了法律的形式来进行强制管理，例如美国就规定了2003年后出产的车辆必须全部装备了汽车胎压检测系统，2006年又出现了所有车辆没有汽车胎压检测系统是无法上高速的规定。由于人们对汽车安全的重视，尤其在汽车轮胎方面，汽车胎压检测系统的研究被人们提上了日程。例如英飞凌公司专门为汽车胎压检测系统进行了长时间、大量的研究，到现在为止，这家公司研制出的SP系列的胎压芯片已经运用到了许许多多的胎压检测系统中。而且在微波技术和集成电路技术的高速发展下，这家公司研制的胎压检测芯片也越来越先进，现如今的胎压芯片中集成了大量的传感器，其中就包括了压力传感器、温度传感器、微处理器和数据信息发射接收装置，为汽车胎压检测提供了极好的技术支持。迄今为止，国外己有许多车型装配了TPMS。根据世界对汽车数据的调查可以得出汽车胎压检测系统已经成功在一半以上的汽车上得到了安装与运行。
而在对我国国内汽车市场的汽车数据的观察，汽车胎压检测系统现在主要用于国内的高配性能的车辆上，一部分中配性能的汽车上也能看到汽车胎压检测系统，但并不多。至于低配性的汽车基本上可以说是没有的。但是国内对汽车胎压传感器芯片的开发到现在为止，已经取得了极大的成果，例如吉利汽车的研究中心研制的爆胎监测和安全控制系统已经得到了运用，我相信在不久的未来，国内汽车将会实现所有车辆都能够装配汽车胎压检测系统。
1.3 研究目的与意义
交通事故的发生对我们而言是不可预测的，但我们可以尽量去减少交通事故的发生，尤其由胎压变化而引起的交通事故对我们而言是完全可以通过我们的努力来避免这类事故发生的。对于由于胎压不正常而引起的事故，如果驾驶员可以提前知道汽车胎压的不正常，提前解决这个问题，那不就是防范于未然。
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