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概要

??本文以STC89C52單片機(jī)為控制核心，通過氣壓傳感器模塊對(duì)汽車各輪胎的胎壓進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集與處理，利用2.4G ZigBee無線模塊反饋給單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和判斷，當(dāng)汽車胎壓高于和低于系統(tǒng)設(shè)定的闕值時(shí)，時(shí)鐘DS1302進(jìn)行時(shí)間記錄，單片機(jī)給蜂鳴器報(bào)警信號(hào)并且通過對(duì)顯示模塊進(jìn)行工作，將胎壓的實(shí)時(shí)信息和報(bào)警時(shí)間顯示到LCD1602液晶顯示器上，時(shí)相應(yīng)的胎壓警示燈亮起。
關(guān)鍵詞：TPMS；STC89C52；無線傳輸

一、系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案

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在本次汽車胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，主要實(shí)現(xiàn)以下幾大功能：
（1）液晶顯示：通過顯示模塊實(shí)現(xiàn)當(dāng)前值的壓值及當(dāng)前時(shí)間。
（2）數(shù)據(jù)采集：能夠檢測(cè)出四個(gè)輪胎的當(dāng)前胎壓值。
（3）報(bào)警控制：當(dāng)單個(gè)胎壓超過設(shè)定值時(shí)或者四個(gè)輪胎不平衡時(shí)蜂鳴加聲光報(bào)警同時(shí)發(fā)送到手機(jī)上提醒駕駛員；
（4）無線通信：用無線傳感對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和執(zhí)行。
（5）按鍵控制：能夠通過按鍵設(shè)定閾值。

二、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 主流程圖

系統(tǒng)主流程圖如圖4-1所示，對(duì)于本系統(tǒng)一上來就是待機(jī)狀態(tài)，正常工作后掃描DS1302程序，進(jìn)行時(shí)間信息的采集。然后通過對(duì)無線信號(hào)的掃描，對(duì)胎壓傳感器采集的信息進(jìn)行處理和判斷。胎壓是大于系統(tǒng)所設(shè)置的最大限值，如果是則進(jìn)行高壓報(bào)警，并亮起高壓胎壓警示燈；若否則進(jìn)入下層判定是否時(shí)低壓報(bào)警，如果是則進(jìn)行低壓報(bào)警，并亮起低壓胎壓指示燈并由單片機(jī)將數(shù)據(jù)傳輸給LCD1602進(jìn)行顯示。

4-1 系統(tǒng)主控流程圖

三 系統(tǒng)仿真

5.1 系統(tǒng)仿真調(diào)試

在系統(tǒng)的仿真階段首先要建立一個(gè)工程，然后在元器件庫(kù)搜索用到的各種元器件，無線通信不能在仿真軟件很好的顯示，本次采用AD轉(zhuǎn)換器ADC08032與滑動(dòng)變阻器進(jìn)行連接來代替?zhèn)鞲衅鞅O(jiān)測(cè)的信號(hào)，將滑動(dòng)變阻器改變數(shù)值進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換并呈遞給從機(jī)，從機(jī)將信號(hào)傳遞給主機(jī)模擬無線通信。元器件布局完畢后進(jìn)行線路的連接，在這個(gè)階段不可出現(xiàn)虛連等問題，否則會(huì)出現(xiàn)仿真錯(cuò)誤。
　　在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的過程中需要進(jìn)行調(diào)試，該步驟是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中必不可少的步驟之一，它的目的是及時(shí)在最后階段進(jìn)行系統(tǒng)整體測(cè)試與校驗(yàn)，而調(diào)試分為系統(tǒng)軟件調(diào)試和硬件調(diào)試，軟件調(diào)試包含了系統(tǒng)程序調(diào)試，系統(tǒng)仿真測(cè)試。
　　在本系統(tǒng)中的仿真軟件使用的是Proteus，該軟件可以仿真單片機(jī)和一些電子電路有關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，通過本軟件的仿真可以在很大的程度上縮短系統(tǒng)設(shè)計(jì)的周期，在焊接電路板之前可以在仿真軟件上經(jīng)過測(cè)試，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的瑕疵要認(rèn)真分析問題的所在，是硬件設(shè)計(jì)原理問題還是程序編譯問題，這樣才能具有更加針對(duì)性的修改。經(jīng)過仿真測(cè)試得到的正確結(jié)果才能進(jìn)行電路的焊接，如下圖5-1所示為系統(tǒng)仿真調(diào)試的結(jié)果示意圖，由于仿真軟件庫(kù)有部分器件是有的，所以達(dá)不到全部的預(yù)計(jì)效果。
圖5-1 仿真圖

實(shí)物

四、 結(jié)論

本文研究與設(shè)計(jì)了汽車胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本文的主要工作是研究如何實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輪胎的壓力并記錄時(shí)間，如何準(zhǔn)確地對(duì)輪胎故障報(bào)警，如何提高系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性。本文的工作如下:
1、對(duì)威脅行車安全發(fā)生爆胎的原因進(jìn)行了分析，針對(duì)當(dāng)前輪胎監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案的不足之處，提出了基于單片機(jī)的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，在滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本需求的同時(shí)，簡(jiǎn)化了電路的設(shè)計(jì)，提高了TPMS系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和抗干擾能力，并能解決系統(tǒng)低功耗的要求。
2、硬件方面，設(shè)計(jì)了具備電源轉(zhuǎn)換、STC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)、無線傳輸、胎壓傳感器、LED驅(qū)動(dòng)、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)等功能的集成電路板，將集成電路板安裝于車輛OBD診斷接口，電源轉(zhuǎn)換電路將車輛12V電壓分別降至3.3V和5V供給整個(gè)集成電路板，單片機(jī)最小系統(tǒng)保證胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，XGZP6847型壓力傳感器采集車輛實(shí)時(shí)胎壓數(shù)據(jù)，保留輪速數(shù)據(jù)并傳送至STC89C52單片機(jī)內(nèi)部，運(yùn)行計(jì)算后，適時(shí)驅(qū)動(dòng)LED指示燈和蜂鳴器。
3、軟件方面，構(gòu)建了胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主程序框架，明確各子程序的功能定義。具體工作如下，各器件的初始化配置和信息接收方式配置、胎壓異常判斷流程設(shè)計(jì)、休眠模式設(shè)計(jì)、報(bào)警模式設(shè)計(jì)，程序運(yùn)行后，ZigBee無線接收模塊和XGZP6847胎壓傳感器模塊正常工作，而休眠模塊等待相應(yīng)的外部條件觸發(fā)，一旦觸發(fā)，系統(tǒng)進(jìn)入休眠。
　　本次設(shè)計(jì)通過焊接完畢實(shí)物后將程序下載到單片機(jī)中得知，整體的設(shè)計(jì)符合了任務(wù)書的要求，但實(shí)物制作過程中也不是十分順利的，測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)有一部分功能和預(yù)期的不一樣，在進(jìn)行原因的查找，修改程序、下載程序等多次操作，最后完成了一個(gè)和預(yù)期一樣的實(shí)物。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-744291.html

到了這里，關(guān)于基于單片機(jī)的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！