基于STM32的汽车胎压监测单元设计及系统功能研究

发布时间：2021-04-06 10:16

　　为了提高汽车行车安全,有效防止爆胎,减少交通事故的发生,本文设计了一套汽车轮胎压力监测系统（TPMS）。TPMS是属于汽车电子中的主动式安全技术,它能够实时监测汽车轮胎的压力和温度,利用MCU采集并处理数据后,通过无线发射模块发射出去。中央驾驶室有对应的数据接收与显示模块,MCU把接收来的数据进行处理后与设定的标准气压或温度范围进行比较,如果超出范围,则进行报警处理。从而防止汽车轮胎爆炸,保障乘车人和驾驶人的生命财产安全。本文基于STM32单片机控制设计了一套高性能、低功耗的TPMS。系统重点设计了数据采集与发射模块。系统硬件方面采用胎压监测专用传感器芯片MPXY8020A来测量温度和胎压值,使用高精度的三轴加速度传感器ADXL345测量轮胎加速度以及车轮角度变化值。最后利用高频nRF24L01收发射频芯片实现数据的无线传输。数据传输距离远,抗干扰能力强。软件方面重点设计了 MPXY8020A的底层驱动程序,采集数据时使用二分法原理,进行了逐次循环比较。这样不仅采集效率高,而且数据准确可靠。对于无线收发模块,系统进行了 CRC校验,提高了数据传输的可靠性和安全性。本文重点考虑了系统的功... 

【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１直接式ＴＰＭＳ发射模块组成??

定时器??锂亚电池??图１．１直接式ＴＰＭＳ发射模块组成??本系统正是根据直接式ＴＰＭＳ原理设计的。根据直接式ＴＰＭＳ安装位置的不同又分为内??置式和外置式，其安装示意图如图１．２所示。??３??

??图２．２离散型胎压监测方案??本文本着深入学习和探究的＠的，选择方案二。采用分离式的胎压传感器设计不仅研宄??成本低，研宄内容丰富，而且有利于开发人员深入理解ＴＰＭＳ工作原理；而方案一设计，需??要专用的开发板进行开发，研宄成本较高，研宄内容不够丰富、具体、细致。方案一的选择??更适合公司进行开发和销售。??２．３?ＴＰＭＳ各模块设计要求??２．３．１?ＭＣＵ设计要求??由于ＴＰＭＳ用于汽车上，故所有器件均要符合汽车级应用，温度要符合－４０？１２５°Ｃ。ＭＣＵ??要符合低功耗要求，其他功能够用即可。主控制器ＭＣＵ掌握着整个ＴＰＭＳ的核心通讯及管??理，是系统的中枢大脑。ＭＣＵ收到指令后对传感器数据进行采集和处理，并协调各个模块之??间的数据通信。因此，ＭＣＵ的选择决定了系统的开发难易、开发速度、开发的成本和稳定性。??本文也对比研宄了几款市场上常用的主控制器ＭＣＵ


本文编号：3121265