论文总字数：30365字

摘 要

随着科技成果不断的发展汽车已经成为人们的最重要的交通工具。汽车的数量在近几年急速增长，伴随而来的汽车事故也在很快的增长，而由于汽车胎压不正常所引起的事故，在所有事故中占很大的比重。

据汽车工程师学会统计,中国每年因为汽车胎压引起的事故也高达有大约70％。所以,如何保证汽车胎压可以实时的被检测已经成为汽车安全的重中之重，因此汽车胎压监测也成为一个研究的重点方向。

因为直接测量方法可靠方便，所以本次实验我选用了直接测量法。另外在文中对多种传感器进行了比较最终确定方案为使用BMP180传感器，BMP180传感器价格便宜使用方便，虽不具备实际实用功能但是在原理上足够替代现在实际应用于汽车胎压监测的传感器。51单片机对于压力的测量与计算具有很高的准确率，响应速度很快，具有很高的扩展性价格相对而言较低，不管是从节约成本的角度上还是在实际使用过程中的要求，51单片机都是一个非常好的选择。

因为胎压监测需要通过无限形式传输，因此在众多无线模块中我选择了NRF2401无线模块。NRF2401使用简单，价格也很便宜，无线信号传输稳定。

关键词: 汽车胎压；监测 ；51单片机 ；NRF2401

Design of tire tire pressure monitoring

Abstract

With the continuous development of scientific and technological achievements of the car has become the most important means of transport. The number of cars in recent years, rapid growth, accompanied by the car accident is also growing rapidly, and because the car tire pressure caused by abnormal accidents, in all accidents accounted for a large proportion.

According to the Institute of Automotive Engineers statistics, China"s annual car tire pressure caused by the accident as high as about 70%. So, how to ensure that the car tire pressure can be detected in real time has become the top priority of car safety, so the car tire pressure monitoring

    Because the direct measurement method is reliable and convenient, so this experiment I chose the direct measurement method. In addition, a variety of sensors were compared to the final determination of the program for the use of BMP180 sensor, BMP180 sensor cheap and easy to use, although not practical practical function but in principle enough to replace the actual application of the tire pressure monitoring sensor. 51 single-chip for the pressure measurement and calculation has a high accuracy, fast response, with a high degree of expansion of the price is relatively low, whether it is from the perspective of cost savings or in the actual use of the process requirements, 51 single chip is a very good choice.

Because tire pressure monitoring needs to be transmitted through infinite, so in many wireless modules I chose the NRF2401 wireless module. NRF2401 is a single chip RF transceiver chip, chip built-in frequency synthesizer, power amplifier, crystal oscillator and modulator and other functional modules, output power and communication channels can be configured through the program, is also quite easy to use, the price is also very moderate.

Key words: automobile tire pressure monitoring 51 single chip machine NRF2401

目 录

摘 要 I

Abstract I

第一章 绪论 1

1.1课题产生背景及意义 1

1.2国内外发展状况 1

1.3预采取的研究方法及选用技术 1

第二章 TPMS分类及原理介绍 1

2.1间接式 1

2.1.1计算式间接 1

2.1.2磁敏式间接 1

2.2直接式 1

第三章 系统的总体设计 1

3.1系统工作环境 1

3.2系统的整体设计 1

3.2.1总图设计框图 1

3.2.2检测模块设计 1

3.2.3主机部分设计 1

第四章 相关器件介绍 1

4.1 传感器 1

4.1.1 BMP180传感器介绍 1

4.1.2传感器实物展示 1

4.2单片机介绍 1

4.2.1 什么是单片机 1

4.2.2 单片机的引脚排列 1

4.2.3 最小单片机系统展示 1

4.2.4 单片机内部结构示意图 1

4.2.5 单片机的存储器 1

4.2.6单片机的并行I/O接口 1

4.3 无线收发芯片简介 1

4.3.1 模块简介 1

4.3.2模块电气特性 1

4.3.3模块引脚说明 1

4.3.4模块实物展示 1

第五章 系统的硬件设计 1

5.1系统硬件整体图 1

5.2采样端发射部分电路设计 1

5.3低频信号接收电路 1

5.4 显示电路 1

第六章 系统的软件设计 1

6.1软件设计思路 1

6.2如何由频率计算出气压值 1

6.3程序流程图 1

第七章 系统调试 1

7.1方案的选择 1

7.2硬件调试 1

7.3软件调试 1

7.4整体调试 1

7.4.1实现结果 1

第八章 结 论 1

致 谢 1

参考文献（References） 1

附 录Ⅰ 1

第一章 绪论

1.1课题产生背景及意义

随着科技的不断发展，汽车的速度也在不断提高，汽车事故问题也在越来越被世人重视。爆胎是司机最难预料的，同时也是最容易忽略和不易发现的隐患，让司机们头疼不已。据统计，在中国因汽车胎压不正常引起的事故率达70%，在美国高达80%。如何有效的预防因爆胎引起的交通事故成为迫在眉睫的任务。据国家有关专家研究发现，汽车胎压是否处于安全范围之内对于汽车的正常行驶影响非常大。因此汽车轮胎压力监测系统则变成可以最直接反应有效的预防措施。汽车轮胎压力监测系统也收到了广人民的关注，研发部门也作出了很大的贡献。

所以汽车胎压监测成为最重要的预防方式，而胎压监测是无法通过人眼直接观测的，而且在高速行驶时也是不可能实现的，TPMS可以在任何情况下实时的向人们反应。从实际情况上考虑，据理论和实验汽车胎压每下降十分之一轮胎的寿命就减少四分之一。不仅如此，随着汽车胎压的减少，轮胎中由于气压减小使得车轮与地面的摩擦力会减小，而且轮胎抓地力不牢导致油耗会上升，从而使得车主承担更多的经济费用。根据统计相同的汽油量在行驶时路程会有所下降 。当汽车气压减少时会导致汽车底盘的下降从而使得汽车悬挂的负重变大，长此以往会增加汽车在保养时的维修费用。上述所有的问题不仅仅会造成经济损失，更值得注意的是这些都是安全隐患，如果不及时解决在行驶过程中会发生重大事故危机人身安全。

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