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S C I E N C E&T E C H N O L O G Y I N F O R MA T I O N
2 0 1 3年
第3期
基于单片机的轮胎压力无线监测系统设计 祝文静 (安徽理工大学电气与信息工程学院,安徽淮南 2 3 2 0 0 1 ) 【摘要】轮胎压力异常是危及汽车安全行驶的重要因素之一。本文研究的轮胎压力监测系统由轮胎传输模块和中心接收站两大模块组成。
轮胎模块由传感器及射频信号发射单元组成。传感器单元采用 B MP 0 8 5气压模块集压力、温度传感器及数字控制逻辑于一体的传感器:无线通信模块采用 n R F 2 4 L 0 1芯片。传输数据经过处理器处理后,显示在 L C D1 6 0 2液晶上,实现气压的无线测量与显示
【关键词】轮胎;压力;无线传输;监测 Ba s e d o n Si n g l e Chi p Ti r e Pr e s s u r e Wi r e l e s s Mo n i t o r i ng S y s t e m De s i g n
Z HU we n - j i n g ( S c h o o l o f E l e c t r i c a l a n d I n f o r ma t i o n En g i n e e r i n g, A n h u i Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y。 Hu a i n a n An h u i, 2 3 2 0 0 1 )
[ A b s t r a c t] T i r e p r e s s u r e a n o m a l y i s t o e n d a n g e r t h e s a f e t y c a r d r i v i n g i s o n e o f t h e i m p o r t a n t f a c t o r s i n t h i s p a p e r, t h e t i r e p r e s s u r e m o n i t o r i n g s y s t e m c o n s i s t s f o t i r e t r a n s mi s s i o n mo d u l e a n d c e n t e r r e c e i v i n g s t a t i o n t wo mo d u l e s t i r e mo d u l e by s e n s o r a n d r f s i g n a l t r a n s mi s s i o n u n i t c o mp o s i t i o n
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n s o r u n i t u s i n g B MP 0 8 5 p r e s s u r e mo d u l e s e t pr e s s u r e t e mpe r a t u r e s e n s o r a n d d i g i t a l c o n t r o l l o g i c i n o n e o f t h e s e n s o r;W i r e l e s s c o mmu n i c a t i o n mo d u l e nRF 2 4 L 01 t h e c h i p,t r a n s mi s s i o n d a t a a f t e r p r o c e s s o r p r o c e s s i n g,d i s p l a y i n t h e LC D1 6 0 2 LC D,r e a l i z e p r e s s u r e wi r e l e s s me a s u r e me n t a n d d i s p l a y .
【 K e y w o r d s] T y r e; P r e s s u r e; Wi r e l e s s t r a n s m i s s i o n; M o n i t o r B M P 0 8 5气压传感器是利用电压电阻 M E M S技术对 E M C的稳定性 . 高准确度,线性度以及长期稳定性。 增强汽车行驶安全性 .操控性能不同的车辆 .要提高轮胎标准的 B M P 0 8 5应用程序范围: G P S导航的增强、航位推测、内部外部导胎压就会不一样 .轮胎内压力低于或高于标准的压力范围时 .都会使航、休闲,运动和健康的监测、天气预测、垂着速度迹象、风机功率控制轮胎出现故障若轮胎气压高于标准气压 .此时轮胎与地面的接触面等。 积小,增大了轮胎面中部区域承受的压力 .加剧了磨损 .导致轮胎底部开裂。此时轮胎钢度刚好增大,就不能起到缓冲作用,导致路面与轮胎 3软件设计 间的载荷增大 .汽车平顺性变差 .轮胎的回正力矩减小 .从而降低了汽整个系统的功能是由硬件电路配合软件程序来实现的 .当硬件基车的操纵性能_ 1 _ 如果汽车行驶时撞击到障碍物 .更容易造成轮胎的破本定型的时候软件也基本定下来了。本实验有两部分组成,分别为轮裂若轮胎气压低于标准气压,尤其在高速行驶过程中.轮胎内的温度胎模块软件设计和中央接收模块程序设计。 会急剧上升造成脱层 .削弱轮胎的强度 .降低轮胎的承载力,并造成轮 3
. 1轮胎模块程序设计胎破裂日。 系统上电之后 .发射板上的 B M P 0 8 5气压模块读取当前气压值 . 对浓度超标的地方 .采取相应的除尘措施:并通过无线网络将数通过I I C数据接口传递给发射板上的单片机 A T 8 9 S 5 2 .单片机经过处据送人地面监控中心的显示屏上监控人员对显示屏进行实时监测 . 理之后 .把气压数据传递给无线模块 n R F 2 4 L 0 1 . n R F 2 4 L 0 1将此数据发现有浓度超标的地方 .立即跟井下通信 .组织人员疏散。 发射出去。轮胎模块流程图如图 l所示先由B M P 0 8 5采集数据,然后传到单片机 .经过单片机的处理后 .把气压数据传传递给无线模块 2硬件设计 n R F 2 4 L 0 1 .再发射给接收模块 .进行实时监测。 2 . 1系统结构 (翌塑) 轮胎压力无线监测系统包括无线发射部分和无线接收部分。无线: I . . . . . . . .一 发射部分包括压力传感器模块、单片机主控制模块 1、无线发送模块。 初始化B MP 0 8 5 无线接收部分包括无线接收模块、单片机主控制模块 2、液晶显示报定义 B MP 0 8 5模块I l c时钟引脚警模块压力传感器模块向单片机主控制模块 1传输监测到的压力; 单片机主控制模块 1通过无线传输模块传输压力信息:无线接收模块初始化L C D 1 6 0 2 把接收到的压力信息传给单片机主控制模块 2:最后将压力大小显示到液晶屏上 2 - 2 A T 8 9 S 5 2单片机 l墨兰堡竺l 本系统控制电路的核心器件采用的是 A T 8 9 S 5 2单片机由美国 A T M E L生产此单片机属于 M C S一 5 1系列 A T 8 9 S 5 2单片机在整个电 I ! . . . . . . . . . . . .一 路板的连接中起主导控制作用。 韧始化 n R F 2 4 L 0 1 2 _ 3无线通信模块鼓簧 n R F 2 4 L O 1为接收模式 n R F 2 4 L 0 1是一款无线收发器芯片 .其工作频率在 2 . 4~ 2 . 5 G H z。频率发生器、增强型 S c h o c k B u r s t T M模式控制器、功率放大器、晶体振荡设嚣 n R F 2 4 L 0 1为发射模式器、调制器、解调器,都是无线收发器。通过 S P I接口可以设置输出功 n R F 2 4 L O 1发射数据率、
频道选择和协议的设置。 n RF 2 4 L 0 1工作在发射模式下发射功率为一 6 d B m时电流消耗为
1 设计内容
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9 m A .接收模式时为 1 2 . 3 m A。在掉电模式和待机模式下电流消耗更低。 2 . 4 B MP o 8 5气压模块 B M P 0 8 5是一款精度高、能耗超低的压力传感器,可以应用在移动设备中 它的性能卓越 .绝对精度最低可以达到 0 . 0 3 h P a,并且耗电极低,只有 3 。B MP 0 8 5采用强大的 8 - p i n陶瓷无引线芯片承载 ( L C C)超薄封装,可以通过 I 2 C总线直接与各种微处理器相连。
三<■ N 数{廒达到祷撒值
设鬣n R F 2 4 L 0 1为发射横式并发射数据
图 1轮胎模块流程图
作者简介:祝文静( 1 9 8 9一),女,安徽淮北人,安徽理工大学电气与信息工程学院,研究生,研究方向为控制工程。
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