本文關(guān)鍵詞：基于Zigbee技術(shù)的運(yùn)行汽車胎壓采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)60%的高速公路汽車交通事故是由爆胎引起的,如何預(yù)防輪胎爆胎已成為當(dāng)今汽車安全駕駛的一個(gè)重要課題。汽車輪胎胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(Tire Pressure Monitoring System,TPMS)是安全可靠、能夠有效預(yù)防輪胎爆胎的安全裝置,該系統(tǒng)對(duì)輪胎內(nèi)部壓力、溫度進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè),若輪胎內(nèi)部壓力或溫度出現(xiàn)異常則及時(shí)進(jìn)行預(yù)警。目前,歐美國(guó)家已立法強(qiáng)制性安裝TPMS,因此國(guó)外TPMS技術(shù)得到迅速發(fā)展。而我國(guó)對(duì)TPMS的研究相對(duì)起步較晚,因此研究具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的直接式TPMS對(duì)于我國(guó)的交通安全具有重要意義。本文利用新興的低功耗、抗干擾性強(qiáng)的Zig Bee技術(shù),研制了一套基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的汽車胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本文研究了國(guó)內(nèi)外的TPMS系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r,對(duì)比了直接式TPMS系統(tǒng)與間接式TPMS系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn),選用了直接式測(cè)量胎壓的方法并針對(duì)不足之處,將Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。論文首先分析研發(fā)TPMS系統(tǒng)在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)方面的意義說(shuō)明TPMS的重要性,介紹Zigbee技術(shù)與其他無(wú)線傳輸方式相比的在短距離無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)方面的優(yōu)勢(shì),并闡述了Zigbee星型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有低功耗、低成本、高可靠性和易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)系統(tǒng)的技術(shù)要求和功能特點(diǎn),詳細(xì)介紹TPMS系統(tǒng)的基本原理,提出系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計(jì)方案,并針對(duì)星型網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)的低功耗管理提出了相應(yīng)的方案。從實(shí)際應(yīng)用出發(fā),對(duì)系統(tǒng)軟硬件的低功耗設(shè)計(jì)做了一定的改進(jìn):在軟件方面,將異常時(shí)實(shí)時(shí)喚醒和正常時(shí)定時(shí)喚醒結(jié)合起來(lái),使用加速度特征值來(lái)喚醒CC2430芯片減少檢測(cè)模塊的發(fā)送次數(shù),降低功耗;在硬件方面的選用高度集成的低功耗芯片CC2430和SP12來(lái)減少組件的數(shù)量,簡(jiǎn)化電路;對(duì)系統(tǒng)的抗干擾性做了進(jìn)一步改進(jìn),利用Zigbee直接序列擴(kuò)頻技術(shù)和信號(hào)避免碰撞機(jī)制以及合理設(shè)計(jì)PCB,提高了系統(tǒng)的抗干擾性。與現(xiàn)有的TPMS設(shè)計(jì)方案相比,改進(jìn)后的方案在提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí),系統(tǒng)的體積更小,電路更簡(jiǎn)化,耗能更低,使用壽命更長(zhǎng)。定位技術(shù)采用可靠、便捷和低成本的定位技術(shù),引入Zigbee綁定機(jī)制,它在輪胎更換保養(yǎng)后能夠自動(dòng)更新綁定鏈表,達(dá)到自動(dòng)定位的功能。完成了系統(tǒng)的電氣原理圖和PCB圖的設(shè)計(jì)。按系統(tǒng)的功能要求,本文完成了輪胎模塊的數(shù)據(jù)采集和發(fā)送程序;主機(jī)模塊的數(shù)據(jù)接收、存儲(chǔ)和顯示程序、數(shù)據(jù)處理程序和報(bào)警提示程序。最后,文章對(duì)輪胎監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行了功耗分析和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的靜態(tài)功能測(cè)試,保證了系統(tǒng)功能的完整性,并進(jìn)行了Zigbee星型組網(wǎng)的測(cè)試,測(cè)試數(shù)據(jù)表明了本設(shè)計(jì)滿足基本設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：TPMS Zigbee技術(shù) 低功耗 星型組網(wǎng)
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U463.6;TN92
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 引言11-21
• 1.1 研究背景和意義11-12
• 1.2 課題立題依據(jù)12-14
• 1.2.1 輪胎壓力與行車安全12
• 1.2.2 輪胎壓力與輪胎使用壽命12-13
• 1.2.3 課題研究意義13-14
• 1.3 TPMS的發(fā)展?fàn)顩r14-16
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)TPMS發(fā)展?fàn)顩r14-15
• 1.3.2 國(guó)外TPMS發(fā)展?fàn)顩r15
• 1.3.3 全球TPMS發(fā)展趨勢(shì)15-16
• 1.4 TPMS的實(shí)現(xiàn)方案16-19
• 1.4.1 間接式TPMS16-17
• 1.4.2 直接式TPMS17-19
• 1.4.3 傳統(tǒng)TPMS的弊端19
• 1.5 課題的研究?jī)?nèi)容及論文結(jié)構(gòu)19-21
• 1.5.1 本課題的研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.5.2 論文結(jié)構(gòu)安排20-21
• 第2章 Zigbee技術(shù)分析21-29
• 2.1 Zigbee技術(shù)21-23
• 2.1.1 Zigbee技術(shù)特點(diǎn)21-22
• 2.1.2 Zigbee的標(biāo)準(zhǔn)制定22-23
• 2.2 主流短距離無(wú)線通信方式23-24
• 2.3 Zigbee的網(wǎng)絡(luò)類型24-26
• 2.4 Zigbee的協(xié)議棧模型26-28
• 2.4.1 物理層（PHY層）27
• 2.4.2 MAC層27-28
• 2.4.3 網(wǎng)絡(luò)層（NWK層）28
• 2.4.4 APL層28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 TPMS總體設(shè)計(jì)及技術(shù)分析29-37
• 3.1 汽車輪胎分類29-30
• 3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求30-32
• 3.2.1 工作環(huán)境30-31
• 3.2.2 功能要求31
• 3.2.3 技術(shù)要求31-32
• 3.3 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)32-34
• 3.3.1 系統(tǒng)的器件選擇和功耗32
• 3.3.2 TPMS的總體設(shè)計(jì)32-33
• 3.3.3 TPMS輪胎檢測(cè)模塊的設(shè)計(jì)33
• 3.3.4 TPMS主機(jī)模塊的設(shè)計(jì)33-34
• 3.3.5 輪胎發(fā)射模塊的定位34
• 3.4 Zigbee星型網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)34-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第4章 輪胎檢測(cè)模塊的設(shè)計(jì)37-53
• 4.1 輪胎檢測(cè)模塊的分析37-38
• 4.1.1 技術(shù)難點(diǎn)分析37
• 4.1.2 難點(diǎn)解決方案37-38
• 4.2 輪胎檢測(cè)模塊的硬件設(shè)計(jì)38-46
• 4.2.1 智能芯片SP1238-42
• 4.2.2 Zigbee芯片CC243042-45
• 4.2.3 鋰亞電池45
• 4.2.4 總體硬件電路設(shè)計(jì)45-46
• 4.3 輪胎模塊的軟件設(shè)計(jì)46-52
• 4.3.1 輪胎模塊的總體軟件設(shè)計(jì)47-50
• 4.3.2 SP12壓力傳感器的軟件設(shè)計(jì)50-51
• 4.3.3 無(wú)線發(fā)射部分設(shè)計(jì)51-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第5章 主機(jī)接收模塊的設(shè)計(jì)53-60
• 5.1 主機(jī)接收模塊的硬件設(shè)計(jì)53-57
• 5.1.1 LCD介紹53-55
• 5.1.2 電路硬件設(shè)計(jì)55
• 5.1.3 報(bào)警電路設(shè)計(jì)55-56
• 5.1.4 人機(jī)接口模塊設(shè)計(jì)56-57
• 5.2 主機(jī)接收模塊的軟件設(shè)計(jì)57-59
• 5.2.1 主機(jī)接收模塊的總體軟件設(shè)計(jì)57-58
• 5.2.2 LCD顯示子程序設(shè)計(jì)58
• 5.2.3 無(wú)線接收子程序的設(shè)計(jì)58-59
• 5.3 本章小結(jié)59-60
• 第6章 系統(tǒng)功耗分析和系統(tǒng)測(cè)試60-66
• 6.1 輪胎檢測(cè)模塊的功耗分析60-61
• 6.2 系統(tǒng)測(cè)試61-65
• 6.2.1 溫度測(cè)試61
• 6.2.2 壓力測(cè)試61-62
• 6.2.3 CC2430無(wú)線通信模塊測(cè)試62-63
• 6.2.4 Zigbee網(wǎng)絡(luò)測(cè)試63-65
• 6.3 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-70
• 攻讀學(xué)術(shù)期間取得學(xué)術(shù)成果70-71
• 附錄A 輪胎檢測(cè)模塊電路原理圖71-72
• 附錄B 主機(jī)接收電路原理圖72

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 張付杰;彭爭(zhēng);齊亞峰;;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2010年01期

  本文關(guān)鍵詞：基于Zigbee技術(shù)的運(yùn)行汽車胎壓采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：408964