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原文传递汽车胎温胎压监测系统无线手持设置终端的设计与实现研究

论文题名：	汽车胎温胎压监测系统无线手持设置终端的设计与实现研究
关键词：	胎温胎压监测;无线手持设置终端;TFT触摸屏;抗尖峰浪涌
摘要：	随着汽车成为人们生活中不可或缺的生活工具，由汽车爆胎导致的安全事故也层出不穷，汽车胎温胎压监测系统(TPMS)就应运而生。TPMS模块一般是固定在汽车轮胎内部，具有不易拆卸的特点，并具有唯一ID编码。汽车出厂时会将各个轮胎内TPMS系统唯一ID编码预置到汽车仪表终端，从而实现点对点的监测，但是，当汽车轮胎损坏需要更换或者TPMS模块损坏需要更换时，如何高效稳定的实现对汽车仪表终端内ID编码进行更新，目前尚无比较完整的方案。一般来讲，都是通过有线的方式，在汽车维修厂通过CAN总线及计算机终端等工具去手动更改。此有线方式操作繁琐、效率低下、自动化程度低并且应用灵活性较差。　　本文研究的汽车胎温胎压监测系统无线手持设置终端是在哈尔滨威帝电子有限公司委托下，针对汽车轮胎内TPMS模块不易拆卸的特点而设计的一种通过无线方式自动获取轮胎内传感器模块ID号并重置汽车仪表终端内可监测传感器模块ID号的手持终端。该终端广泛应用于汽车总装厂、汽车维修厂、轮胎生产厂等场合，可以稳定高效自动修改汽车仪表终端内参数，具有很强的市场竞争力和良好的市场前景。　　文中给出了现有TPMS系统工作流程图及通信协议等内容。根据系统设计要求详细介绍了无线手持设置终端的软硬件设计原理，主要包括主控制系统设计、无线通信系统设计、显示触摸系统设计、充电系统及电源系统设计等。本文设计选用32位Cortex-M3内核的ARM微控制器作为控制核心，其高效快速的数据处理能力可以承担系统数据通信及外围模块控制任务；无线通信系统包括方案选取、射频参数设计、天线网络设计及软件设计，并对可能引起系统误码率和稳定性的因素进行了多方面分析；采用TFT彩色液晶显示器作为人机交互操作终端，采用触控方式以获得良好操控体验，显示触摸系统设计包括硬件接口设计、触摸屏校准、人机交互界面UI设计及系统软件设计等；本文采用镍氢充电电池组作为系统可重复利用电源，详细阐述了内置充电系统的硬件设计方法、参数的选取，进一步对实物充电性能进行了测试并给出了具体测试结果。本文对系统整体软件构架及底层模块驱动进行了详细阐述并给出了实现方法，首次提出采用无线自动方式实现对汽车仪表终端内参数进行更新的方案。为配合多车型使用，终端软件设计兼容多种车型，可任意选取合适的车型进行轮胎传感器模块ID号配置。本文还创新性利用SD卡及FAT文件系统实现图形界面数据存取与显示调用，此方法可支持对人机操作界面UI灵活设计和升级。为提高触摸操作精度，本文提出了一种改进型的触摸屏校准算法并具有良好应用效果。为使系统在复杂电磁环境下可以稳定工作，本文设计了性能优良的抗尖峰浪涌系统，按照国标ISO7673对实物系统进行了性能测试并取得了较佳的效果。本文设计研究的样机已经过实际性能检验，目前已由哈尔滨威帝电子有限公司批量生产。
作者：	刘迪铭
专业：	通信与信息系统
导师：	付永庆
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文