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新型轮胎气压监测系统产品研究与开发
| 论文题名： | 新型轮胎气压监测系统产品研究与开发 |
| 关键词： | 射频;无线通讯;轮胎;气压;监测系统 |
| 摘要： | 本文讲述了一种应用传感器技术、微电子技术、嵌入式技术、射频通信技术等高新技术的TPMS实现方案,开发出一种拥有独立知识产权的TPMS产品.文章详细介绍了TPMS的系统组成、硬件结构和软件开发方法,讲述了各个模块在系统中的作用.主要包括以下内容:(1)数据采集.使用气压和温度传感器MPYX8020A进行轮胎内的气压和温度数据的采集,使用微控制器内部的模数转换器(ADC)进行电压数据的采集.(2)基站和端机的设计.分别选用了MSP430F系列的16位微控制器来进行控制,实现数据采集、射频数据发送、射频数据接收、动态显示、异常报警、数据存储等功能.(3)射频通信模块的设计.选用单片射频收发芯片nRF905,独立完成软件的编写与调试,实现一点对多点的无线连接,实现数据的可靠收发.(4)显示和键盘模块的设计.使用液晶显示器(LCD)来显示各个轮胎的状态,时间等信息,并且通过键盘,可以实现系统关机、调整时间、调整报警极限值和进行串行数据传输等功能.(5)数据处理.系统在信号出现异常的时候,要进行相应的视觉上和听觉上的报警,并具有类似于飞机黑匣子的报警数据记录功能.(6)万年历功能模块设计.使用时钟芯片HT1381来完成该功能,完成对HT1381初始时间的配置和当前时间的读取等功能.作为一个射频产品,无线通信的可靠性非常重要,本文详细分析了高可靠性的射频芯片nRF905的硬件原理、配置方法、工作方式、射频接收和发送的工作流程,在制作电路板和天线设计中应该注意的一些问题,以及无线通信距离的计算方法.整个系统的基本目的在于监测信号并对信号进行报警,因此,得到准确的信号是系统正常工作的基础,本文详细介绍了使用MSP430片内的ADC进行数据采集的方法、使用MPXY8020A进行气压和温度信号采集的方法以及误差处理的方法.此外,本文还详细阐述了液晶显示器的硬件原理和使用方法、实时时钟HT1381的工作原理和使用方法.本文讲述的系统具有一般性,其在动态监测汽车轮胎的状态方面实际使用效果良好,此外,本系统可经过稍微修改,应用于无线水表、无线电表、无线安防系统、无线开锁、家庭自动化和玩具等诸多领域.在文章的最后,对全文进行了总结,指出系统的不足之处和进一步研究的工作方向. |
| 作者： | 郑启忠 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 朱宏辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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