如何使用ZigBee设计胎压监测系统的详细论文说明

　　本文主要提出了基于新型无线技术——ZigBee的胎压监测系统（TPWS）的设计方案。鉴于ZigBee低成本、低功耗、小范围、低复杂度的个人局域网特点，所以设计将这项技术用于车用胎压监测系统。保证标准的胎压是车辆在日常维护以及行驶时防止爆胎的关键所在，于是胎压监测系统（TPMS）应运而生。

　　本次设计正是使用了完美支持最新版本ZigBee技术的第二代片上系统CC2530芯片实现胎压监测示警功能。本文主要介绍轮胎压力监测系统的应用设计和实现，利用压力传感器无线节点组成ZigBee无线网络，实现轮胎内部温度和压力数据的自动采集和传输。由于使用了ZigBee技术，大大降低了系统的成本和功耗，保证了系统的长使用寿命。经试验，胎压监测系统能够对轮胎内的气压和温度进行实时地自动监测，通过ZigBee无线方式将胎压的信息传送给车内显示模块，并显示在液晶显示屏上，同时在轮胎出现危险征兆时及时给驾驶员报警，确保行车安全。

　　据统计，中国高速公路上发生的交通事故中，有70%是由于爆胎引起的，而在所有造成爆胎的原因中，又有75%是由于胎压不足造成的。因此，提前了解轮胎胎压状况，并在胎压异常时及时采取有效的防范措施，对于行车安全有着极为重要的现实意义。于是，汽车胎压监测系统（TPMS）应运而生。

　　旨在对车辆胎压进行全时监测及异常预警的TPMS胎压监测系统，除了预防胎压过高、不足的异常现象以及爆胎这一类极端状况的发生外，汽车胎压监测系统在日常使用中，还有着延长轮胎使用寿命、减少悬架系统磨损和有效避免油耗增加的作用。有资料显示，在轮胎气压不足时行驶，胎压比正常值低10%的，轮胎寿命将减少15%。当胎压过高时，轮胎与地面的接触面积会随之减小，轮胎所承受的压力相对提高，抓地力也会受到影响。有了汽车胎压监测系统，驾驶者可以随时让轮胎保持在规定的压力范围内工作，从而减少车胎的损毁，延长轮胎使用寿命。

　　另外，车辆在胎压过高的状态下行驶，还会导致轮胎本身减震效果减低，从而增加车辆减震系统的负担，长此以往，对发动机底盘及悬挂系统都将造成伤害；胎压不均，也容易造成刹车跑偏，同样增加悬挂系统的磨损。汽车胎压监测能随时对任意一个轮胎进行监测，预防了上述现象的发生，起到了减少悬架系统磨损的作用。

　　本次设计为基于ZigBee的直接胎压监测系统。通过压力传感器将需要测量的位置的压力信号转化为电信号，再经过CC2530芯片的转换发射接收，送至驾驶员可视的仪表盘上。在液晶屏幕上实时监测并显示胎压各项数据，同时在胎压异常时报警，保证日常行车安全，并且能有效预防事故发生。