如何使用ZigBee设计胎压监测系统的详细论文说明

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上传日期: 2019-12-13

上 传 者: 易水寒他上传的所有资料

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标签:CC2530(151)监测系统(395)ZigBee(1610)

  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。

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