19
随着经济发展和社会进步，越来越多的人们选择汽车作为日常出行的代步工具，汽车安全也成为保障人身和财产安全的重要部分。而汽车轮胎是影响汽车安全的关键因素，不标准的轮胎气压将严重影响汽车安全行驶。汽车轮胎压力监测系统(TPMS)能够实时监测轮胎内部的气压和温度等参数，当轮胎发生漏气或者别的原因导致轮胎内部气压不在标准范围内时会发出报警提示驾驶员做出相应措施。
1 系统总体设计
系统分为轮胎压力温度检测模块和车载胎压监测模块。轮胎压
力温度检测模块通过传感器采集轮胎内部数据，通过单片机处理并由无线发送。车载胎压监测模块通过无线接收数据，传送到单片机处进行数据处理并在LCD液晶显示屏上显示，如果超出设定范围会进行声光报警。系统总体框图如图1所示。
2 系统硬件设计
2.1 单片机STM32F103ZET6
核心元件控制器采用ARM公司的Cortex-M3内核的32位单片机STM32F103ZET6。STM32F103ZET6引脚图如图2所示。
2.2 轮胎压力、温度检测传感器SP12
轮胎压力、温度检测传感器是TPMS的核心部分。SP12芯片是德国英飞凌公司面向汽车轮胎压力监测系统设计的芯片，该芯片整合了压力、温度、加速度、电量监测四种功能，集成到了一片芯片上，使得集成度更高，数据采集更加合理，整体设计的体积减小。SP12采用SPI串行通讯接口连接单片机或其他控制器，连接电路简单，只需
4根线即可实现双全工通讯，节约芯片的管脚，同时为PCB设计布局节约了空间。SP12接口电路图如图3所示。代步汽车
2.3 液晶显示器ATK-4342 RGBLCD V1.4模块
ATK-4342 RGBLCD V1.4模块是一块4.3寸的LCD模块。该模块屏幕分辨率为480×272，最高支持24位真彩显示，该模块不带控制器，所以只能用自带显示控制器的MCU或CPU进行控制。而本设计采用的MCU带有FSMC总线接口，可以直接连接显示模块进行数据显示。ATK-4342 RGBLCD V1.4工作电路如图4所示。
2.4 无线通讯模块LC12S
无线通讯系统包括发送设备、接收设备、无线通道组成，数据经
编码后利用电磁波实现数据的传输。LC12S是一款2.4GHz的串口透传模块，可双向通讯，采用最新2.
4G SOC技术的特点是免开发，视距120米，收发一体，无需切换。用户不需了解复杂的无线通讯知识，可直接使用，数据包没有限制，直接根据串口速率使用。该模块电路简单，只需连接VCC、GND、RXD和TXD四根线路即可使用。LC12S 工作电路如图5所示。
基于单片机的直接式汽车轮胎监测系统设计
李佳怡
(吉林化工学院信息与控制工程学院，吉林吉林 132000)
摘要：本设计是基于单片机的直接式轮胎监测系统，将压力、温度传感器放进轮胎气阀处直接监测轮胎内部压力及温度，通过无线发
送到控制器处理，并在监视机构显示及实现超限报警。设计的硬件主要由单片机STM32F103ZET6、温压传感器SP12、无线通讯传感器LC12S、液晶显示器ATK-4342 RGBLCD V1.4等模块构成。
关键词：单片机；压力监测；温度；报警中图分类号:TP273文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2018)06-0019-02
数控技术
DOI:10.19695/jki12-1369.2018.06.12
收稿日期:2018-05-20
作者简介：李佳怡(1986—)，女，汉族，吉林吉林人，硕士，讲师，主要从事单片机应用、控制工程、控制理论与控制系统仿真等方面的研究。
图1 系统总体框图图2 STM32F103ZET6引脚图
20
第 36 卷 数字技术与应用 www.szjsyyy
2.5 报警电路
报警电路由NPN三极管、蜂鸣器BUZZER及发光二极管组成。当传感器采集到的数据高于设定的上限或者低于下限时，实现声光报警。蜂鸣器报警电路如图6所示。
3 系统调试
测试中，四个轮胎内部压力数据通过无线发送到车载监测模块并显示，驾驶室内的车载模块可通过按
键设置温度和压力的安全范围，当选中时字体变蓝，可方便确认设置量。系统测试运行效果如图7所示。
4 结语
本设计实现了以单片机为核心对汽车轮胎内部压力及温度进
The Design of Direct Type Tire Monitoring System Base on SCM
LI Jia-yi
(College of Information and Control engineering, Jilin Institute of Chemical Technology, Jilin Jilin 132000)
Abstract:This design is a direct type tire monitoring system based on single chip microcomputer. The pressure and temperature sensors are put into the tire valve to monitor the internal pressure and temperature of the tire directly. The signals are sent to the controller by wireless transmission and can be displayed by the monitoring authority. In the end, the overrun alarm can be realized. The hardware of the design is mainly composed of single chip STM32F103ZET6, temperature and pressure sensor SP12, wireless communication sensor LC12S, LCD ATK-4342 RGBLCD V1.4 and s
o on.
Key words:single chip microcomputer;pressure monitoring;temperature;alarm
行监测、显示及超限报警的功能。当测得的温度或压力超出设定的
安全范围时启动报警，此时屏幕会有闪烁效果，使得报警更加明显。综上，本设计成本廉价，性能稳定，且数据显示更加直观。参考文献
[1]李芳.单片微型计算机与接口技术[M].北京：电子工业出版社,2008.
[2]荣合平.TFT液晶面板介绍[J].家电检修技术,2014,21(8):52-54.[3]单春贤.轮胎压力监测系统的开发及发展趋势[J].拖拉机与农用
运输车,2006,33(5):91-93.
图3 SP12接口电路图
图4 ATK-4342 RGBLCD V1.4工作电路
图5 LC12S 工作电路
图6 蜂鸣器报警电路
图7 系统测试运行效果
发布评论