高世雄　张明慧　李津津

摘要：轮胎防爆系统是以提高驾驶员对汽车行驶安全系数为目的设计的一种车辆监控设备。本系统硬件设计以IAPl5F2K61S2型单片机为核心，实现了对轮胎胎压、温度等必要参数的获取与分析，能够及时将轮胎的情况做出必要报警，以提醒使用者。

关键词：轮胎防爆；IAPl5F2K61S2单片机；传感器；监测

中图分类号U4 文献标识码A 文章编号2095-6363（2015）12-0024-01

目前，随着人们生活水平的不断提高，汽车己做为一种代步工具逐渐的进入到了我们大众生活。与此同时汽车数量也不断增加，但随之而来的交通事故的发生率也在不断上升。据相关数据显示，在我国有近三成的交通事故是由爆胎所引起的，惨不忍睹的车祸现场一次次提醒我们轮胎的重要性。如何预防和监控爆胎现象的发生越来越得到人们的重视。

1.轮胎防爆系统原理概述

本作品所设计的汽车轮胎防爆系统是基于无线传输技术、STC单片机控制、无线供电技术、温度胎压检测技术、报警系统等而设计的，本系统采用无线供电技术给下位机供电，并通过下位机进行胎压及温度检测，STC单片机控制，采用无线传送技术，将下位机实时检测的胎压值、温度值发送给上位机，经由上位机处理后，由LCD1602显示轮胎情况，当轮胎气压或温度出现异常时，会向驾驶员发出警告，提醒驾驶人采取相应的措施，已达到防止爆胎的目的。

2.系统硬件设计

2.1压力传感器监测模块

该模块是系统的主要监测模块，我们使用的是MPS1100系列电压输出型压力变送传感器，采用压力传感器作为敏感器件并集成了数字调理芯片，能够对传感器产生的温漂和非线性进行数字补偿，提高了监测的准确性。它可以应用于非腐蚀性、非导电性气体或液体的压力自动测量与控制。本次设计为了方便模拟，我们选用的是量程范围较小的0～20kpa的压力传感器，受实验条件影响我们用它模拟真实情况下的气压传感器的量程0kpa到500kpa，正常车胎的气压范围在230kpa到250kpa之间，为了方便观察，我们在单片机内部对数据进行换算，0到20kpa显示在lcdl602上是0到512kpa。

2.2温度传感器监测模块

该模块我们采用的是单线数字温度传感器DSl8820，它具有抗干扰能力强、高性能等特点，而且采用单线通信技术，能够直接输出数字信号，方便了数据的分析与处理。

2.3无线供电模块

无线充电模块有两大部分组城，发射模块和接收模块。系统使用电流发射芯片是XKT410，电源供电后开始工作，通过线圈间的“磁耦合共振”技术给下位机供电。

2.4无线数据传输模块的设计

上下位机都采用NRF24L01无线收发模块作为接收和发送数据模块，下位机通过主控芯片对数据处理后经NRF24L01发射给上位机的NRF24L01无线模块接收，在传送给上位机的主控芯片处理。

2.5人机交互模块

人机交互功能由LCDl602和键盘输入组合而成，键盘与相应的I/0端口相连接，键盘输入不同的数值，通过LCD1602进行显示。

3.系统总体架构

3.1系统

3.2软件方面

根据系统的硬件构成，软件主要分成两大块，下位机程序和上位机程序，下位机程序主要包括胎压温度检测控制程序和无线收发控制程序，上位机主要包括无线收发控制程序和显示控制程序以及报警等应对处理程序。

4.结语

本系统在轮胎检测方面已经基本实现了预期的功能，能够根据轮胎的状况做出正确的警示，满足了设计要求，达到了提高驾驶的安全性的目的。