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1、1 基于单片机基于单片机 AT89S52AT89S52 的汽车的汽车胎压监测系统胎压监测系统 TPMSTPMS 摘要：摘要： 轮胎的突然爆炸通常会引起严重的交通事故，威胁着驾驶员的安全。面对 这个问题有必要来研究轮胎的安全系统。系统的软件组成与软件设计都是来监 测轮胎压力。整个系统由一个主机模块和一个无线传感模块组成。这个无线传 感器安装在轮胎上，实时监测压力和温度并把数据通过无线模块 PT2262 送到主 机模块 AT89S52.。主要以 PT2272 来接收数据并处理，一旦轮胎压力出现异常 的高或低，或者泄露，还有温度过于高，都会被监测到通过转换为可见的信号 来提醒司机，来避免严重的交通事
2、故。 关键词：关键词： AT89S52； 2262/2272 ； ADC0804 2 AT89S52 microcontroller-based automotive tire pressure monitoring system TPMS Abstract:Abstract:Sudden tire explosion accidents often cause serious, threatening the safety of the driver. Faced with this problem it is necessary to study the tire safety syste
3、m. System software components and software are designed to monitor tire pressure. The system consists of a host module and a wireless sensor module. The wireless sensors installed in the tires, real-time monitoring of pressure and temperature, and the data to the host through the wireless module PT2
4、262 modules AT89S52 PT2272 primarily to receive data and process, once the tire pressure abnormal high or low, or disclose, as well as the temperature is too high, will be monitored by converting the signal to be seen to remind drivers to avoid serious accidents. KeyKey words:words: AT89S52; 2262/22
5、72; ADC0804 3 目录目录 第一章引言3 1.11.1 引言引言.3 1.4 基本内容及章节安排4 第二章电路整体工作原理分析6 第三章： 芯片介绍7 3.1 MCS- 52 介绍.7 3.2 LED 数码管显示.10 3.2.1 LED 数码管介绍.10 3.2.2 LED 数码管编码方式.11 3.2.3 LED 数码管显示方式和典型应用电路.12 3.3：DS18B20 数字温度传感器介绍.13 3.4 PT2262/2272 无线数字收发芯片.21 第四章 部分电路介绍26 4.1 单片机的最小应用系统.26 4.1.1 单片机的时钟电路26 4.1.2 复位电路和复位状态2
6、7 4.1.3 总线结构.29 4.2 显示电路.30 4.3 PT2262/2272 无线发送接收电路.31 4.4 看门狗电路.31 第五章 主要程序设计及流程33 4 5.1 主流程图.33 5.2 DS18b20 测温程序流程.34 5.3 显示主程序.35 总 结36 谢 辞37 参考资料及文献38 附录三：主机程序清单41 附录四；从机程序清单45 5 第一章引言第一章引言 1.11.1引言引言 根据美国国家交通安全管理局估计每年大约有 23000 交通事故与 500 起致 事故都是由于轮胎的压力不足引起的。保持适合的轮胎压力能降低油耗，如果 压力高于标准的 10%或低于标准的 3
7、0%。如果压力过高，摩擦力减小而油耗增加。 此外，轮胎状态与温度有直接联系，温度越高轮胎力量减弱，而且变化时很大 的。通常情况下，温度不能超过 80 ，如果达到 95 是很危险的，而且每升高 1 轮胎损耗增加 2%。速度增加两倍轮胎寿命为原来的一半。标准胎压状态的概率 有利于减少事故威胁生命,车轮爆胎时,增进燃料效益、延长使用寿命,提高轮胎 的驾驶执照及车辆的安全性能。智能轮胎安全型设计了系统可以帮助司机掌握 汽车轮胎的精确,也可以为泄漏,超压型或低压和异常温度条件,确保车辆驾驶稳 定性,避免严重事故由于突然当车辆车轮爆胎时,高速运转。 1.21.2 基本要求基本要求 1、 温度测量控制范围：
8、0100C；误差不大于1C； 2、测试轮胎压力，压力误差在10； 3、 数码显示：温度和压力。 4、 无线通信。 1.31.3 特色与创新特色与创新 1、使用单片机为控制核心，大大简化了系统的组成构造，且单片机可拓展 性强，可以很方便的对系统进行拓展和应用。 2、液晶显示压力，同时显示测量温度。清晰明了 3、当温度和压力达到或超过设定时报警， 4：当温度过高是通过喷水来降温，防止在长下坡时的温度升高造成的爆胎。 1.4 基本内容及章节安排基本内容及章节安排 本设计通过分析TPMS系统的现状和轮胎故障的情况，从而对汽车轮胎TPMS 系统进行设计。主要检测轮胎的压力和温度，无线传输到主控芯片并显示
9、从而 提示司机仿真爆胎事故的发生。提高行车的安全性。主要章节分为： （1）绪论：引言和基本要求，设计的基本内容和本文的章节安排。 （2）电路工作整体原理分析：给出了汽车TPMS的总体方案设想，设计结 构规划。 （3）芯片介绍：分别对用到的芯片做介绍为设计电路打下基础，包括52单 6 片机芯片，2262/2272，锁存器芯片，译码器芯片等作介绍。 （4）模块电路原理介绍：选用89C52单片机为核心的各种电路设计，包括 复位电路，电源电路，时钟电路，2262/2272等一系列相关电路。 （4）软件设计：主要介绍了各项功能的设计流程。 （5）总结与展望 7 第二章电路整体工作原理分析第二章电路整体工
10、作原理分析 本设计由以下几个模块组成：主从机单片机 AT89C52 模块、八段码共阴极数码 管显示模块、2262/2272 无线模块，电源模块等组成。通过从机测量汽车轮胎 的温度和压力传送到主机并显示，同时控制报警等动作。系统原理框图如下： 图 1 系统原理框图 主 控 制 8952 单 片 机 2272 无 线接收 LED 显示 2262 无 线发送 DS18B2 0 温度传 感器 控制电路 显示 电源模块 报警电路 压力传 感器 从 机 控 制 8952 单 片 机 8 第三章：第三章： 芯片介芯片介绍绍 3.13.1 MCS-MCS- 5252 介绍介绍 由于 Intel 公司的单片机问
11、世早、产品系列齐全、兼容性强，得到了广泛 的应用，目前我国主要使用 MCS-52 系列的产品，尤以 8031 为多。这是因为 8031 无片内 ROM、应用灵活、价格便宜。MCS-52 是 Intel 公司的 8 位系列单片 机，包括 52 和 51 两个子系列。51 子系列有 8031、8051、8751;52 子系列有 8032、8052。52 子系列的不同在于它多具有定时/计数器 2 及具有 256B 的内部 数据存储器。 MCS- 52 结构框图 1）主要性能2 内部程序存储器：4KB 内部数据存储器：128B 外部程序存储器：可扩展到 64KB。 外部数据存储器：可扩展到 64KB。
12、 输入/输出口线：32 根（4 个端口， 每个端口 8 根） 。 定时/计数器：2 个 16 位可编程的定时计数器。 9 串行口：全双工，二根。 寄存器区：在内部数据存储器的 128B 中划出一部分作为寄存器区， 分为四 个区，每个区 8 个通用寄存器。 中断源：5 个中断源， 2 个优先级别。 堆栈：最深 128B。 布尔处理机：即位处理机， 对某些单元的某位做单独处理。 指 令系统（系统时钟为 12MHZ 时）：大部分指令执行时间为 1us；少部分 指 令，执行时间为 2us; 只有乘、除指令的执行时间为 4us。 2) 引脚功能说明 图 2-2 是 MCS-52 的引脚结构图，有双列直插
13、封装（DIP）方式和方形封装方式。 下面分别叙述这些引脚的功能。 (1) 主电源引脚 1 VCC：电源端。 2 GND：接地端。 (2) 外接晶体引脚 XTAL1 和 XTAL2 XTAL1：晶体振荡器接入的一个引脚。当采用外部振荡器时，此引脚接地。 XTAL2：晶体振荡器接入的另一个引脚。采用外部振荡器时，此引脚作为外 部振荡信号的输入端。 (3) 控制或与其他电源复用引脚 RST，ALE/PROG，EA/Vpp 1 RST：复 2 位输 H 入端。当振荡器运行时，3在该引脚上出现两个机器 周期的高电平将使单片机复 4位。 5 ALE/PROG：当访问外部存储器时，6 ALE（地址锁存允许）
14、的输出用于 锁存地址的低位字节。即使不 7 访问外部存储器，8 ALE 端仍以不 9 变的频率 （此频率为振荡器频率的 1/6）周期性地出现正脉冲信号。因此，10它可用 作对外输出的时钟，11 或用于定时目的。然而 12注意的是：每当访问外部 数据存储器时，13 将跳过一个 ALE 脉冲。在对 Flash 存储器编程期间，14 该引脚还用于输入编程脉冲（PROG） 。 如果需要的话，通过对专用寄存器（SFR）区中 8EH 单元的 D0 位置数，可禁止 ALE 操作。该位置数后，只有在执行一条 MOVX 或 MOVC 指令期间，ALE 才会被激 活。另外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时
15、，该设定禁止 ALE 位 无效。 PSEN：程序存储允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号。当 80C52 由外部程序存储器取指令（或常数）时，每个机器周期两次PSEN有效 （即输出 2 个脉冲） 。但在此期间内，每当访问外部数据存储器时，这两次有效 10 的PSEN信号将不出现。 EA/Vpp：外部访问允许端。要使 CPU 只访问外部程序存储器（地址为 0000HFFFFH） ，则EA端必须保持低电平（接到 GND 端） 。然而要注意的是，如 果保密位 LB1 被编程，复位时在内部会锁存EA端的状态。当EA端保持高电平 （接 Vcc 端）时，CPU 则执行内部程序存储器中的程序。在
16、 Flash 存储器编程 期间，该引脚也用于施加 12V 的编程允许电源 Vpp（如果选用 12V 编程） 。 (4) 输入/输出引脚 P0.0P0.7，P1.0P1.7，P2.0P2.7 和 P3.0P3.7。 P0 端口（P0.0P0.7）：P0 是一个 8 位漏极开路型双向 I/O 端口。作为输 出口用时，每位能以吸收电流的方式驱动 8 个 TTL 输入，对端口写 1 时，又可 作高阻抗输入端用。 在访问外部程序和数据存储器时，它是分时多路转换的地址（低 8 位）/数据总 线，在访问期间激活了内部的上拉电阻。在 Flash 编程时，P0 端口接收指令字 节；而在校验程序时，则输出指令字节。验证时，要求外接上拉电阻 P1 端口（P1.0P1.7）：P1 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 端口。 P2 的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4 个输入口使用时，因为有内 部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流（IIL） 。在对 Flash 编程和程序校
