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爆胎监测与安全控制系统

作 者: 陈玉航
导 师: 冯涛
学 校: 长春理工大学
专 业: 检测技术与自动化装置
关键词: 爆胎 轮胎监测 接收制动 接收报警 排气辅助制动装置
分类号: TP273
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要


轮胎安全备受关注,因爆胎引起的交通事故数不胜数。爆胎监测与安全控制系统是一款能实时监测轮胎气压、温度变化的事故避免系统。本文首次提出将轮胎气压监测系统与排气辅助制动装置结合,当发现轮胎气压、温度异常后,排气辅助制动装置可主动干预,自行制动车辆,替驾驶员抢回宝贵的3-5秒,将爆胎引发的危险降至最低甚至没有。本文提出的爆胎监测与安全控制系统主要由三个模块构成:轮胎监测模块、接收报警模块、接收制动模块。轮胎监测模块分别安装于每个轮胎内,用来实时地监测轮胎气压、温度的变化,发现轮胎气压、温度异常后,轮胎监测模块发出无线射频信号。接收报警模块在收到射频信号后,发出声音报警,提示驾驶员不能踩下制动板和离合器。接收制动模块在收到射频信号后,控制排气制动开关,启动排气辅助制动装置。本文详细地描述爆胎监测与安全控制系统的硬件实现。深入讨论了三个模块芯片的特性、功能引脚、内部结构及工作方式。描述了各模块的硬件连接,构建出较完整的硬件平台;同时,本文设计出系统的软件实现过程,从数据的采集与处理、无线信号的收发、报警功能与制动功能的实现三方面描述了每个部分的软件设计思路及方法;此外,本文还重点探讨了爆胎监测与安全控制系统中涉及到的关键技术,包括排气辅助制动装置的控制、无线数字通信、天线与匹配网络等。爆胎监测与安全控制系统可主动降低爆胎引发的危险,是一个值得并需要深入探讨的课题。广大研究人员需要共同努力,让爆胎监测与安全控制系统走向产业化道路,切切实实造福人民。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第1章 绪论  8-13
  1.1 引言  8
  1.2 课题产生的背景与研究意义  8-9
    1.2.1 爆胎产生的原因  8
    1.2.2 驾车人员反应特性  8-9
    1.2.3 课题的研究意义  9
  1.3 国内外研究现状  9-10
    1.3.1 国内的研究现状  9-10
    1.3.2 国外的研究现状  10
  1.4 本文主要研究内容  10-13
第2章 系统制动方式及其它关键技术研究  13-24
  2.1 引言  13
  2.2 系统制动方式选择  13-15
    2.2.1 排气辅助制动装置介绍  13
    2.2.2 排气辅助制动装置制动过程  13-15
    2.2.3 开关电路设计  15
  2.3 无线数字通信设计  15-20
    2.3.1 射频通信系统  15-16
    2.3.2 信号编码方式  16-17
    2.3.3 射频数字调制方式及比较  17-19
    2.3.4 射频通信数据校验研究  19-20
  2.4 天线及匹配网络设计  20-23
    2.4.1 引言  20
    2.4.2 小环形天线的设计  20-21
    2.4.3 匹配网络设计  21-23
  2.5 本章小结  23-24
第3章 爆胎监测与安全控制系统硬件实现  24-36
  3.1 引言  24
  3.2 轮胎监测模块硬件设计  24-29
    3.2.1 使用芯片介绍  24-26
    3.2.2 轮胎监测模块电路连接  26-27
    3.2.3 发射电路的设计  27-29
  3.3 接收报警模块硬件设计  29-33
    3.3.1 使用芯片介绍  29-30
    3.3.2 接收报警模块电路连接  30-31
    3.3.3 接收电路设计  31-33
  3.4 接收制动模块硬件设计  33-35
    3.4.1 使用芯片介绍  33-34
    3.4.2 接收制动模块电路连接  34-35
  3.5 本章小结  35-36
第4章 爆胎监测与安全控制系统软件实现  36-48
  4.1 引言  36
  4.2 数据采集与处理软件设计  36-41
    4.2.1 数据采集过程软件设计  36-38
    4.2.2 数据处理过程软件设计  38-41
  4.3 射频信号收发软件设计  41-45
    4.3.1 通信协议  41-42
    4.3.2 信号发射过程软件设计  42
    4.3.3 信号接收过程软件设计  42-45
  4.4 报警与制动功能软件设计  45-47
    4.4.1 报警功能软件设计  45-46
    4.4.2 制动功能软件设计  46-47
  4.5 本章小结  47-48
第5章 系统测试与实验  48-52
  5.1 引言  48
  5.2 系统无线通信功能实验设计  48-49
    5.2.1 测试无线通信系统收发信号实验  48
    5.2.2 测试无线通信系统编码实验  48
    5.2.3 测试无线通信系统调制方式实验  48-49
  5.3 系统报警功能与制动功能实验设计  49-51
    5.3.1 系统报警功能实验  49
    5.3.2 系统制动功能实验  49-51
  5.4 系统使用寿命  51
  5.5 本章小结  51-52
第6章 工作总结与展望  52-54
  6.1 工作总结  52
  6.2 展望  52-54
参考文献  54-56
致谢  56

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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