【《基于单片机的轮胎压力检测系统的硬件和软件设计案例分析》2100字（论文）】

基于单片机的轮胎压力检测系统的硬件和软件设计案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u12915基于单片机的轮胎压力检测系统的硬件和软件设计案例分析 19955第1章硬件设计 1310691.1MCU（单片机）STC89C52 1302071.2传感器 2229331.3RF无线传输 4167231.4LCD液晶显示屏LCD1602 6137711.5三极管 7275781.7本章小结 73223第2章软件设计 8112502.1软件 8108102.1.1KEILuvison4 8132592.1.2Protel系列仿真软件 8321392.2毕设的总体软件设计 8209592.3单片机控制接口 9208262.1.1设计LCD1602显示器部分 10271222.1.2发射系统子模块程序设计 10301492.1.3接收系统子模块程序设计 11167442.4软件仿真确定设计可靠性 12第1章硬件设计1.1MCU（单片机）STC89C52结合前两章的研究，放入轮胎内部的单片机必须要满足低功耗、体积小、稳定性高的特点。另外可能需要考虑断电模式。52系列单片机单从原理上来看是一个集成电路芯片，由CPU、存储器、程序寄存器、I/O接口、数字信号处理器、解调调制器等组成。随着技术的进步，一些公司在52单片机上能够实现网络、录像等的高度集成化。STC89C52系列单片机主打的卖点是低功耗和高稳定性。最大储容量为8kb，这是支持用户更改的闪存大小。80C51在工业上应用广泛。由于STC89C52具有8位的CPU和闪存空间给与用户自定义。结合企业官方网站说明书图3-1，STC89C52单片机具体结构框图如下所示：图3-1STC89C52结构在互联网上的资料1.2传感器电子产品发展遵循摩尔定律的表现，其特点是集成度越来越高，实现的功能也越来越完善体积与价格却在降低。低成本和高可靠性是本设计的关键，虽然进口的传感器质量更好，但是我们选择国产的BWP108作为选择。该传感器的系统硬件尺寸图3-2所示：图3-2GY68-BMP180尺寸图本次毕业设计选的GY68-BMP180系列压力传感器。GY68-BMP180传感器如图3-3，在仿真软件的形象如下所示：图3-3GY68-BMP180在仿真软件中的形象GY68-BMP180的基本原理图3-4，如下图所示：图3-4GY68-BMP180基本原理图1.3RF无线传输电子产品发展遵循摩尔定律的表现，其特点是集成度越来越高，实现的功能也越来越完善体积与价格却在降低。低成本和高可靠性是本设计的关键，虽然进口的传感器质量更好，但是我们选择国产的NRF24L01作为硬件。在互联网上，NRF24L一般参考参数表3-1如下表所详示：表3-1NRF24L01系列硬件参数表NRF24L01在互联网上的引脚及其具体的引脚功能表3-2，如下表详示：表3-2NRF24L01在互联网上的硬件引脚功能表无线射频技术从上个世纪起就在不断进步，许多应用已经造福了我们很久。例如家用门禁系统以及遥控设备都广泛应用这一技术。在前两章的讨论后。可以很容易的购买一组作为收发器件。NRF24L系列无线收发器图3-5，原理图如下图所示：图3-5NRF24l仿真原理图1.4LCD液晶显示屏LCD1602LCD在我们的生活中非常常见，工业设计的佼佼者LCD1602具有明显优势。相比起更符合我们直觉的点阵型LCD，LCD1602可以显示汉字。这样的特性帮助他更能在中国市场推广，而且价格更为低廉。在仿真软件中LCD1602与52单片机应该以图3-6的形式连接：图3-6LCD与单片机在软件中的标准连接图因此必须先确认D7的电平状态才能正常使用LCD1602。而对于LCD1602液晶显示器，它的命令字符形式与常见的并不相同。所以在控制、读取、写入等工况时[13]，控制线的状态也会不一样。1.5三极管与三极管的结构和功能相似，三级的封装也有多种方式。其造型有方形、圆形等多种样式，封装也有金属封装和塑料封装等。综合考虑可行性和易用性，选择最合理的三极管，在降低成本的同时还可以提高空间利用率[14]。1.7本章小结本节主要说明了硬件选型，也就是使用什么来组成该系统。胎压检测分为没有实体连接的两个部分。收端采用相同的NRF24L01射频工具、NRF24L01处理信息最后通过LCD1602做出结果展示。发端相反。第2章软件设计2.1软件2.1.1KEILuvison4KEILuvison4是针对单片机等硬件语言的编译软件，对于非专业人士也能够上手。其本身是基于windows系统的开发软件，是在校学生接触硬件语言时最为常见的编译器，由于学习周期短，功能全面，定制化功能多，很容易实现使用者的目标。2.1.2Protel系列仿真软件Protel99SE这一版本的Protel工具软件类似于画图软件的使用方式，与matlab下的simulink工具类似。简单而直观，只需要把用到的元器件连接起来就可进行仿真。Protel99SE系列软件在我的仿真过程中操作界面如图4-1所示：图4-1Protel系列仿真软件用户使用时界面图2.2毕设的总体软件设计本论文主要研究的是基于STC89C52系列单片机的胎压检测功能，包括单片机、传感器、射频收发器、液晶屏、蜂鸣器等部件构成。实现相隔一段距离可以观测密闭空间中的气压的功能，具有低功耗，低成本，高灵敏度的特点。根据前几章的描述，决定通过如下流程将设计内容实现，软件仿真的总流程图如下图4-2所示：图4-2准备仿真的总流程图2.3单片机控制接口单片机设计时会用到串行外设接口的时序图。读写时序如下图4-3、4-4所示。图4-3串行外设接口读时序图4-4串行外设接口写时序2.1.1设计LCD1602显示器部分此次仿真的LCD模块可以实现读表、运行等功能，如图4-5。流程图如下：图4-5LCD实现显示流程图2.1.2发射系统子模块程序设计购入硬件时基本确认实现方法。一个是轮胎里面的胎压检测模块包括传感器、射频发射等装置；另一部分就在驾驶室中，包括射频接收和LCD显示的设计。在接入电源后。经过二次处理过后的数据送到LCD显示器上。要实现信息发射功能其设计的流程图4-6如下图所示：图4-6本系统实现发射功能的流程2.1.3接收系统子模块程序设计将收到的机器码转变成人类易懂的字母数字信息，以便驾驶员知晓压力值。要实现对一直频率的信号进行接