论文摘要：文章提出了基于CAN总线技术的胎压监测系统设计方案，实现了轮胎压力和温度变化信息的实时采集、以及通过CAN总线协议把数据传输到驾驶室的主控元件中并显示在显示屏上，以达到汽车驾驶员能够在第一时间掌握汽车轮胎压力和温度的变化，并做出相应的反应，从而避免事故的发生。

关键词：胎压监测系统；CAN总线协议；事故

1引言
　　随着工业经济的快速发展，汽车在社会上得到广泛使用，方便和快捷的公路交通拉近了地域距离，改善了人们的生活方式。但是伴随着汽车的大量使用，各种恶性的公路交通事故给人们的生命安全和社会经济的发展带来了严重的危害，已经引起人们的高度重视。在高速公路上或是高速行驶中，由轮胎故障引起的交通事故具有极大地杀伤力，并且是一项很难预防的隐患，给人们的生命带来很大威胁。因而如何解决和防止轮胎爆胎，已成为全球的首要问题。为了防止和解决轮胎爆胎，轮胎压力监测系统（TPMS）就这样应运而生，并且作为汽车三大安全系统之一，与汽车安全气囊、防抱死制动系统（ABS）一起被大众认可并受到应有的重视。同时，在当前的汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发了出来，而CAN总线协议可靠性高、性能极佳以及设计方法独特，受到越来越多的重视，同时利用CAN总线技术的系统排查错误能力极强，数据传输快。因此针对当今的汽车运行安全问题，基于CAN总线技术在胎压监测系统在应用中的设计，以及对于CAN总线通信协议技术如何提高汽车安全性能研究具有非常重要现实意义。
　　本论文将主要对CAN总线技术和胎压监测系统进行分析、研究。然后采用检测技术、无线通信技术、单片机技术、软件编程以及CAN总线技术来设计总体的系统。通过基于CAN总线技术在胎压监测系统中的应用设计，实现了对于汽车轮胎的气压和温度的实时监测、显示、处理以及报警的功能，满足了基于CAN总线技术在胎压监测系统中应用的设计的各项指标。

2系统总体方案设计
　　本论文采用检测技术、无线通信技术、单片机技术、软件编程以及CAN总线技术来设计总体的系统。系统的硬件设计包括数据的采集、监测，无线发射、无线接收以及MCU数据的处理、CAN总线模块、显示以及报警模块。其中系统的发射模块包括数据的采集和数据的无线发送，接收模块能够校验数据并通过MCU进行处理，并通过CAN总线模块传输来实现实时的显示结果，用来告知驾驶员的各个轮胎的工作情况，并且能够实现报警的功能。系统的软件设计是对于硬件电路中的各个模块进行软件的编程，包括数据的监测、采集，以及无线的发射与接收程序，以及数据处理、CAN模块程序设计、显示和报警的程序。通过基于CAN总线技术在胎压监测系统中应用的设计，实现对于汽车轮胎的气压和温度进行实时的监测、显示、处理以及报警的功能，实现基于CAN总线技术在胎压监测系统中应用的设计的各项指标。

3系统硬件模块设计
　　在本系统的硬件设计中，数据采集和无线发射模块由传感器数据采集模块、MCU处理部分、信号发射模块三部分组成；接受处理模块由信号接收和校验模块、MCU处理部分组成；CAN总线模块由CAN总线接口和LCD显示和报警部分。轮胎里面的检测和无线发射模块的主控元件是MSP430单片机，在无线接收和CAN发射模块采用的是AT89S52单片机，在CAN接收和数据显示、报警模块的主控元件采用AT89S52单片机，传感器采用英飞凌科技的SP12T传感器，无线收发模块选用的是TI公司的CC1101高性能低功耗射频收发芯片，CAN总线发射和接收模块采用的是SJA1000独立的CAN控制器和PCA82C250的CAN收发器。

4系统软件模块设计
　　4.1数据采集和无线发射模块主程序设计
　　数据采集和无线发射模块的程序设计主要是负责对SP12T传感器的写指令，读轮胎压力和轮胎温度的数据，以及对无线发射CC1101模块的初始化，并写指令和数据，将读到压力和温度数据无线发送出去。主控元件是MSP430。
　　4.2无线接收和CAN发射模块程序设计
　　无线接收和CAN发射模块的程序设计主要是负责对无线发射CC1101模块的初始化，并写指令和读数据，将无线接收CC1101模块接收到的数据读出来，并且对SJA1000和PCA82C250模块进行初始化，并写指令和写数据，将无线接收的数据通过SJA1000和PCA82C250模块发送到CAN总线上，与另一个模块进行CAN通信。主控元件是AT89S52。
　　4.3CAN接收和显示报警模块软件设计
　　CAN接收和显示报警模块的程序设计主要是负责对SJA1000和PCA82C250模块进行初始化，并写指令和读数据，将CAN总线上接收到的数据读出来，并对LCD12864液晶屏进行初始化，写指令和写数据，将从CAN总线上接收的数据显示在LCD12864液晶屏上，并且拥有报警程序部分，主要是当压力和温度的值高于或者低于正常值时，会提示报警，同时有按键控制程序部分，按键控制可以选择显示屏显示所有轮胎的压力和温度值或者特定的轮胎压力和温度值。主控元件是AT89S52。

5结束语
　　本次设计是基于CAN总线技术的胎压监测系统设计，对CAN总线技术和胎压监测系统技术进行了系统的分析与研究，并且利用无线通信技术、单片机技术、传感器检测技术和软件编程实现了基于CAN总线技术的胎压监测系统设计的各项指标。该设计在一定范围内能够有效的监测汽车轮胎的气压和温度，并能让司机第一时间了解胎压的情况，在交通安全领域有一定的实用价值，并且价格低廉，有很好的发展前途。当然，本设计也存在一些不足之处，有待进一步的改进。首先，芯片温度性能不够好，系统的稳定性有待进一步提高；其次，数据缺乏全面的显示方式，不能全面反映胎压和轮胎温度出现故障的过程；最后，该系统的智能性有待挖掘。

参考文献
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