Autor:
Ing. Rodrigo Tirapegui
Director:
Esp. Ing. Ernesto Gigliotti
Jurados:
Esp. Ing. Julián Iglesias
Esp. Lic. Guillermo Evangelista
Lic. Danilo Zecchin
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DESCRIPCIÓN CONCEPTUAL
▪Tire-Pressure Monitoring System (TPMS).
▪Es un sistema de seguridad activa.
▪Garantiza presión correcta en neumáticos.
▪Brinda información en tiempo real.
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HISTORIA DE LOS TPMS
▪Porsche 959
modelo 1987-89.
▪Chevrolet Corvette modelo
1991.
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HISTORIA DE LOS TPMS
▪Anuncio de venta del
Ford Explorer 1993, en
asociación con la
marca de neumáticos Firestone.
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Baja presión:
▪ Desgaste heterogéneo de los neumáticos.
▪ Incrementa las distancias de frenado.
▪ Incrementa el consumo de combustible.
Altas temperaturas:
▪ Reducen la resistencia estructural del neumático.
▪ Aceleran el proceso de degradación del caucho.
▪ Puede indicar problemas mecánicos del vehículo. 5
Desarrollar un sistema de monitoreo de la presión y temperatura que evite su control periódico y manual.
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INCLUYE
▪ Diseño y fabricación de hardware.
▪Desarrollo de firmware.
▪ Demostración de funcionamiento en condiciones de laboratorio.
NO INCLUYE
▪ Diseño y fabricación de carcasas plásticas.7
ALTERNATIVAS DE DISEÑO
Medición Indirecta
▪ Utiliza los sensores de velocidad delsistema ABS (Anti-lock Brake System).
▪ Mide la velocidad de cada neumático y lacompara con la velocidad de los demás.
▪ Si una rueda se mueve más rápido, esprobable que se encuentre desinflada.
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ALTERNATIVAS DE DISEÑO
Medición Directa
▪ Utiliza sensores de presión montados en elinterior del neumático.
▪ Comunica los datos sensados mediante unenlace de radio frecuencia.
▪ Requiere una batería para energizar cadasensor.
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DIRECTOVS.
INDIRECTO
Directo Indirecto
Precisión
Latencia frente a una anomalía
Detección de múltiples fallas
Identificación del neumático con falla
Robustez frente al estado del camino
Cantidad de componentes adicionales
Costo del sistema
Requiere intervención del usuario
Características de confort adicionales
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TPMS Directo
MóduloSensor
MóduloMonitor
MóduloInterfaz
La solución adoptada es de tipo directo y se
compone de cuatro módulos sensores, un
módulo monitor y un módulo interfaz. 11
Sensor de
presiónSensor de
temperaturaAcelerómetro
Interfaces de
comunicación
Sensores
Batería
(3 V)
Transmisor
RF (434 MHz)
Receptor LF
(125 KHz)
Sistema de
control
Diagrama en bloques del módulo sensor. 12
Integrado FXTH87 de NXPHardware diseñado del módulo sensor.
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Diagrama en bloques del módulo monitor.
Módulo
Bluetooth
Sistema de
control
(CIAA-Z3R0)
Interfaces de
comunicación
Receptor RF
(434 MHz)
Transmisor LF
(125 KHz)
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Hardware del módulo
monitor.
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Máquina de estados del módulo sensor.
Aceleración > umbral
Aceleración < umbral
Transcurrieron
60 segundos
Transcurrieron 600 segundos
aceleración < umbral
ΔPresión < 20 KpaΔTemp > 5 °CTemp > 80 °C
Transcurrieron
120 segundos
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Modelo de capas
▪ Aplicación
▪ Servicios
▪ Componentes
▪ Drivers
▪ Boards
▪ Utilidades
http://asf.atmel.com/docs/latest/architecture.html17
Pantallas del módulo interfaz.18
VIDEO DE FUNCIONAMIENTO
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Hardware
▪ Verificación de soldaduras y pruebas de continuidad.
▪ Medición de consumo de corriente de los sensores.
▪ Estimación de la vida útil de la batería.
▪ Estudio de la confiabilidad del hardware basado en la norma militar estadounidense MIL-HDBK-217F1.
1 Military Handbook: Reliability Prediction Of Electronic Equipment.
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Software
▪ Mediciones de aceleración, presión, temperatura y tensión de batería.
▪ Verificación del envío y recepción de tramas de RF en 434 MHz.
▪ Verificación de las rutinas que controlan el adaptador Bluetooth.
▪ Evidenciar la generación de alarmas en pantalla.
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CONCLUSIONES: OBJETIVOS
ALCANZADOS
▪ Implementación exitosa del sistema.
▪Monitoreo de presión y temperatura.
▪Alertas en tiempo real.
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CONCLUSIONES: OBJETIVOS
ALCANZADOS
Se aplicaron conocimientos y conceptosadquiridos a lo largo de la Carrera deEspecialización, principalmente de lasasignaturas:
▪ Arquitectura de microprocesadores.
▪ Programación de microprocesadores.
▪ Ingeniería de software.
▪ Gestión de proyectos.
▪ Protocolos de comunicación.
▪ Diseño de circuitos impresos.
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TRABAJOFUTURO
▪Ampliar a otras plataformas (iOS/ WP).
▪Agregar opciones en el menú de usuario.
▪Agregar guías de conducción.
Hardware
Software
▪Ensayar la radiación de las antenas.
▪Diseñar las carcasas plásticas.
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