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)

14

Hardware del módulo

monitor.

15

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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