基于ASK調(diào)制模式的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)設計

汽車胎壓監(jiān)視系統(tǒng)(Tyre Pressure Monitoring System，TPMS)是一種能對汽車輪胎氣壓、溫度進行自動檢測，并對輪胎異常情況進行報警的預警系統(tǒng)。當輪胎發(fā)生漏氣、過壓、溫度過高等危險情況時，TPMS能及時告知駕駛員采取措施將事故消滅在萌芽狀態(tài)。由于幅移鍵控（Amplitude-Shift-Keyed，ASK）信號調(diào)制模式具有功耗低、靈敏度高以及成本低的優(yōu)點，我們選用基于ASK調(diào)制模式的MAX1473和MAX7044作為收發(fā)芯片，設計完成了一種新型胎壓監(jiān)測系統(tǒng)。

系統(tǒng)描述
胎壓監(jiān)測系統(tǒng)組成如圖1所示，在每個車輪輪轂上安裝一個輪胎壓力傳感器，它能夠準確測量輪胎內(nèi)部的壓力和溫度。傳感器通過無線形式按照一定的規(guī)律向胎壓控制器發(fā)送輪胎的壓力值、溫度值。駕駛員通過顯示屏獲得每一個輪胎的壓力值、溫度值。當某一個輪胎的壓力值或溫度值變化超過了報警閥值時，胎壓控制器能夠準確識別輪胎的位置，并且發(fā)出圖形、聲音、文字報警。

圖1 胎壓監(jiān)測系統(tǒng)組成圖

系統(tǒng)硬件方案設計
該TPMS系統(tǒng)包括兩種硬件模塊：輪胎壓力傳感器和胎壓控制器。筆者以基于ASK調(diào)制模式的MAX1473和MAX7044作為無線收發(fā)芯片，設計了輪胎壓力傳感器和胎壓控制器的硬件結(jié)構(gòu)，如圖2所示。收發(fā)無線信號調(diào)制頻率為433.92MHz。

圖2 TPMS系統(tǒng)硬件模塊框圖

1 MAX7044射頻應用設計
發(fā)射芯片是無線輪胎壓力傳感器的核心部分。由于輪胎壓力傳感器安裝在輪轂上，采用能量有限的鋰電池供電，因此發(fā)射芯片的選型需具有以下兩個特點：

● 功耗低，支持ASK調(diào)制，有多種工作模式，便于根據(jù)具體工作狀態(tài)進行功耗管理，以盡可能延長監(jiān)測模塊的工作壽命；

● 芯片最小可工作電壓低，發(fā)射功率足夠大；