基于ASK調制模式的胎壓監測系統設計

汽車胎壓監視系統(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。當輪胎發生漏氣、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。由于幅移鍵控（Amplitude-Shift-Keyed，ASK）信號調制模式具有功耗低、靈敏度高以及成本低的優點，我們選用基于ASK調制模式的MAX1473和MAX7044作為收發芯片，設計完成了一種新型胎壓監測系統。

系統描述
胎壓監測系統組成如圖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部的壓力和溫度。傳感器通過無線形式按照一定的規律向胎壓控制器發送輪胎的壓力值、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，并且發出圖形、聲音、文字報警。

圖1 胎壓監測系統組成圖

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

圖2 TPMS系統硬件模塊框圖

1 MAX7044射頻應用設計
發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，因此發射芯片的選型需具有以下兩個特點：

● 功耗低，支持ASK調制，有多種工作模式，便于根據具體工作狀態進行功耗管理，以盡可能延長監測模塊的工作壽命；

● 芯片最小可工作電壓低，發射功率足夠大；