射頻技術(shù)在汽車輪胎壓力監(jiān)測中的應(yīng)用

        很快就會(huì)要求在絕大多數(shù)車輛上安裝輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)。飛思卡爾半導(dǎo)體公司的MPXY8300就是為滿足這些即將實(shí)行的標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的，MPXY8300可以安裝在每個(gè)輪胎上。

        芯片和電池一般安裝在閥門柄處。用一個(gè)中央控制單元接收來自這些遠(yuǎn)程傳感器的信息，并實(shí)時(shí)提供給司機(jī)。

        如果司機(jī)使用TPMS，使輪胎壓力一直保持在技術(shù)參數(shù)規(guī)定值之內(nèi)，就有助于延長輪胎使用壽命，并且提高燃料效率。很少有人定期檢查輪胎壓力，而在整個(gè)使用壽命期內(nèi)，輪胎壓力可能差異很大?，F(xiàn)在可以使用MPX8300完成這項(xiàng)工作了。

        MPXY8300采用飛思卡爾的系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)工藝，包括一個(gè)8位微控制器，一個(gè)SmartMOS射頻發(fā)射器以及一個(gè)壓力傳感器。SiP也可以包含一個(gè)可選的單軸(Z)，或者雙軸(Z加X)加速計(jì)，用來跟蹤轉(zhuǎn)動(dòng)及位置。隨著更多的混合技術(shù)被集合在一起，飛思卡爾因而一直致力于發(fā)展這種多芯片封裝(參見“Innovative Packaging Technology Aims At Miniaturized Devices”，www.electronicdesign.com, ED Online 13521)。與微控制器和加速計(jì)相比，RF發(fā)射器采用的生產(chǎn)工藝不同)。

       SiP將壓力傳感器暴露出來，保護(hù)其它元件不受惡劣環(huán)境的影響(見圖2)。采用這種選擇性封裝，飛思卡爾可以將所有部件包含在單個(gè)芯片內(nèi)，顯著延長了SiP的使用壽命。其它外部元件包括一些電容、天線及一個(gè)鋰離子電池。

   

        飛思卡爾稱，一般在10年期間內(nèi)有兩個(gè)或四個(gè)輪胎需要更換，之后電池也必須更換。電池壽命長的主要原因是，系統(tǒng)在此期間的大部分時(shí)間內(nèi)都處于休眠狀態(tài)。傳感器信息只是間斷性傳送。

        在SiP的8位S08微控制器中，32k字節(jié)閃存中的一半都是為標(biāo)準(zhǔn)固件保留的，留有很大的用戶定制空間。系統(tǒng)在絕大多數(shù)時(shí)間內(nèi)工作在休眠模式下，這是因?yàn)椴皇且恢毙枰獋鞲衅餍畔?。一般?yīng)用是周期性喚醒傳感器，對其進(jìn)行檢查，并將信息傳送給中央監(jiān)測器。

        可以提供評(píng)估套件，還有一對電池供電的評(píng)估板和一個(gè)基于USB的RF接收器。由于目前還沒有單一標(biāo)準(zhǔn)，所以該功能設(shè)計(jì)為處理多種頻率和調(diào)制方案。MPXY8300采用標(biāo)準(zhǔn)飛思卡爾BDM調(diào)試接口。開發(fā)工具包括Code Warrior Studio。

        該TPMS SiP是為輪胎使用設(shè)計(jì)的，但其外圍補(bǔ)充使其成為其它應(yīng)用的一個(gè)有趣選擇項(xiàng)，如在指示設(shè)備中。期望看到飛思卡爾推出更多的基于SiP的方案，以及TPMS平臺(tái)的更多應(yīng)用。該芯片提供有多種壓力范圍及不同加速度計(jì)配置。所有部件都是車用級(jí)。