射頻技術在汽車輪胎壓力監測中的應用

　　很快就會要求在絕大多數車輛上安裝輪胎壓力監測系統(TPMS)。飛思卡爾半導體公司的MPXY8300就是為滿足這些即將實行的標準而設計的，MPXY8300可以安裝在每個輪胎上(見圖1)。

　　芯片和電池一般安裝在閥門柄處。用一個中央控制單元接收來自這些遠程傳感器的信息，并實時提供給司機。

　　如果司機使用TPMS，使輪胎壓力一直保持在技術參數規定值之內，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，而在整個使用壽命期內，輪胎壓力可能差異很大。現在可以使用MPX8300完成這項工作了。

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

　　SiP將壓力傳感器暴露出來，保護其它元件不受惡劣環境的影響(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芯片內，顯著延長了SiP的使用壽命。其它外部元件包括一些電容、天線及一個鋰離子電池。

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

　　在SiP的8位S08微控制器中，32k字節閃存中的一半都是為標準固件保留的，留有很大的用戶定制空間。系統在絕大多數時間內工作在休眠模式下，這是因為不是一直需要傳感器信息。一般應用是周期性喚醒傳感器，對其進行檢查，并將信息傳送給中央監測器。

　　可以提供評估套件，還有一對電池供電的評估板和一個基于USB的RF接收器。由于目前還沒有單一標準，所以該功能設計為處理多種頻率和調制方案。MPXY8300采用標準飛思卡爾BDM調試接口。開發工具包括Code Warrior Studio。

　　該TPMS SiP是為輪胎使用設計的，但其外圍補充使其成為其它應用的一個有趣選擇項，如在指示設備中。期望看到飛思卡爾推出更多的基于SiP的方案，以及TPMS平臺的更多應用。該芯片提供有多種壓力范圍及不同加速度計配置。所有部件都是車用級。