《PKE智能钥匙系统设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PKE智能钥匙系统设计（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、随着汽车电 子技术的不断发展 !传统的无线门禁系统已无法满足广大用户的需求 免持式被动无钥匙门禁系统 !#!$%&( ()*(% #+,-)$正迅速成 为汽车远程无钥匙门禁应用的主流 !并成为新型汽车的普遍选择 % 在汽车装配有 !# 智能钥匙 系统的情况下 ! 车主 只要 靠近车辆或者碰一下车门 !车门就能自动打开./0 !# 智能钥匙系 统是汽车智能化 &信息化 &电子化的体现 !提高了整车的安全性 &可靠性 &舒适性 !具有极佳的市场前景和巨大的潜在效益 ! 系统硬件 设计! #$% 系统的工 作原理!# 智 能 钥 匙 系 统 分 为 基 站 车 身 $ 和 应 答 器 钥匙 $两部分
2、 !系统框图如图 / 所示 这两部 分之间采取双向通信 该系统有两种工作方式 (第一种是车辆中的基站 单 元 不 停 地 发 送 一 条 编 码 为 /12 345 的 低 频 报 文 以搜寻并唤醒一定范围内的应答器 % 该信号范围内的所有应答器都能够接收到该报文 !并对编码的数据字段进行验证 % 一旦车主身上的应答器识别成功 !它就会自动发送 一 条 频 率 为 67789: ;45 的 射 频 (*9#摘 要 ! 介绍了 一种基于微芯公司 !?/ABA79 和 !?/CB6AC 单片机的 汽车无钥匙门禁系统的设计方案 设计了应答器模块的高频发射与低频接收电路 !基站模块的高频接收与低频发射
3、电路 !并给出了应答器模块的工作流程图 详尽分析了 (*J:GK:I/7I6$%& &()*+ ,- !# )+.&/)*&+. 0&1 (1(.&2LEM 4N& B$+O!P?Q RN E&+OSTUV9!V&+$&()*+,)! DV&% $(- N,% W 2图 ! 应答器模 块电路图工作方式下 车主必须碰一下车门才能触发系统 !从而打开车门 !# 应答器 !钥匙 模 块设计应答器 模 块 由 微 控 制 器 #高 频 发 射 电 路 #低 频 接 收电路和开关按钮组成 !其电路图如图 ! 所示 由于应 答器模块是车主随身携带的 ! 所以该模块必须以体积小 #功耗低为设计原则 !同时必
4、须具备一定的安全性 根据以上特性 !微控制器选择微芯公司的 #$%&() 该芯片采用 *+ 封装 ! 体积小 ! 内 置一个 ,-./0 加密模块 和一个 1 通道模拟 前端 !可用于多种低频检测和双向智能通信 应答器模块采用 1 2 纽扣电池 供电 ! 采用内部 3 456时钟 在 没有 低频 激励的 情况 下 ! 应 答 器 模 块 以 标 准7,8$7-9/:- ,-; 8 个按键 $*%?*%分别接到 微控制器的 +7 A口 !通过电平 的变化唤醒休眠中的 B$%C&D)!并触发中断 !完 成相应的上锁 #解锁 #报警等功能 当中断程序完成以后 !B$%&D) 将重新进 入休眠模式 二
5、极管 E% 用来指示高 频信号的发射 ! 高频 信号由 引脚 7$F 发出的G4 经过声表 面波谐振器产生HIJ应 答 器 对 基 站 发 送 过 来 的 低 频 唤 醒 信 号 通 过B$%&D) 的 D 通道模拟 前端实现 B$%&D) 具有高达D 92KK的 模 拟 输 入 灵 敏 度 的 D 个 天 线 连 接 引 脚 LM$N#M$O#M$PQ 通过连接 D 个分别指 向 ! 轴 # 轴 # 轴的天线 !应答 器可以随时接 收来 自任何 方向 的信 号 !从而 降低由天线的方向性而造成信号丢失的可能性 在此系统中 !D 个方向天 线采用 784+ 公司专门 为 B$R&D) 设计的集
6、成 天线模块 !该天线模块体积小 #精度高 !电感值在出厂时已经配置好 !只需要配合对应通道的电容便可使用 对于免持式操作 !由于应答器持续等待并检测输入信号 !产生电池预期寿命的问题 为了减小工作电流 !可以对模拟前端内置的输出使能滤波器进行配置 !设定报头匹配序列 当模拟前端搜寻信号时 !数字 4$S 部分可以进 入休眠模式 !只有在低频输入信号的报头序列波形与滤波器所设定的吻合时 !才能唤醒数字 4$S 即当有 效 低 频 信 号 通 过 内 部 电 路 解 调 并 在 +7 $ 口 7$D引 脚 上 输 出 MEAA 数 字 信 号 时 ! 利 用 与 7$D 相 连 的+7 A 口
7、7AI 引脚触发 中断 !才能唤醒休眠中的数字4$S B$R&D) 通过内部 *B 配置模拟 前端 应答器模块的高频发射电路如图 D 所示 声表面 波谐振器 *AG 与功率放 大器 TR 构成了一 个开关键控高频发射器 MR 作为高频 发射器的天线 !一般通过 $U 上的金属走 线形成 系统需要发送的各种信息经过 ,-./0 加密并 G4 编码后由 7$F 引脚输出 ! 当 输出为高电平时驱动发射电路工作 &当输出为低电平时 !发射电路截止 !$ 基站 !车身 模块 设计基站模 块 由 微 控 制 器 #高 频 接 收 电 路 #低 频 发 射 电路 #液晶显示电路及总线传输电路组成 基站模块
8、的微控制器采用微芯公司的 B$RV&VW!工作频率 为 3W 456该芯片 拥 有 &3 ,U 的 .XYZ 存储 器 !R ,U 的 887+4 存储器及 DD ,U 的 *7A4 存储器 &还拥 有 % 个 *B 接口 #%个 BI$ 接口 #% 个 MB 接口及 % 个 8$A 接口 !完全可 以满足与汽车控制器进行信息交换的要求 !同时该芯片具有丰 富的 B+ 资源 !为 配置 液 晶 屏 提 供 了 可 能 !让 车 主能够及时了解基站模块的工作情况 本文着重介绍高频接收电路和低频发射电路的设计 ! 其电路如图 3# 图 F所示 高 频 接 收 电 路 采 用 安 阳 市 新 世 纪
9、 电 子 研 究 所 的 一款超再生接收模块 W32 W32 是一款低 功耗 #小体积接收 模 块 !采 用 *4 工 艺 !性 能 稳 定 !具 有 较 好 的 灵 敏 度及性价比 !可以广泛应用于需要长期处于接收状态的遥控 报 警 及 单 片 机 数 据 传 输 系 统 W32 的 接 收 频 率 为图 D 高频发射 电路图G4I*AGB+S$_E&%DFT%$3WF K3DD)I 456M%)3 !$F%V Kaaa$&3W K%VbbW !2$3V应用奇葩%&()*+ ,- .)*/01/,2RW&图 ! #$%& 编码过程序 号 () *+,-功能键 . *+,-状态位 /0 *+,
10、1!. *+,编码密码2. *+,固定码20 *+,跳码编码加密算 法同步计数值/3! *+,1识别码 /34 *+,1功能键 /. *+,1溢位指示 /0 *+,1总长度为 ! *+,5 的加密资 料678图 . 高频接收 电路图9:.;?AB2.33C4.;D!3E 004 !F.22GH0 8IJ!工作电 压 为 2 ;工作电 流 只 有 4G0 KL功率极低 !外形 尺寸为 34 KK!02 KK并且 不需 要外 接 天线 能够满足本系统的设计要求 # 超再生模块 C4.; 集成度高 接线 简单 接收到的高频数字信号通过 AB 引脚直接 传 送 到 6M?AB=?M;?30.B?A?B
11、C DE?BFAGAHI 9F?=4:!#+%=./ $I$JEK LE$HFM$FH JBE 9?A?BC DE?BFAGAHI 9F?=Q$RE SEIGE$ EFJIT./U EVEWEF?E LE$HF M$E%$ KQFMQG0P1=+#N=0%1 石 云 =基 于 ./87X 技 术 的 车 库 门 禁 系 统 0Y1=现 代 电 子技 术 +#,T!ZU$!%W!%Z=T收稿日期 $+#!#W#ZW#U作者简介 !孔慧芳 女 !-N%年生 博士 教授 主 要研究方 向 $自 动变速器控制技术 !丘 宇 宁 男 !-,N年 生 硕 士 主 要 研 究 方 向 $自 动 变 速器控制
12、技术 !图 & 位元格式! ! !逻辑 &#逻辑 &!图 , 高频数据 发送格式!#+!$!#!%!-,!&-!前导资料同 步导引NN J有效资料安 全间隔高频指令信号图 - 低频数据 发送格式使能输出滤波器模 拟前端稳定序号低 !N J 激励代码高 频响应时隙低频唤醒信号!D4% K$!_4Z# !$!7/3+ K$!7/8+ K$!%N! !&Z# K$图 !# 应答器工 作流程图进入休眠模 式等待命令初始化 9!NON-开始有效低 频唤醒信号 (接收低频信号;:有效按键 ( 接 收成功 (:;.EEGA 加密() 编码高频发 射:发射完毕 (;应用奇葩$%&()* +, -()./&0.+1!#,
