遙控車門開關(guān)系統(tǒng)的原理和設(shè)計(jì)方案分析

　　前言

　　汽車防盜、報(bào)警功能以及門禁控制將成為汽車安全控制系統(tǒng)必備的功能之一。通過對(duì)Maxim公司的發(fā)射器MAXl472、接收器MAXl473以及微控制器芯片DS80C323等器件的應(yīng)用,得出一套較為完整的遙控車門開關(guān)系統(tǒng)的原理和設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)在低功耗、收發(fā)距離與可靠性以及安全性方面具有明顯的優(yōu)勢(shì),可使RKE系統(tǒng)有效控制范圍擴(kuò)大一倍。

　　RKE系統(tǒng)對(duì)于提高汽車的防盜性、控制性有重要意義。大多數(shù)RKE系統(tǒng)具有汽車防盜、報(bào)警功能以及用于汽車、行李箱的門禁控制,其中一些系統(tǒng)還包括遙控啟動(dòng)汽車和汽車尋找的功能。新一代RKE有望采用雙向通信,安裝在汽車內(nèi)遙控車門開關(guān)PKE(Remote Keyless Entry)方案對(duì)于汽車的配置來說,已經(jīng)作為一種標(biāo)準(zhǔn)配置,成為汽車不可或缺的部分。RKE系統(tǒng)對(duì)于提高汽車的防盜性、控制性有重要意義。大多數(shù)RKE系統(tǒng)具有汽車防盜、報(bào)警功能以及用于汽車、行李箱的門禁控制,其中一些系統(tǒng)還包括遙控啟動(dòng)汽車和汽車尋找的功能。新一代RKE有望采用雙向通信,安裝在汽車內(nèi)的接收裝置會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù),為司機(jī)提供油量和輪胎壓力等信息。

　　RKE系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的最大挑戰(zhàn)是在RKE發(fā)射機(jī)和接收機(jī)中實(shí)現(xiàn)低功耗,同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信與高可靠性;特別作為一種開關(guān)門禁系統(tǒng),有關(guān)安全性方面的問題也是至關(guān)重要的。本設(shè)計(jì)提出一種高安全性RKE系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案,詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件原理電路、軟件流程設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)編碼解碼的原理。

　　1　系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

　　1.1 RKE系統(tǒng)的工作原理

　　RKE系統(tǒng)由類似鑰匙扣的發(fā)射機(jī)和安裝在車內(nèi)的接收機(jī)構(gòu)成。通常工作在315～450 MHz的IsM頻段。在歐洲開放了868 MHz頻段,以滿足遙控車門開關(guān)系統(tǒng)日益增長(zhǎng)的需求。

　　圖l為RKE系統(tǒng)的簡(jiǎn)單框圖。由框圖可以看出,用戶按下鑰匙扣上的按鈕開關(guān)即可觸發(fā)系統(tǒng)工作,喚醒RKE鑰匙扣內(nèi)部的CPU,CPU則發(fā)送數(shù)據(jù)流到射頻(RF)發(fā)射機(jī)。數(shù)據(jù)流通常是64～128位長(zhǎng),包括1個(gè)前置位、1個(gè)命令碼和1個(gè)滾動(dòng)碼,采用2～20 kHz的發(fā)送速率。在車內(nèi)的RKE射頻接收機(jī)捕捉射頻信號(hào)并解調(diào),傳送數(shù)據(jù)流給cPu,由cPu對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼并發(fā)送指令到指令模塊。調(diào)制方式為幅度鍵控(AsK),主要目的是延長(zhǎng)鑰匙扣的電池壽命。

　　1.2 RKE系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

　　RKE系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是在低電流消耗下實(shí)現(xiàn)具有穩(wěn)定性、可靠性和保密性的低成本系統(tǒng)。因此系統(tǒng)對(duì)功耗、收發(fā)距離、可靠性和保密性的設(shè)計(jì)要求是至關(guān)重要的。