基于KEELOQ技術的車庫門禁系統(tǒng)
加入技術交流群
1 引 言
本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/173752.htm隨著RF遙控器件的成本在逐年下降，電子式遙控開鎖系統(tǒng)比機械式開鎖系統(tǒng)更有成本優(yōu)勢，從而導致該市場的進一步擴張，新的應用也在不斷涌現，車庫門禁系統(tǒng)是其中之一。傳統(tǒng)的安防產品主要采用固定編碼集成電路，如PT2262、PT2272等編解碼芯片。但由于此類編解碼芯片的編碼長度有限，格式固定不變，十分易于在空中以捕捉電波碼字和掃描跟蹤等方法破解，只能用于一些對保密安全要求不高的場所。美國MICROCHIP公司的基于KEELOQ算法的系列滾動碼編碼芯片則克服了以上系統(tǒng)的缺點，已成功的應用于各種安防產品中，如閘門、車庫、銀行、自動防盜報警系統(tǒng)、身份識別、智能IC卡等領域。由于在傳輸代碼之前采用了先進的非線性位加密技術，產生具有極高保密性的滾動編碼。每一次發(fā)送的代碼都是惟一的、不規(guī)則的、且不重復，使得任何通過非法捕捉和掃描跟蹤等破譯手段都化為泡影。本文介紹了基于KEELOQ技術的HCS300芯片的編碼過程及基于PIC16C54的MCU解碼程序在車庫門禁系統(tǒng)中的應用。
2 系統(tǒng)工作原理
車庫門禁系統(tǒng)的目的是實現遙控無匙門禁技術(RKE)，使駕駛員可以通過遙控器的按鈕來開關庫門，圖1為其原理結構圖。系統(tǒng)由遙控編碼器及接收解碼器組成。其中遙控器由編碼芯片、發(fā)射電路組成，附加按鍵及電池，是袖珍發(fā)射裝置，可隨身攜帶；接收器由接收電路、解碼芯片、控制電路及執(zhí)行機構組成，執(zhí)行機構又包括門控電機、聲光報警等。下面分析系統(tǒng)各部分的設計及應用。
3 HCS300工作原理
KEELOQ實際上是一個“ASIC”的特別設計，內含加密及解密技術。其核心在于KEELOQ演算法，即一種非線性的推算公式，當輸入數據進入這個算法時，其輸出對輸入而言是惟一的(不重復)結果。KEELOQ核心元件由三部分組成：制造商代碼(Manfacture's Code)，長度為64 b，由制造商自行決定此代碼，這是不可泄露的原始密碼，遙控器的制造商代碼必須與接收解碼器相同；序號(Serial Number)，長度為28 b，每一編碼IC或遙控器其序號均不相同，用來識別遙控器與接收器之間的關系，即使使用者同時有兩支遙控器來控制同一接收器，其序號也不相同；編碼密碼(Encryption Key)，長度為64 b，這是利用制造商代碼及序號產生64 b的編碼密碼，這64 b的編碼密碼會被燒錄在HCS300內部的E2PROM，這64 b的編碼密碼是用來產生跳碼的密碼。
3.2 KEELOQ密碼編碼過程
根據上述編碼材料，用MICROCHIP提供的編碼工具KEELOQ TOOL V2.00即可生成編碼密碼，如圖2所示，然后寫入HCS300的E2PROM中。而每當遙控器按鍵按下時，就會讀取按鍵輸入并更新同步計數器，同步碼及密碼編碼等經KEELOQ算法加密后，產生32 b高度保密的滾動代碼。由于KEELOQ算法的復雜性和16 b同步碼每次傳輸時都要更新，故每次傳輸代碼都和上一次的代碼完全不同，因此這部分被稱為跳碼(HOPPING CODE)。這32 b的跳碼再結合序列號及按鍵信息構成的34 b固定碼組成66 b發(fā)射信息，如圖3所示。
3.3 編碼器應用電路
本設計采用MICROCHIP公司的HCS300做編碼芯片，HCS300內部集成了KEEl，0Q算法，帶4個按鍵接口，有15種功能可供使用，使用很簡單，只需添加發(fā)射電路即可。典型應用電路如圖4所示。當檢測有按鍵被按下時，HCS300被喚醒。延時去抖后進行加密運算形成跳碼，而完整的編碼信息由PWM端輸出(TX)到射頻電路發(fā)射。
評論