汽車安全新應(yīng)用:無線遙控開門
而傳統(tǒng)遙控開門系統(tǒng)中的發(fā)射器和新型被動遙控開門系統(tǒng)中的收發(fā)器之間最大的差別是后者擁有用于雙向通信的125kHz電路。并利用包括數(shù)字和低頻前端電路的集成片上系統(tǒng)(SoC)智能MCU可以實現(xiàn)低成本無線遙控開門系統(tǒng)(PKE)的收發(fā)器。圖6為智能無線遙控開門系統(tǒng)示意圖。
由于智能無線遙控開門系統(tǒng)收發(fā)器的工作依賴于與控制器間的自動通信,不需要人機接口,因此系統(tǒng)工作的可靠性直接依賴于控制器和收發(fā)器之間的信號狀況。
圖6所示智能無線遙控開門系統(tǒng)收發(fā)器上的按鈕用于可選操作,但開車門的動作并不需要人工干擾即可自動完成。智能無線遙控開門系統(tǒng)應(yīng)用的雙向通信順序如下:控制器利用125kHz頻率發(fā)送命令;收發(fā)器利用三個正交排列的125kHz共振天線接收125kHz控制器命令;如果命令正確,收發(fā)器通過一個UHF發(fā)射器發(fā)送響應(yīng)(加密數(shù)據(jù));控制器接收到響應(yīng)數(shù)據(jù),如果數(shù)據(jù)正確則激活開關(guān)打開車門。
收發(fā)器的低頻率天線(例如125kHz)采用的是LC諧振電路。當(dāng)控制器天線發(fā)射的電磁波磁場通過收發(fā)器的線圈天線時,LC諧振電路感生出電壓。在LC諧振電路物理限制給定的情況下,收發(fā)器的輸入接收電壓在LC電路調(diào)諧到控制器命令的載波頻率(125kHz),或天線線圈(電感L)正對著控制器天線時,輸入接收電壓達(dá)到最大。
收發(fā)器中的智能MCU同時包括了低頻(LF)前端和數(shù)字部分。LF前端部分不斷尋找輸入信號。與此同時,數(shù)字電路部分則處于睡眠模式以減少電池消耗。只有在接收到正確的控制器命令時,數(shù)字電路部分才會被喚醒(類似圖5MAX1471方框中喚醒MCU引腳功能)。通過在LF前端部分采用特殊的喚醒濾波器可以做到這一點。通過對LF檢測電路進(jìn)行編程,使得只有輸入信號帶有預(yù)先設(shè)定的頭標(biāo)志時才會產(chǎn)生輸出。
4 智能無線遙控開門系統(tǒng)收發(fā)及其應(yīng)用
?。?) 利用微控制器PIC16F639 MCU構(gòu)成的智能無線遙控開門系統(tǒng)收發(fā)器。
圖7所示為方案圖。收發(fā)器采用三個正交放置的天線LCX、LCY、LCZ來探測來自X,Y和Z方向的輸入信號。由于其通用的智能功能,以及其低成本優(yōu)勢,智能收發(fā)器能夠用于多種應(yīng)用,特別是汽車和安全行業(yè)中的應(yīng)用。采用智能MCU的被動遙控開門(PKE)收發(fā)配置實例,收發(fā)器采用三個正交放置的天線來探測來自X,Y和Z方向的輸入信號。
?。?) 汽車行業(yè):智能被動遙控開門系統(tǒng);遙控車庫門鎖和開門系統(tǒng);引擎啟動控制與輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)(如圖5所示)LF啟動傳感器。
?。?) 安全行業(yè):長距離訪問控制;停車位控制;自動房門開關(guān)。
利用雙向通信方法可以實現(xiàn)智能無線汽車通信。采用集成式片上系統(tǒng)(SoC)智能微控制器(MCU)可以實現(xiàn)低成本雙向通信收發(fā)器。通過在收發(fā)器中增加一個簡單的電壓充電電路,利用輸入的低頻率控制器命令來生成一個直流電壓,那么還可以實現(xiàn)無電池工作。
5 結(jié)語
安全和保密功能是汽車安全問題中的關(guān)鍵。汽車中不斷增加的通信應(yīng)用使得安全和保密功能被集成到更廣泛的汽車平臺中。不斷發(fā)展的無線通信技術(shù)可以將汽車中的獨立子系統(tǒng)整合起來。應(yīng)該說基于用微控制器構(gòu)建的無線遙控開門系統(tǒng)的開發(fā)前景看好。
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