汽車無線遙控開門系統(tǒng)的新型設(shè)計方案
1 引言
在如今的汽車行業(yè),無線遙控開門系統(tǒng)已成為安全應(yīng)用解決方案的熱門話題。其安全解決方案能在消費市場和汽車市場之間提供了一個協(xié)作的橋梁。但要給自己的老式、配件難尋的“傳統(tǒng)”車輛也裝上一套無線遙控開門系統(tǒng)該怎么辦呢?這也是消費者所關(guān)心的熱門話題。為此本文將對汽車無線遙控開門系統(tǒng)的新型設(shè)計方案與應(yīng)用發(fā)展作分析介紹。
汽車安全應(yīng)用所使用的典型無線遙控開門系統(tǒng)-遙控鑰匙(RKE)系統(tǒng),如圖1所示。該系統(tǒng)組成包括一個安裝在汽車上的控制器(或稱接收器)和一個由用戶攜帶的收發(fā)器(或發(fā)射器),即無線遙控車門鑰匙。收發(fā)器一般包括一個微控制器、RF器件以及按鈕和LED等人機接口器件。微控制器可用DS89C440或PIC16F639,RF器件可用MAX7044或MAX1479或TRF6901。收發(fā)器通常關(guān)閉,只在按下按鈕或需要發(fā)送數(shù)據(jù)時才工作。收發(fā)器用來向控制器發(fā)送數(shù)據(jù),因此是單向通信。然而,這一情況正在改變。新型智能收發(fā)器即可發(fā)送數(shù)據(jù),也可接收數(shù)據(jù),因此是雙向通信。在雙向通信系統(tǒng)中,控制器(安裝在汽車上)和收發(fā)器(即車鑰匙)可以實現(xiàn)自動通信,不需要人機接口。
2 設(shè)計思想
從上述無線遙控開門系統(tǒng)組成可看出,系統(tǒng)方案的設(shè)計思想是基于用微控制器構(gòu)建發(fā)射器(遙控鑰匙)與接收器。
眾所周知,MAXQ系列是采用低噪聲設(shè)計并為配合模擬電路工作而進(jìn)行了優(yōu)化的16位RISC微控制器,能夠與RF接收器器件整合到一起構(gòu)建模擬電路的最佳方案。
2.1 遙控鑰匙(發(fā)射器或收發(fā)器)與接收器(車上控制器)
遙控鑰匙可選用DS89C450-KIT和MAX7044或兩個評估板(EV KIT),即DS89C450-KIT和MAX7044EVKIT (EVht)構(gòu)成發(fā)射器。可以安裝在一個殼體內(nèi),充電電池位于下方。如使用天線,發(fā)送距離超出標(biāo)準(zhǔn)鑰匙鏈幾個數(shù)量級。
接收器(車上控制器)可由并排安裝在一起的MAXQ3212 16位微控制器和MAXl473接收器組成。其連線接到汽車的車體控制模塊(BCM)上。若是在作調(diào)試或演示,可使用一個專門的MAXQ3212端口引腳以9600bps發(fā)送異步串行數(shù)據(jù)。
在此之所以采用MAXQ3212 16位微控制器,是因為MAXQ系列是采用低噪聲設(shè)計并為配合模擬電路工作而進(jìn)行了優(yōu)化的16位RISC微控制器,除數(shù)字元件外還集成了高精密的模擬功能,因而應(yīng)用方案需要的芯片數(shù)更少,能夠與RF接收器器件MAXl473整合到一起構(gòu)建模擬電路的最佳方案,而且基本不會干擾RF信號。其優(yōu)異的功耗特性與強大的功能組合使產(chǎn)品的設(shè)計和構(gòu)建更加簡單,可縮短產(chǎn)品上市時間。
而RF接收器器件MAXl473是最新的300MHz至450MHzASK(振幅變換調(diào)制)射頻接收器平均靈敏度為-114dBm,正常工作僅消耗5.5mA(典型值)的電流。內(nèi)置鏡頻抑制,無需通常使用的前端SAW濾波器。睡眠模式時,MAXl473可在小于250ps的時間內(nèi)啟動并發(fā)送數(shù)據(jù),保證了更深的睡眠周期和更長的電池壽命。MAXl473可工作于3V至5V的電源電壓。該300MHz至450MHz發(fā)送器和接收器的最大優(yōu)點是能將RKE系統(tǒng)有效距離擴大一倍,可理想應(yīng)用子電池供電設(shè)備,包括鑰匙,汽車報警和胎壓檢測。
2.2 關(guān)于模擬信號強度測量
MAXl473接收器提供一個模擬接收信號強度指示器(RSSl),可對此信號進(jìn)行測量。MAXQ3212內(nèi)置一個模擬比較器,以比較VREF和CMPI輸入,并可以在定時器輸出引腳上產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(PWM)。圖2示出了由比較器和PWM構(gòu)建ADC的方法。將RSSI信號送到MAXQ3212比較器的VREF引腳端。然后將定時器編程為PWM模式,如果對該PWM進(jìn)行適當(dāng)濾波,就可產(chǎn)生DAC輸出到T2PB引腳端,并將輸出(即DAC)連接到比較器的另一個輸入CMPI引
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