遥控车门开关的安全系统设计

　　一旦MAXl472的使能引脚电平有效,MAXl472仅需250μs便可使PLL和晶振稳定工作并发射数据。MAX1472使用基于晶体的PLL,避免了许多基于LC滤波或者SAW发送器的常见问题。内部固有的晶体频率精度需要更窄的接收机中频带宽,以改善系统灵敏度。使用MAXl473,可将中频带宽从600kHz减至50 kHz,获得9 dB的灵敏度改善。灵敏度的改善意味着RKE系统可实现更长距离传输和更高的传输可靠性。

　　2.2车内接收模块

　　车内接收模块由射频接收器、微控制器和汽车指令执行机构等组成。射频接收器将接收到的00K调制数据解调为原始数据;微控制器将原始数据解码去密得到有效的指令信息,并送给指令执行机构,由指令执行机构完成相应的动作。

　　考虑到车内接收模块要始终处于工作状态,微控制器仍使用快速低功耗的DS80C323,并由DS80C323控制接收器处于工作／休眠交替的间歇休眠状态。

　　对于射频接收器,使用与发射器MAXl472配对的MAXl473。MAXl473是一款完全集成的、低功耗、CMOS超外差ASK接收器,工作在300～450 MHz频段,具有一114 dBm的高灵敏度、高于50 dB的镜像载波抑制。这款芯片在关断模式下电流消耗低于1．5μA,在接收模式电流消耗为5．2 mA。MAXl473可接收最高达100 kbps的数据速率,从关断模式到有效数据输出的过渡时间小于250 μs。MAXl473包含一个一级自动增益控制(AGC)电路,在射频输入信号电平大于一57dBrm时,可降低低噪声放大器(LNA)35dB的增益。接收器使用带有接收信号强度指示(RSSD的10．7 MHz中频滤波器,带有集成压控振荡器VCD的片上锁相环(PLL)以及基带数据恢复电路。MAXl473仅需很少的外围元件即可构成RKE系统接收模块的射频前端,如图3所示。

　　3　系统软件流程设计

　　发射端软件流程如图4所示,接收端软件流程如图5所示。

　　按所处理任务的不同,接收模块分为三种工作状态：唤醒与休眠交替的监听状态、接收数据的状态和处理接收数据的状态。接收系统应始终处在间歇休眠的状态,以监听外来的信息。当收到有效的通信命令后,触发系统接收数据。数据接收完毕后,对数据进行相关的处理,并有执行机构完成相应的操作,而接收系统则重新进入监听状态。

　　4　 系统编码解码设计

　　总体上讲,一个单向RKE系统由一个控制端(钥匙扣发射模块)与一个执行端(车内接收模块)组成。其中控制端将控制信息经过编码、调制后发射,执行端则接收、解调、解码并根据控制信息执行相应的操作。单向RKE系统的安全关键在于编码。早期使用固定密码方式容易受到“无线侦听”,易被破解。这里使用跳变密码技术,可有效地避免“无线侦听”,提高安全性。以下介绍系统编解码设计原理。

　　系统通过微控制器DSC80C323软件编程实现编解码过程。

　　编码过程如图6(a)所示。编码器检测到按键输入,把系统从省电状态中唤醒,同步计数加l,与序列号一起经密匙加密后形成密文数据,并同键值等数据发送出去。由于同步计数值每次发送都不同,即使是同一按键多次按下也不例外。同步计数自动向前滚动,发送的码字不会再发生。滚动范围为216个记数值。传送过程中有新的键按下,则终止当前发送并开始新的传送;否则,不管是不是按键已经松开,完成发送并进入休眠状态。

　　解码过程如图6(b)所示。解码电路接收到数据包后,将键值与密文分开,并将密文用密匙解密后还原为序列号和同步计数值,并在核对序列号及同步计数值后依照键值驱动相应的执行机构。

　　结语

　　汽车防盗、报警功能以及门禁控制将成为汽车安全控制系统必备的功能之一。通过对Maxim公司的发射器MAXl472、接收器MAXl473以及微控制器芯片DS80C323等器件的应用,得出一套较为完整的遥控车门开关系统的原理和设计方案。该系统在低功耗、收发距离与可靠性以及安全性方面具有明显的优势,可使RKE系统有效控制范围扩大一倍。目前,我们正在这方面继续努力,争取开拓更加广阔的应用空间。