遙控車門開關(guān)pke(remote keyless entry)方案對于汽車的配置來說，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)的接收裝置會發(fā)送數(shù)據(jù)，為司機提供油量和輪胎壓力等信息。

    rke系統(tǒng)設(shè)計中的最大挑戰(zhàn)是在rke發(fā)射機和接收機中實現(xiàn)低功耗，同時實現(xiàn)遠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)計提出一種高安全性rke系統(tǒng)的實現(xiàn)方案，詳細介紹了系統(tǒng)的硬件原理電路、軟件流程設(shè)計以及實現(xiàn)編碼解碼的原理。

    1 系統(tǒng)總體設(shè)計

    1．1 rke系統(tǒng)的工作原理

    rke系統(tǒng)由類似鑰匙扣的發(fā)射機和安裝在車內(nèi)的接收機構(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)日益增長的需求。

    圖l為rke系統(tǒng)的簡單框圖。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。數(shù)據(jù)流通常是64～128位長，包括1個前置位、1個命令碼和1個滾動碼，采用2～20 khz的發(fā)送速率。在車內(nèi)的rke射頻接收機捕捉射頻信號并解調(diào)，傳送數(shù)據(jù)流給cpu，由cpu對數(shù)據(jù)進行譯碼并發(fā)送指令到指令模塊。調(diào)制方式為幅度鍵控(ask)，主要目的是延長鑰匙扣的電池壽命。

    1．2 rke系統(tǒng)的設(shè)計要求

    rke系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵是在低電流消耗下實現(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)對功耗、收發(fā)距離、可靠性和保密性的設(shè)計要求是至關(guān)重要的。

    (1）功耗管理

    對于發(fā)射機，電池需要3～5年的壽命；對于接收機，電池壽命同樣重要。因為接收機必須始終保持工作狀態(tài)，監(jiān)聽用戶數(shù)據(jù)的傳輸。典型指標(biāo)要求，平均電流不超過1 ma。解決這個問題的方法之一就是，讓接收機在一段重要時間內(nèi)保持工作狀態(tài)，保證這段時問足夠長以判定是否存在合法的傳輸；而接收機在剩余的時間里休眠，同時接收機必須具有快速喚醒的能力，以最大化利用已存儲的能量。

    (2)收發(fā)距離與可靠性

    rke應(yīng)用需要好的收發(fā)距離和可靠的傳輸。提高接收機的靈敏度和發(fā)射機的功率(電流消耗沒有顯著增加)直接影響到收發(fā)距離與可靠性。顯而易見，低成本是一個要求，因為需要安裝百萬個這樣的系統(tǒng)。

    (3）安全性

    rke系統(tǒng)的通信數(shù)據(jù)應(yīng)該具有保密性，不易被他人竊取。早期使用固定密碼方式，容易被破解；近來的rke系統(tǒng)逐漸采用具有跳變編碼功能的集成電路實現(xiàn)，大大提高了安全性。

    2 硬件電路設(shè)計

    rke系統(tǒng)是由鑰匙扣發(fā)射模塊和車內(nèi)接收模塊組成的。

    2．1鑰匙扣發(fā)射模塊

    鑰匙扣發(fā)射模塊由按鈕開關(guān)、cpu、射頻發(fā)射器和鈕扣電池組成，電路原理如圖2所示。模塊采用3 v的鈕扣電池供電。表1為50 ω輸出時，不同頻率下元件參數(shù)值，其數(shù)值受pcb布局的影響。

    （1）按鈕掃描

    發(fā)射模塊接入3個按鈕，分別作為上鎖、解鎖、尋車功能，分別與微控制器ds80c323的3個外部中斷into、intl和int3相接。按下任一按鈕是將ds80c323喚醒，并進入相應(yīng)的中斷處理程序中。處理完畢后，重新進入待機模式。3個led分別顯示3個按鈕的狀態(tài)。有按鈕按下時，相應(yīng)的led會被點亮。

    (2)微控制器dssoc323

    ds80c323是maxim公司出品的一款低功耗快速單片機，其在外部電路的接法以及操作指令方面完全兼容80c51系列。ds80c323具有6個外部中斷，并具有電源故障管理功能，工作電壓范圍為2．7～5．5 v。

    ds80c323的功能是利用其外部中斷對按鈕進行掃描，并將掃描的結(jié)果加密編碼，通過p1．o送給發(fā)射