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2．2 高頻發(fā)射模塊
高頻發(fā)射模塊南315 MHz的聲表面波振蕩電路和調制電路組成，振蕩電路的振蕩或停振受單片機輸出的PWM信號的控制。由于STC單片機無(wú)信號加密功能，所以在鑰匙模塊加裝Keeloq編碼加密芯片以實(shí)現信號加密。
3 車(chē)載模塊硬件設計
車(chē)載模塊MCU采用STC12C15204AD單片機，其具有4 kB的Flash用戶(hù)應用程序空間，可以用來(lái)解碼加密信號。該單片機與高頻接收模塊、低頻發(fā)射電路、振動(dòng)報警模塊以及CSM通信模塊構成了系統的車(chē)載模塊。
3．1 低頻發(fā)射電路
低頻發(fā)射模塊采用專(zhuān)用芯片TC4422，其輸出阻抗僅為1．6 Ω，驅動(dòng)電流可達9 A。單片機將信號送給TC4422的IN引腳，再由其驅動(dòng)天線(xiàn)線(xiàn)圈發(fā)送出125 kHz的低頻信號。
3．2 高頻接收電路
高頻接收采用無(wú)線(xiàn)接收芯片RX3400，其具有較好的抗干擾特性，適合單片機數據傳輸。車(chē)載模塊在接收到鑰匙模塊發(fā)射的高頻幅移鍵控(Amplitude ShiftKeying，ASK)信號后，傳送至RX3400模塊進(jìn)行處理，得到數據信號，再經(jīng)解碼后將其送入車(chē)載模塊MCU，觸發(fā)中斷產(chǎn)生，使微處理器執行相應的處理程序?？紤]到成本等因素，系統采用軟件方法解碼。
3．3 振動(dòng)報警電路
振動(dòng)檢測用于在檢測到車(chē)身遭受碰撞時(shí)，系統及時(shí)做出報警處理。該功能模塊采用市面上常見(jiàn)的汽車(chē)振動(dòng)傳感器，傳感器的輸出線(xiàn)與車(chē)載模塊MCU的IO口相連，同時(shí)上拉一個(gè)10～20 kΩ的電阻，使平時(shí)保持高電平，當振動(dòng)產(chǎn)生的時(shí)候就被拉到低電平，從而單片機控制報警電路報警。
3．4 GSM通信模塊
GSM模塊采用西門(mén)子公司的TC35i模塊，可傳輸語(yǔ)音和數據信號，通過(guò)接口連線(xiàn)器和天線(xiàn)連接器分別連接SIM(Subseriber Identity Modu le)卡讀卡器和天線(xiàn)，其數據接口通過(guò)AT指令可雙向傳輸指令和數據，支持text和pdu格式，可通過(guò)AT指令或關(guān)斷信號實(shí)現重啟和恢復故障。電路連接簡(jiǎn)單，采用異步串行通信。報警短信息通過(guò)TC35i模塊發(fā)送到車(chē)主手機，收到報警后，車(chē)主可以向TC35i模塊發(fā)送短消息，TC35i提取短消息并譯碼后進(jìn)行相應的操作啟動(dòng)執行模塊。GSM模塊與單片機的連接如圖3所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/196502.htm
4 系統軟件設計
系統的軟件設計部分主要包括滾動(dòng)碼技術(shù)、系統的通信協(xié)議及車(chē)載模塊流程設計。
4．1 滾動(dòng)碼技術(shù)
滾動(dòng)碼(Keeloq)技術(shù)是一種非線(xiàn)性加密算法，其核心組成要素是：制造商代碼、序號、編碼密碼。其中，制造商代碼是由制造商決定的原始密碼，用來(lái)辨別不同制造商；序號用來(lái)區別不同的鑰匙，每個(gè)鑰匙都有自己的序號；編碼密碼用來(lái)產(chǎn)生滾動(dòng)碼，儲存于加密芯片片內EEPROM中。由于Keeloq算法的復雜性和16位同步碼每次傳輸時(shí)都要更新，故每次傳輸代碼都和上次的代碼不同。只有在傳輸216次后才可能重復，因此在短時(shí)間內較難被破譯，保證了安全性。
車(chē)載模塊接收到該高頻加密信號后，先解調，再采用軟件方法解碼。解碼步驟為：
(1)車(chē)載模塊接收到66 bit加密資料后，首先檢查固定碼中的序號與存儲在EEPROM中的序號是否一致。
(2)運行解密算法，得到識別碼、同步計數值、功能鍵、溢位。
(3)單片機將解碼后的識別碼與固定碼中序號的低10位進(jìn)行比較，其是否相等。
(4)比較解碼后的功能鍵數值與固定碼中的功能鍵數值。
(5)判斷解碼后的同步計數值與EEPROM中的舊的同步計數值是否合理增加。
如果以上步驟有一個(gè)出現錯誤，車(chē)載MCU則不執行下一步動(dòng)作，解碼過(guò)程如圖4所示。
4．2 通信協(xié)議
車(chē)載模塊的低頻發(fā)送器與ATA5283芯片之間采用低頻通信。在檢測到有效低頻信號之前，ATA5283處于待機模式。為防止嘈雜環(huán)境中電路誤操作，報頭檢測電路會(huì )檢查輸入信號。有效的輸入信號在192個(gè)無(wú)間斷載波周期后被計數器檢測到。在發(fā)現有效載波信號后，電路開(kāi)啟自動(dòng)增益控制，完整的報頭應該有至少704個(gè)載波周期。此后報頭結束，開(kāi)始數據傳輸過(guò)程。
車(chē)載模塊與鑰匙模塊之間的高頻通信采用脈寬調制(Pulse Width Modulation，PWM)編碼方式進(jìn)行半雙工通信。1個(gè)邏輯數據由3個(gè)位元組成，位元周期Te的取值通常介于100～400μs之間。在接收PWM之前，車(chē)載模塊MCU通過(guò)前導資料的指引做接收數據的準備。同步導引之后，微控制器檢測到第一個(gè)上升沿時(shí)，等待1／2Te時(shí)間后立即取樣并檢測是否為高電平1，如果為0則接收資料失敗，然后延時(shí)一個(gè)Te時(shí)間后立即取樣作為資料位元，再延時(shí)一個(gè)Te時(shí)間取樣并判斷，如果為高電平1則接收資料失敗，最后等待下一個(gè)上升沿的到來(lái)，若等待時(shí)間超過(guò)一個(gè)Te則接收資料失敗。依此循環(huán)，直到全部資料接收完畢。
高頻碼元信息由3個(gè)部分組成：每次發(fā)碼的碼字以引導碼和頭標開(kāi)始，然后是66位數據，即滾動(dòng)碼和固定碼，最后是每次發(fā)送的保護時(shí)間。滾動(dòng)碼為32 bit的加密數據；固定碼為34 bit。高頻數據發(fā)送格式如圖5所示。
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