剖析智能汽車(chē)安全防盜視覺(jué)系統電路 —電路圖天天讀（78）

　　隨著(zhù)我國汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，汽車(chē)越來(lái)越多地進(jìn)入普通家庭。由于各種突發(fā)性道路交通事故與汽車(chē)盜竊案件的頻繁發(fā)生，人們對汽車(chē)安全與防盜的關(guān)注度也日益提高。開(kāi)發(fā)和研究汽車(chē)安全與防盜系統，是確保行車(chē)安全和防止盜竊的有效技術(shù)措施。與傳統單個(gè)獨立汽車(chē)胎壓監測系統和汽車(chē)遙控無(wú)鑰匙進(jìn)入系統相比，本系統的特點(diǎn)是，將胎壓監測系統與遙控無(wú)鑰匙進(jìn)入系統進(jìn)行整合，有效地實(shí)現了射頻（RF）模塊的復用，不僅節約了硬件開(kāi)銷(xiāo)，也提高了系統的集成度。

　　本文提出了一種基于射頻識別技術(shù)的汽車(chē)安全防盜系統的設計方案。在射頻通信上，該系統采用434 MHz 的UHF 頻段與125 kHz 的LF 頻段相結合的方法，實(shí)現了系統胎壓監測、遙控門(mén)鎖和發(fā)動(dòng)機防盜鎖止等功能。調試結果表明，該系統提高了汽車(chē)的防盜性與控制性，節約了系統空間，降低了生產(chǎn)成本，優(yōu)化了車(chē)身網(wǎng)絡(luò )。

　　基于RFID 技術(shù)的汽車(chē)安全防盜系統

　　射頻識別技術(shù)（RFID）是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)。汽車(chē)安全防盜系統采用射頻識別技術(shù)，通過(guò)射頻信號自動(dòng)識別目標對象并獲取相關(guān)數據。RFID 技術(shù)采用射頻傳輸，可以透過(guò)外部材料讀取芯片數據，實(shí)現非接觸操作。通信數據使用加密算法對數據進(jìn)行加密，實(shí)現數據安全存儲、管理及通信。隨著(zhù)電子技術(shù)的快速發(fā)展，電子芯片集成度的提高，RFID 系統成本也在不斷地降低，加快了智能化在汽車(chē)電子行業(yè)中的推廣與應用。智能汽車(chē)安全防盜系統由輪胎發(fā)射模塊、遙控鑰匙模塊和基站模塊組成。對RFID 系統來(lái)說(shuō)，收發(fā)頻率大小決定了射頻識別系統的識別距離、電路實(shí)現的難易程度以及硬件設計成本。在汽車(chē)安全防盜設計中，125 kHz 等低頻（LF）頻段用于近距離、低速度，數據量要求較少的汽車(chē)引擎防盜系統的識別；434 MHz 等超高頻（UHF）頻段則用于遠距離的射頻通信系統（汽車(chē)輪胎壓力監測系統與遠程無(wú)鑰匙進(jìn)入系統）的識別。

　　輪胎模塊電路

　　輪胎模塊由輪胎狀態(tài)的數據采集與發(fā)射電路組成，如圖2 所示。

　　輪胎模塊電路采用FREESCALE公司的智能嵌入式傳感器MPXY8300.該系列傳感器集成了該公司的低功耗S08 核，內含512 字節RAM和16 KB Flash，同時(shí)還集成了低功耗電容式壓力、溫度傳感器和單通道的低頻輸入接口。其RF發(fā)射支持315 MHz 和434 MHz 兩種載波頻率，并可通過(guò)編程配置使寄存器為幅移鍵控（ASK）或頻移鍵控（FSK）調制方式。它還集成了電荷泵功能，當電池電壓較低時(shí)，可提高RF 發(fā)射部分供電電壓，從而使其仍能達到一定的R F 發(fā)射強度。MPXY8300 是一款將壓力溫度傳感器、8 位微控制器（MCU）、RF 發(fā)射器和雙軸（XY）加速器全部集成到一個(gè)片上的系統級芯片（SOC）。MPXY8300 壓力測量范圍：轎車(chē)100~800 kPa，卡車(chē)100~1 400 kPa，溫度測量范圍：-40~125 ℃。

　　鑰匙模塊電路

　　鑰匙模塊芯片采用NXP 公司生產(chǎn)的PCF7961。PCF7961是一個(gè)基于低功耗8位MRKII架構的精簡(jiǎn)指令集（RISC）處理器，它集成了UHF發(fā)射器與LF頻收發(fā)器的芯片。這種芯片能夠完成射頻發(fā)射和應答器低頻通信認證，適合于機動(dòng)車(chē)輛遙控防盜裝置。它采用快速相互鑒別算法，使用隨機數字、密鑰和口令，具有靈敏度高（遠距離）和鑒別時(shí)間短（39 ms）的特點(diǎn)。PCF7961 還提供了出廠(chǎng)時(shí)已經(jīng)固化了的32 位身份識別碼（ID）。圖3 是鑰匙模塊的電路原理圖。

　　基站模塊電路

　　基站模塊主要由射頻接收電路、低頻收發(fā)電路、主控芯片MCU、LIN 接口以及人機接口組成。射頻接收電路采用FREESCALE 公司的UHF 射頻接收芯片MC33596，完成信號解調和數據曼切斯特解碼后，將數據傳送到基站主控芯片MC9S08DZ60，進(jìn)行數據處理（RKE 數據解密）和指令執行。低頻收發(fā)器采用NXP公司生產(chǎn)的PJF7992.PJF7992集成了所有必需的功能方便讀寫(xiě)應答器，基站微處理器通過(guò)PJF7992 帶有的LIN串行接口控制PJF7992 和應答器之間的通訊?；局骺匦酒捎肍 RE E SC A L E 公司生產(chǎn)的MC9S08DZ60，它可以通過(guò)SPI 串行總線(xiàn)對射頻接收芯片MC33596 參數進(jìn)行配置與通信。MC9S08DZ60 內部集成了2 個(gè)SCI（LIN）模塊，可通過(guò)一路LIN 總線(xiàn)實(shí)現對低頻收發(fā)芯片PJF7992 的控制，另一路LIN總線(xiàn)實(shí)現對發(fā)動(dòng)機電控單元（ECU）與門(mén)控相關(guān)執行機構傳送命令。在汽車(chē)安全防盜系統中加入LIN總線(xiàn)接。
電子發(fā)燒友網(wǎng)技術(shù)編輯點(diǎn)評分析：

　　本文提出了一種基于RFID 技術(shù)的汽車(chē)安全防盜視覺(jué)系統，在試驗臺上完成了相關(guān)的功能調試，實(shí)現了輪胎壓力監測，遙控門(mén)鎖和發(fā)動(dòng)機防盜鎖止功能等，在系統中加入了LIN 總線(xiàn)接口，可使該系統能夠與汽車(chē)內部其他電子控制系統共享數據與控制信息，極大地提高了系統的靈活性與安全性、節約了系統空間、降低了生產(chǎn)成本，將會(huì )在汽車(chē)電子領(lǐng)域具有較廣的應用前景。
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