PIC16F639在被動(dòng)無(wú)鑰門(mén)禁系統中的設計應用
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圖3：由于天線(xiàn)的方向性，在實(shí)際應用中，兩個(gè)天線(xiàn)平行時(shí)檢測距離最大，
正交時(shí)檢測距離最短
PIC16F639器件具有三個(gè)低頻輸入通道。LCX、LCY和LCZ引腳用于連接(每個(gè)LF輸入通道的)外部LC諧振天線(xiàn)電路。外部電路連接至天線(xiàn)輸入引腳及LCCOM引腳。對所有外部天線(xiàn)電路而言，LCCOM是共用引腳。當內部檢測電路檢測到強輸入信號時(shí)，建議在LCCOM引腳與地之間接一個(gè)電容(1～10uF)，以提供穩定的工作狀態(tài)。
盡管PIC16F639有三個(gè)LC輸入引腳與三個(gè)外部天線(xiàn)連接，但根據具體應用，用戶(hù)可以只用一個(gè)或兩個(gè)天線(xiàn)，而不是同時(shí)使用三個(gè)天線(xiàn)。工作電流消耗與使能的通道數成正比，使能的通道越少，消耗的電流越小，但強烈建議在免持式PKE應用中使用所有三個(gè)天線(xiàn)。
為檢測低頻磁場(chǎng)，通常要使用調諧環(huán)型天線(xiàn)。為使天線(xiàn)電壓最大，環(huán)型天線(xiàn)必須精確調諧到所需的頻率。對于PKE應用，應將天線(xiàn)調諧到基站載波頻率。環(huán)型天線(xiàn)由構成并聯(lián)LC諧振電路的一個(gè)線(xiàn)圈(電感)和幾個(gè)電容組成。通過(guò)增大環(huán)路表面積和電路的品質(zhì)因數(Q)使天線(xiàn)電壓最大。
LC諧振電路的諧振頻率由式1給出：
對于給定的LC諧振電路，接收到的天線(xiàn)電壓可近似地用式2表達。
在式2中，品質(zhì)因數(Q)是衡量調諧電路的頻率選擇性的指標。假設電容在125kHz時(shí)無(wú)損耗，則LC電路的Q值將主要由電感決定。
在典型應答器應用中，電感值的范圍在1～9mH之間。對于空芯電感，LC電路的Q值大于20，對于鐵氧體磁芯電感，Q值約為40。
式2中的Scosα項代表天線(xiàn)的有效表面積，即為環(huán)路處于入射磁場(chǎng)中的面積。當cosα等于1時(shí)，天線(xiàn)有效表面積最大，此時(shí)基站和應答器單元的天線(xiàn)面對面。在實(shí)際應用中，兩個(gè)天線(xiàn)平行時(shí)檢測距離最大，正交時(shí)檢測距離最短。圖3用圖形闡述了實(shí)際應用中的天線(xiàn)方向問(wèn)題。
圖4：推薦的應答器電路板天線(xiàn)布局圖
如式2和式3所示，當LC電路準確調諧到入射載波的頻率時(shí)，線(xiàn)圈上的感應電壓最大。但在實(shí)際應用中，由于LC元件的容差不同，各個(gè)應答器的LC諧振頻率也不同。為補償元件容差帶來(lái)的誤差，PIC16F639的每個(gè)通道都有一個(gè)內部調諧電容組。電容值可以以1pF為步長(cháng)，被編程到最大63pF，電容值隨配置寄存器位的增加而單調遞增。
可通過(guò)監測RSSI電流輸出對電容進(jìn)行有效調諧。RSSI輸出與輸入信號強度成正比，因此LC電路被調諧得與載波頻率越接近，監測到的RSSI輸出越高?？傠娙葜惦S著(zhù)配置寄存器位升高而增加，由此得到的內部電容被疊加到LC電路的電容上。隨內部諧振電容的增加，LC諧振頻率將降低。
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