基于MAXQ3212和MAXl473的汽車(chē)無(wú)線(xiàn)遙控開(kāi)門(mén)系統設計方案

2.3 RF信號如何解碼

MAXl473接收器提供一路數字信號輸出（DATAOUT）。由于RF噪聲一直存在，無(wú)論鑰匙鏈實(shí)際上是否在發(fā)送數據，該引腳都將連續轉換狀態(tài)。為將該噪聲與信號區分開(kāi)來(lái)，MAXQ微控制器必須采用一個(gè)小型軟件狀態(tài)機，測量上升沿和下降沿信號之間的時(shí)間，以識別前同步碼。

而測量邊沿間隔的最有效方法是使用中斷觸發(fā)技術(shù)。MAXQ可編程為上升沿或下降沿觸發(fā)中斷。將中斷設置為“上升沿”觸發(fā)，即開(kāi)始測量。一旦探測到上升沿，復位并重啟定時(shí)器，同時(shí)將中斷觸發(fā)邊沿設置為“下降”沿。到下降沿時(shí)，中斷處理程序讀取定時(shí)器的值。這可用一小段程序以示一個(gè)代碼段，該代碼段讀取和復位定時(shí)器，然后轉換中斷觸發(fā)信號的極性。如果邊沿間隔與8400bps數據率（加／減一個(gè)合理的容限）匹配，并檢測到協(xié)議所指定的同步脈沖數，則微控制器軟件狀態(tài)機切換到接收模式，開(kāi)始解析余下的數據包。

　2.4 關(guān)于數據流--曼徹斯特編碼的使用

3 智能無(wú)線(xiàn)遙控開(kāi)門(mén)系統

利用兩個(gè)頻率可實(shí)現低成本雙向通信收發(fā)器，其中125kHz用于接收數據，UHF（315、433868或915MHz）用于發(fā)射數據。由于125kHz信號的傳播能力不強，因此雙向通信的范圍通常在三米以下。

在此類(lèi)智能無(wú)線(xiàn)遙控開(kāi)門(mén)系統中，控制器（接收器）利用125kHz頻率發(fā)送命令，同時(shí)不斷搜索有效范圍內收發(fā)器（在此的發(fā)射器稱(chēng)收發(fā)器更為確切）發(fā)出的UHF頻率信號。而該智能收發(fā)器通常處于接收模式，等待有效的125kHz控制器命令。如果接收到有效的控制器命令，那么收發(fā)器將通過(guò)UHF頻率做出響應。這就是通常所說(shuō)的新型被動(dòng)遙控開(kāi)門(mén)（PKE）系統。

而傳統遙控開(kāi)門(mén)系統中的發(fā)射器和新型被動(dòng)遙控開(kāi)門(mén)系統中的收發(fā)器之間最大的差別是后者擁有用于雙向通信的125kHz電路。并利用包括數字和低頻前端電路的集成片上系統（SoC）智能MCU可以實(shí)現低成本無(wú)線(xiàn)遙控開(kāi)門(mén)系統（PKE）的收發(fā)器。圖6為智能無(wú)線(xiàn)遙控開(kāi)門(mén)系統示意圖。

由于智能無(wú)線(xiàn)遙控開(kāi)門(mén)系統收發(fā)器的工作依賴(lài)于與控制器間的自動(dòng)通信，不需要人機接口，因此系統工作的可靠性直接依賴(lài)于控制器和收發(fā)器之間的信號狀況。

圖6所示智能無(wú)線(xiàn)遙控開(kāi)門(mén)系統收發(fā)器上的按鈕用于可選操作，但開(kāi)車(chē)門(mén)的動(dòng)作并不需要人工干擾即可自動(dòng)完成。智能無(wú)線(xiàn)遙控開(kāi)門(mén)系統應用的雙向通信順序如下：控制器利用125kHz頻率發(fā)送命令；收發(fā)器利用三個(gè)正交排列的125kHz共振天線(xiàn)接收125kHz控制器命令；如果命令正確，收發(fā)器通過(guò)一個(gè)UHF發(fā)射器發(fā)送響應（加密數據）；控制器接收到響應數據，如果數據正確則激活開(kāi)關(guān)打開(kāi)車(chē)門(mén)。

收發(fā)器的低頻率天線(xiàn)（例如125kHz）采用的是LC諧振電路。當控制器天線(xiàn)發(fā)射的電磁波磁場(chǎng)通過(guò)收發(fā)器的線(xiàn)圈天線(xiàn)時(shí)，LC諧振電路感生出電壓。在LC諧振電路物理限制給定的情況下，收發(fā)器的輸入接收電壓在LC電路調諧到控制器命令的載波頻率（125kHz），或天線(xiàn)線(xiàn)圈（電感L）正對著(zhù)控制器天線(xiàn)時(shí)，輸入接收電壓達到最大。

收發(fā)器中的智能MCU同時(shí)包括了低頻（LF）前端和數字部分。LF前端部分不斷尋找輸入信號。與此同時(shí)，數字電路部分則處于睡眠模式以減少電池消耗。只有在接收到正確的控制器命令時(shí)，數字電路部分才會(huì )被喚醒（類(lèi)似圖5MAX1471方框中喚醒MCU引腳功能）。通過(guò)在LF前端部分采用特殊的喚醒濾波器可以做到這一點(diǎn)。通過(guò)對LF檢測電路進(jìn)行編程，使得只有輸入信號帶有預先設定的頭標志時(shí)才會(huì )產(chǎn)生輸出。

4 智能無(wú)線(xiàn)遙控開(kāi)門(mén)系統收發(fā)及其應用

（1） 利用微控制器PIC16F639 MCU構成的智能無(wú)線(xiàn)遙控開(kāi)門(mén)系統收發(fā)器。

圖7所示為方案圖。收發(fā)器采用三個(gè)正交放置的天線(xiàn)LCX、LCY、LCZ來(lái)探測來(lái)自X，Y和Z方向的輸入信號。由于其通用的智能功能，以及其低成本優(yōu)勢，智能收發(fā)器能夠用于多種應用，特別是汽車(chē)和安全行業(yè)中的應用。采用智能MCU的被動(dòng)遙控開(kāi)門(mén)（PKE）收發(fā)配置實(shí)例，收發(fā)器采用三個(gè)正交放置的天線(xiàn)來(lái)探測來(lái)自X，Y和Z方向的輸入信號。


（2） 汽車(chē)行業(yè)：智能被動(dòng)遙控開(kāi)門(mén)系統；遙控車(chē)庫門(mén)鎖和開(kāi)門(mén)系統；引擎啟動(dòng)控制與輪胎壓力監控系統（如圖5所示）LF啟動(dòng)傳感器。

（3） 安全行業(yè)：長(cháng)距離訪(fǎng)問(wèn)控制；停車(chē)位控制；自動(dòng)房門(mén)開(kāi)關(guān)。

利用雙向通信方法可以實(shí)現智能無(wú)線(xiàn)汽車(chē)通信。采用集成式片上系統（SoC）智能微控制器（MCU）可以實(shí)現低成本雙向通信收發(fā)器。通過(guò)在收發(fā)器中增加一個(gè)簡(jiǎn)單的電壓充電電路，利用輸入的低頻率控制器命令來(lái)生成一個(gè)直流電壓，那么還可以實(shí)現無(wú)電池工作。

5 結語(yǔ)

安全和保密功能是汽車(chē)安全問(wèn)題中的關(guān)鍵。汽車(chē)中不斷增加的通信應用使得安全和保密功能被集成到更廣泛的汽車(chē)平臺中。不斷發(fā)展的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)可以將汽車(chē)中的獨立子系統整合起來(lái)。應該說(shuō)基于用微控制器構建的無(wú)線(xiàn)遙控開(kāi)門(mén)系統的開(kāi)發(fā)前景看好。