Cómo activar otra llave de mando a distancia en antirrobo de coche modelo pke-100
Palabras clave: puerta con control remoto; sistema RKE; sistema de control de seguridad del automóvil
El sistema RKE es de gran importancia para mejorar las capacidades de control y antirrobo de los automóviles. La mayoría de los sistemas RKE tienen funciones de alarma y antirrobo para el automóvil, así como control de acceso al automóvil y al maletero, y algunos también incluyen capacidades de búsqueda y arranque remoto del automóvil. Se espera que la nueva generación de RKE utilice comunicación bidireccional. El programa PKE (entrada remota sin llave) instalado en el interruptor remoto de la puerta del automóvil está configurado para el automóvil, se ha utilizado como configuración estándar y se ha convertido en una parte indispensable del automóvil. . La mayoría de los sistemas RKE tienen capacidades antirrobo, alarma y acceso al maletero y al vehículo, y algunos también incluyen capacidades de búsqueda y arranque remoto del vehículo. Se espera que la próxima generación de RKE utilice comunicación bidireccional, con un receptor montado en el automóvil que envíe datos para proporcionar al conductor información como el nivel de combustible y la presión de los neumáticos.
El mayor desafío en el diseño del sistema RKE es lograr un bajo consumo de energía del transmisor y receptor RKE y al mismo tiempo lograr comunicación a larga distancia y alta confiabilidad, especialmente como un sistema de control de acceso tipo interruptor, que está estrechamente relacionado; a la seguridad Las cuestiones relacionadas con el sexo también son cruciales. Este diseño propone un plan de implementación para un sistema RKE de alta seguridad, que describe en detalle el circuito principal del hardware del sistema, el diseño del proceso de software y la implementación del principio de codificación y decodificación.
1 Diseño general del sistema
1.1 Principio de funcionamiento del sistema RKE
El sistema RKE consta de un transmisor similar a un llavero y un receptor instalado en el automóvil composición. Normalmente opera en la banda IsM de 315 a 450 MHz. En Europa se ha abierto la banda de 868 MHz para satisfacer la creciente demanda de sistemas de apertura de puertas con mando a distancia.
La figura 1 es un diagrama de bloques simple del sistema RKE. Como se puede ver en el diagrama de bloques, el usuario presiona un botón en el llavero para hacer que el sistema funcione, activando la CPU dentro del llavero RKE, que envía un flujo de datos a una radiofrecuencia (RF). transmisor. El flujo de datos suele tener una longitud de 64 a 128 bits, incluido el preámbulo, el código de instrucción y el código variable, y se envía a una frecuencia de 2 a 20 kHz. El receptor de RF RKE en el vehículo captura la señal de RF y la demodula, transmitiendo los datos a la CPU, que decodifica los datos y envía instrucciones al módulo de comando. El método de modulación es la modulación de amplitud (AsK) y el objetivo principal es extender la vida útil de la batería del llavero.
1.2 Requisitos de diseño del sistema RKE
La clave para el diseño del sistema RKE es lograr un sistema de bajo consumo de corriente, estable, confiable, confidencial y de bajo costo. Por lo tanto, los requisitos de diseño del sistema en cuanto a consumo de energía, distancia del transceptor, confiabilidad y confidencialidad son críticos.
(1) Gestión de energía
Para el transmisor, la batería necesita de 3 a 5 años de vida; para el receptor, la duración de la batería es igualmente importante. Porque el receptor debe permanecer siempre funcionando y controlar la transmisión de datos del usuario. Las especificaciones típicas exigen una corriente promedio de no más de 1 mA, y una forma de resolver este problema es mantener el receptor activo durante un período de tiempo significativo, suficiente para determinar si existe una transmisión legítima, y el resto de la corriente. tiempo Desde el estado de suspensión, el receptor puede despertarse rápidamente para maximizar el uso de la energía almacenada.
(2) Alcance y confiabilidad
Las aplicaciones RKE requieren un buen alcance y una transmisión confiable. El aumento de la sensibilidad del receptor y la potencia del transmisor (sin aumentar significativamente el consumo de corriente) afecta directamente la distancia y la confiabilidad de la transmisión. Obviamente, con millones de estos sistemas por instalar, el bajo costo es una necesidad.
(3) Seguridad
Los datos de comunicación del sistema RKE deben ser confidenciales y no ser robados fácilmente por otros.
Al principio, se utilizaban contraseñas fijas, que eran fáciles de descifrar; los sistemas RKE recientes han adoptado gradualmente circuitos integrados con funciones de salto de código, lo que ha mejorado enormemente la seguridad.
2 Diseño del circuito de hardware
El sistema RKE consta de un módulo transmisor de llavero y un módulo receptor montado en el vehículo.
2.1 Módulo transmisor de llavero
El módulo transmisor de llavero consta de un interruptor de botón, una CPU, un transmisor de RF y una batería de botón. El principio del circuito se muestra en la Figura 2. El módulo funciona con una batería de tipo botón de 3 V. La Tabla 1 muestra los valores de los parámetros de los componentes a diferentes frecuencias para una salida de 50 Ω. Este valor se ve afectado por el diseño de la PCB.
(1) Escaneo de botones
El módulo de transmisión está conectado a tres botones, que sirven como funciones de bloqueo, desbloqueo y búsqueda de automóviles respectivamente, y están conectados a las tres interrupciones externas. INTO e INTl del microcontrolador DS80C323 Conectado a INT3. Al presionar cualquier botón se activa el DS80C323 y se ingresa al controlador de interrupciones correspondiente. Después del procesamiento, vuelva a ingresar al modo de espera. 3 luces LED muestran el estado de los tres botones respectivamente. Cuando se presiona un botón, se iluminará el LED correspondiente.
(2) Microcontrolador DSSOC323
DS80C323 es un microcontrolador rápido de bajo consumo lanzado por Maxim Company. Es totalmente compatible con la serie 80C51 en términos de circuitos externos e instrucciones de funcionamiento.
DS80C323 tiene 6 interrupciones externas y tiene función de gestión de fallas de energía, el rango de voltaje de operación es de 2,7 ~ 5,5 V. 5,5 V.
La función de DS80C323 es utilizar su interrupción externa para escanear las claves, cifrar y codificar los resultados del escaneo y enviarlos al extremo de DATOS del terminal de datos del transmisor a través de P1.O, P1. de DS80C323.1 controla el despertar del transmisor.
(3)Transmisor RF MAX1472
MAXl472 es un transmisor VHF/UHF basado en bucle de bloqueo de fase ASK/00K. La banda de frecuencia operativa es de 300 a 450 MHz y admite hasta. 100 Velocidad de datos en kbps. Cuando el voltaje de funcionamiento se reduce a 2,1 V, el MAXl472 puede funcionar con una batería de litio de una sola celda y el consumo de corriente en modo de espera es de solo 100 nA cuando se combina con un sistema de 50 Ω que puede proporcionar el amplificador de potencia del MAXl472; un nivel de salida de +10 dBm y mantiene una eficiencia nominal superior al 43 %.
Una vez que se activa el nivel del pin de habilitación del MAXl472, el MAXl472 necesita solo 250 μs para estabilizar el PLL y el cristal y transmitir datos. El MAX1472 utiliza un PLL basado en cristal, que evita muchos problemas comunes asociados con el filtrado LC o los transmisores SAW. La precisión inherente de la frecuencia del cristal interno requiere un ancho de banda de FI del receptor más estrecho para aumentar la sensibilidad del sistema. Usando el MAXl473, el ancho de banda IF se puede reducir de 600 kHz a 50 kHz, aumentando la sensibilidad en 9 dB. Una mayor sensibilidad significa que los sistemas RKE pueden alcanzar distancias más largas y una mayor confiabilidad de transmisión.
2.2 Módulo receptor montado en el vehículo
El módulo receptor montado en el vehículo está formado por un receptor de radiofrecuencia, un microcontrolador y un ejecutor de órdenes del vehículo. El receptor de radiofrecuencia demodula los datos modulados 00K recibidos en datos originales; el microcontrolador decodifica y descifra los datos originales para obtener información de instrucción válida y la envía al ejecutor de instrucciones, que completa la operación correspondiente.
Teniendo en cuenta que el módulo receptor integrado siempre debe estar en condiciones de funcionamiento, el microcontrolador aún utiliza el rápido y de bajo consumo DS80C323, que controla el receptor para que esté en un estado de suspensión intermitente que alterna entre trabajo y suspensión.
En términos de receptor de RF, el MAXl473 está emparejado con el transmisor MAXl472, que es un receptor ASK súper antiinterferente CMOS de baja potencia totalmente integrado con una frecuencia de funcionamiento de 300-450 MHz y una sensibilidad de hasta 1.114 dBm, con más de 50 dB de supresión de portadora de imagen.
El consumo de corriente del chip es inferior a 1,5 μA en modo de apagado y a menos de 5,2 mA en modo de recepción. El MAXl473 puede recibir velocidades de datos de hasta 100 kbps y tiene un tiempo de transición desde el modo de apagado a una salida de datos válida de menos de 250 μs. El MAXl473 incluye un circuito de control automático de ganancia (AGC) de una sola etapa que se puede utilizar cuando el nivel de la señal de entrada de RF es superior a 57 dBrm. El MAXl473 incluye un circuito de control automático de ganancia (AGC) de una sola etapa que reduce la ganancia del amplificador de bajo ruido (LNA) en 35 dB cuando el nivel de la señal de entrada de RF es superior a 57 dBrm. Receptor con indicación de intensidad de señal recibida (RSSD) de 10,7 MHz, filtro IF, oscilador integrado controlado por voltaje VCD en chip con bucle de bloqueo de fase (PLL) y circuito de recuperación de datos de banda base. El MAXl473 requiere solo unos pocos componentes periféricos para formar el extremo frontal de RF del módulo receptor del sistema RKE, como se muestra en la Figura 3.
3 Diseño del proceso del software del sistema
El proceso del software del transmisor se muestra en la Figura 4 y el proceso del software del receptor se muestra en la Figura 5.
Según las diferentes tareas de procesamiento, el módulo receptor se divide en tres estados de trabajo: estado de escucha alternativo de despertar y dormir, estado de recepción de datos y estado de procesamiento de datos recibidos. El sistema receptor siempre debe estar en estado de suspensión intermitente para escuchar información externa. Cuando se recibe un comando de comunicación válido, el sistema se activa para recibir datos. Después de recibir los datos, los datos se procesan, el ejecutor completa la operación correspondiente y el sistema receptor vuelve a entrar en el estado de escucha.
4 Diseño del sistema de codificación y decodificación
En general, el sistema RKE unidireccional consta de un terminal de control (módulo transmisor de llavero) y un actuador (módulo receptor del vehículo). Entre ellos, el terminal de control codifica, modula y transmite la información de control, y el terminal de ejecución recibe, demodula, decodifica y realiza las operaciones correspondientes según la información de control. La clave para la seguridad de un sistema RKE unidireccional es la codificación. Las contraseñas fijas utilizadas en los primeros días eran fácilmente "monitoreadas de forma inalámbrica" y fácilmente descifradas. En este caso, el uso de tecnología de contraseña variable puede evitar eficazmente el "monitoreo inalámbrico" y mejorar la seguridad. A continuación se presentan los principios de diseño de codificación y decodificación del sistema.
El sistema realiza el proceso de codificación y decodificación mediante la programación del software del microcontrolador DSC80C323.
El proceso de codificación se muestra en la Figura 6(a). Después de que el codificador detecta la entrada de la clave, despierta el sistema del estado de ahorro de energía, incrementa el recuento de sincronización en ly usa la clave para cifrar los datos de la contraseña con el número de serie y luego los envía junto con el valor de la clave. y otros datos. Dado que el valor del recuento de sincronización es diferente cada vez que se envía, el valor del recuento de sincronización se desplazará hacia adelante automáticamente incluso si se presiona la misma tecla varias veces. El recuento de sincronización avanza automáticamente y las palabras en clave enviadas no se repiten. El rango de balanceo es de 216 valores. Si se presiona una nueva tecla durante el proceso de envío, el envío actual finaliza y se inicia un nuevo envío; de lo contrario, el envío se completa y el dispositivo entra en estado de suspensión, independientemente de si se suelta la tecla.
El proceso de decodificación se muestra en la Figura 6(b). Después de recibir el paquete de datos, el circuito de decodificación separará el valor de la clave del texto cifrado, utilizará la clave para descifrar el texto cifrado y lo restaurará al número de secuencia y al valor del recuento de sincronización. Después de verificar el número de secuencia y el valor del recuento de sincronización de acuerdo con el. Valor clave, acciona el actuador correspondiente.