汽車(chē)防盜器設(shè)計(jì)原理及應(yīng)用
0引言
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，汽車(chē)已逐步進(jìn)入家庭，而如何有效防止汽車(chē)被盜也成為車(chē)主比較關(guān)心的問(wèn)題。目前在汽車(chē)防盜器中，普通的電子遙控防盜器由于價(jià)格便宜占有很大的市場(chǎng)分額。但普通的電子遙控防盜器多為固定載波頻率通信，容易被干擾、截獲和破解。有報(bào)道說(shuō)一般的遙控鎖在30s內(nèi)就可被專(zhuān)用的解碼器復(fù)制，1min內(nèi)就可破解。普通的電子遙控防盜器多為單向通信，車(chē)主可以遙控汽車(chē)上鎖、解鎖，但汽車(chē)信息不能及時(shí)反饋給車(chē)主。
針對(duì)普通電子防盜器的不足，我們將軍事通信中應(yīng)用的跳頻通信技術(shù)應(yīng)用到汽車(chē)智能遙控防盜器的設(shè)計(jì)中。在通信過(guò)程中不斷改變雙方的通信頻率，使信息傳遞難以被跟蹤、干擾或截獲、破解，將有效提高防盜系統(tǒng)的安全性和可靠性。
1系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
系統(tǒng)由車(chē)載終端、人持終端兩部分構(gòu)成。車(chē)載終端主要完成人機(jī)控制指令的接收?qǐng)?zhí)行，執(zhí)行汽車(chē)上鎖解鎖指令，并完成對(duì)汽車(chē)防盜信息的檢測(cè)發(fā)送;人持終端主要完成車(chē)主對(duì)汽車(chē)的上鎖、解鎖的控制指令的發(fā)送，并接收車(chē)載終端發(fā)來(lái)的汽車(chē)相關(guān)報(bào)警信息及指令執(zhí)行情況信息。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖
2系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2.1車(chē)載終端的電路設(shè)計(jì)
車(chē)載終端主要完成汽車(chē)防盜信息的監(jiān)測(cè)并將汽車(chē)異常狀況信息發(fā)送給車(chē)主，接收?qǐng)?zhí)行人持終端控制指令如對(duì)汽車(chē)上鎖解鎖等，針對(duì)目前防盜器主要依賴(lài)振動(dòng)傳感器檢測(cè)盜竊信息存在不可靠的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了多信息融合的傳感器電路，通過(guò)監(jiān)測(cè)車(chē)門(mén)、車(chē)窗、車(chē)座位來(lái)提高防盜器的可靠性，增加的備用電源管理功能保證防盜器在主電源線(xiàn)被剪的情況下仍能正常工作，主要由主控MCU模塊、無(wú)線(xiàn)跳頻通信模塊、汽車(chē)門(mén)窗監(jiān)測(cè)、電源監(jiān)控、振動(dòng)檢測(cè)、車(chē)內(nèi)是否有人監(jiān)測(cè)模塊構(gòu)成。
2.1.1主控MCU模塊電路
主控MCU主要負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制，傳感器信息的檢測(cè)處理，跳頻通信模塊的配置、信息發(fā)送接收等，采用C8051F340實(shí)現(xiàn)。C8051F340是美國(guó)Cygnal公司的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)集成芯片，具有與8051兼容的高速CIP-51內(nèi)核，片內(nèi)集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的模擬、數(shù)字外設(shè)及其他功能部件，內(nèi)部時(shí)鐘頻率可達(dá)到48MHz。具有增強(qiáng)型的SPI接口，可方便實(shí)現(xiàn)對(duì)nRF905的控制。
2.1.2跳頻通信模塊硬件電路
跳頻通信模塊硬件電路采用Nordic公司推出的單片射頻收發(fā)器芯片nRF905實(shí)現(xiàn)，其功耗非常低，以–10dBm的輸出功率發(fā)射時(shí)電流只有11mA，在接收模式時(shí)電流為12.5mA，傳輸距離大于100m。工作于433/868/915MHz3個(gè)ISM頻道(可以免費(fèi)使用)。nRF905可以自動(dòng)完成處理字頭和循環(huán)冗余碼校驗(yàn)的工作，可由片內(nèi)硬件自動(dòng)完成曼徹斯特編碼/解碼，使用SPI接口與微控制器通信，配置非常方便，性能可靠，并可以實(shí)現(xiàn)人工載波頻率控制，具有128個(gè)可選頻點(diǎn)，頻點(diǎn)間隔100kHz，頻點(diǎn)切換時(shí)間為650μs，可快速實(shí)現(xiàn)頻點(diǎn)切換。使用該芯片可構(gòu)成無(wú)線(xiàn)跳頻通信的收發(fā)模塊，模塊電路及單片機(jī)接口電路如圖2，通過(guò)PWR_UP,TRX_CE和TX_EN與單片機(jī)連接實(shí)現(xiàn)工作模式配置。通過(guò)CD,AM,DR進(jìn)行載波檢測(cè)、地址檢測(cè)、中斷檢測(cè)，通過(guò)SPI接口與單片機(jī)通信實(shí)現(xiàn)載波頻率、通信指令數(shù)據(jù)格式的配置及數(shù)據(jù)的接收。
圖2nRF905與單片機(jī)接口電路
2.1.3車(chē)門(mén)車(chē)窗監(jiān)測(cè)模塊
通過(guò)將光電檢測(cè)二極管置于車(chē)門(mén)車(chē)窗關(guān)口，當(dāng)車(chē)門(mén)或門(mén)窗沒(méi)有鎖緊時(shí)，對(duì)應(yīng)的光電檢測(cè)電路會(huì)檢測(cè)到相關(guān)信息，在車(chē)內(nèi)無(wú)人時(shí)車(chē)載終端通過(guò)汽車(chē)主控接口通知汽車(chē)微處理系統(tǒng)啟動(dòng)自動(dòng)關(guān)門(mén)關(guān)窗電路，并提醒車(chē)主車(chē)門(mén)或車(chē)窗沒(méi)有鎖好，在防盜狀態(tài)下車(chē)門(mén)車(chē)窗被打開(kāi)則發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
標(biāo)簽： 汽車(chē)防盜器 車(chē)載終端 人持終端
