被動無鑰匙門禁(PKE)演示方案

系統(tǒng)設(shè)計

對應(yīng)基站和鑰匙的雙向通信，PKE在RKE基礎(chǔ)上增加了短距離的LF通信。

在目前的設(shè)計中，RF發(fā)射頻率采用433.92MHz，LF的發(fā)射頻率采用19kHz。本設(shè)計的鑰匙端和基站端的框圖如圖2和圖3所示。

圖2 PKE Demo鑰匙端框圖

圖3 PKE Demo基站端框圖

鑰匙端使用NEC電子78k0系列8位單片機(jī)μPD78F0503微控制器，來完成用戶按鍵的數(shù)據(jù)編碼、加密組幀，再通過SAW聲表諧振器電路發(fā)射至UHF頻段；當(dāng)它接收到19kHz的LF信號時，利用三個正交放置的線圈作為低頻接收天線，由低功耗低頻喚醒芯片AS3931解調(diào)后，再將數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)判斷，如果數(shù)據(jù)正確，則發(fā)送一條RF加密報文。

在低頻天線的設(shè)計中，由于應(yīng)答器(鑰匙)體積較小，且放置在用戶的口袋或手提包中時，因此天線指向具有隨機(jī)性，即應(yīng)答器天線正對基站天線方向的機(jī)會最高只有33%，因此，應(yīng)答器中的低頻天線必須采用小尺寸的全向天線。

在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)答器（鑰匙）連續(xù)等待并檢測輸入信號，這會減少電池使用壽命。因此，為減小工作電流，在AS3931搜尋有效輸入信號的同時，數(shù)字MCU部分可以處于待機(jī)模式。只有當(dāng)AS3931檢測到有效輸入信號并輸出有效喚醒信號（WAKE低有效）時，數(shù)字MCU部分才被喚醒。MCU可以設(shè)置喚醒信號的格式，只有在輸入信號達(dá)到要求時，器件才將檢測到的輸出有效沿傳送到MCU。

基站端RF使用UHF射頻接收芯片RX3400完成信號解調(diào)，再將數(shù)據(jù)傳送到車身主控芯片μPD78F0881進(jìn)行數(shù)據(jù)解密和指令執(zhí)行；當(dāng)?shù)皖l（LF）發(fā)射器檢測到觸發(fā)輸入（觸摸按鍵）時，將由串聯(lián)的LC形成低頻發(fā)射端，發(fā)送一條編碼的低頻報文。由于19kHz信號的傳播能力不強(qiáng)，因此雙向通信的距離通常在2m以內(nèi)。

加密算法采用DES算法，也可以使用用戶提供的算法。

部分模塊介紹

LF發(fā)射電路

LF發(fā)射電路原理圖如圖4所示，主要由驅(qū)動電路、LC振蕩電路和反饋電路組成。驅(qū)動電路提供發(fā)射所需的功率，LC振蕩電路由L和C串聯(lián)組成，LC諧振電路的諧振頻率由如下公式?jīng)Q定：

f=1/2πLC