汽車無(wú)線遙控開門技術(shù)

　　（1） MAXl473接收器與MAX7044發(fā)送器的選用

　　RF接收器器件MAXl473是最新的300MHz至450MHzASK射頻接收器，其特性已如前述。

　　而發(fā)射器中的MAX7044器件是可輸出+3dBmASK信號(hào)的發(fā)送器，采用微型的8引腳SOT封裝，采用占空比為50％的編碼方式時(shí)，如曼徹斯特碼，僅需消耗7.7mA的電流。MAX7044可使用電壓低至2.1V的單個(gè)鋰電池供電。

　　該300MHz至450MHz發(fā)送器和接收器的最大優(yōu)點(diǎn)是能將RKE系統(tǒng)有效距離擴(kuò)大一倍（即控制范圍超過(guò)兩倍）是理想應(yīng)用于電池供電設(shè)備，包括鑰匙，汽車報(bào)警和胎壓檢測(cè)的選擇。

　　（2） 雙通道接收器同時(shí)捕捉兩種信號(hào)的MAX1471結(jié)構(gòu)方框與應(yīng)用

　　使用MAXl471雙通道接收器同時(shí)捕捉兩種信號(hào)，即能同時(shí)接收ASK和FSK，模式間切換時(shí)間為零。針對(duì)同時(shí)需要對(duì)ASK和FSK解碼的低成本系統(tǒng)設(shè)計(jì)，MAXl471雙模接收器還可進(jìn)行自輪詢，器件可保持長(zhǎng)達(dá)8分鐘的睡眠模式，并可喚醒微處理器，以進(jìn)一步節(jié)省能源。MAXl47l工作于300MHz至450MHz，包括內(nèi)置的42dB（兆型值）鏡頻抑制混頻器，不需常見的SAW濾波器。MAXl471內(nèi)置一個(gè)可用于3.3V或5V的穩(wěn)壓器，可在低至2.4V的電壓下工作。圖5為MAX1471結(jié)構(gòu)方框與應(yīng)用示意圖，從圖看出MAX1471也可用于汽車輪胎壓力監(jiān)視系統(tǒng)中接收器。

3 智能無(wú)線遙控開門系統(tǒng)

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

　　在此類智能無(wú)線遙控開門系統(tǒng)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(nèi)收發(fā)器（在此的發(fā)射器稱收發(fā)器更為確切）發(fā)出的UHF頻率信號(hào)。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(yīng)。這就是通常所說(shuō)的新型被動(dòng)遙控開門（PKE）系統(tǒng)。

　　而傳統(tǒng)遙控開門系統(tǒng)中的發(fā)射器和新型被動(dòng)遙控開門系統(tǒng)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(shù)字和低頻前端電路的集成片上系統(tǒng)（SoC）智能MCU可以實(shí)現(xiàn)低成本無(wú)線遙控開門系統(tǒng)（PKE）的收發(fā)器。圖6為智能無(wú)線遙控開門系統(tǒng)示意圖。

　　由于智能無(wú)線遙控開門系統(tǒng)收發(fā)器的工作依賴于與控制器間的自動(dòng)通信，不需要人機(jī)接口，因此系統(tǒng)工作的可靠性直接依賴于控制器和收發(fā)器之間的信號(hào)狀況。

　　圖6所示智能無(wú)線遙控開門系統(tǒng)收發(fā)器上的按鈕用于可選操作，但開車門的動(dòng)作并不需要人工干擾即可自動(dòng)完成。智能無(wú)線遙控開門系統(tǒng)應(yīng)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(yīng)（加密數(shù)據(jù)）；控制器接收到響應(yīng)數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)正確則激活開關(guān)打開車門。

　　收發(fā)器的低頻率天線（例如125kHz）采用的是LC諧振電路。當(dāng)控制器天線發(fā)射的電磁波磁場(chǎng)通過(guò)收發(fā)器的線圈天線時(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(diào)諧到控制器命令的載波頻率（125kHz），或天線線圈（電感L）正對(duì)著控制器天線時(shí)，輸入接收電壓達(dá)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(shù)字部分。LF前端部分不斷尋找輸入信號(hào)。與此同時(shí)，數(shù)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(shù)字電路部分才會(huì)被喚醒（類似圖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(duì)LF檢測(cè)電路進(jìn)行編程，使得只有輸入信號(hào)帶有預(yù)先設(shè)定的頭標(biāo)志時(shí)才會(huì)產(chǎn)生輸出。

　　4 智能無(wú)線遙控開門系統(tǒng)收發(fā)及其應(yīng)用

　?。?） 利用微控制器PIC16F639 MCU構(gòu)成的智能無(wú)線遙控開門系統(tǒng)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LCX、LCY、LCZ來(lái)探測(cè)來(lái)自X，Y和Z方向的輸入信號(hào)。由于其通用的智能功能，以及其低成本優(yōu)勢(shì)，智能收發(fā)器能夠用于多種應(yīng)用，特別是汽車和安全行業(yè)中的應(yīng)用。采用智能MCU的被動(dòng)遙控開門（PKE）收發(fā)配置實(shí)例，收發(fā)器采用三個(gè)正交放置的天線來(lái)探測(cè)來(lái)自X，Y和Z方向的輸入信號(hào)。

　　（2） 汽車行業(yè)：智能被動(dòng)遙控開門系統(tǒng)；遙控車庫(kù)門鎖和開門系統(tǒng)；引擎啟動(dòng)控制與輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)（如圖5所示）LF啟動(dòng)傳感器。

　　（3） 安全行業(yè)：長(zhǎng)距離訪問(wèn)控制；停車位控制；自動(dòng)房門開關(guān)。

　　利用雙向通信方法可以實(shí)現(xiàn)智能無(wú)線汽車通信。采用集成式片上系統(tǒng)（SoC）智能微控制器（MCU）可以實(shí)現(xiàn)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(xiàn)無(wú)電池工作。

　　5 結(jié)語(yǔ)

　　不斷發(fā)展的無(wú)線通信技術(shù)可以將汽車中的獨(dú)立子系統(tǒng)整合起來(lái)。應(yīng)該說(shuō)基于用微控制器構(gòu)建的無(wú)線遙控開門系統(tǒng)的開發(fā)前景看好。