汽車無(wú)線接入系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)介紹

圖2：具有無(wú)線安全接入的各種應(yīng)用。

喚醒濾波器節(jié)省電池能量

喚醒濾波器可有效地控制微控制器PIC16F639的工作以節(jié)省電池能量。此外,微控制器還必須在非活動(dòng)模式期間以最少的電路工作。應(yīng)答器中的PIC16F639芯片含有低頻前端與數(shù)字電路,低頻前端總是在搜索輸入信號(hào),而數(shù)字部分則處于睡眠模式以節(jié)省電池消耗,且只有在收到一條有效基站命令時(shí)才被喚醒(或激活)。這可通過(guò)在低頻前端部分中使用一個(gè)特殊喚醒濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外,低頻檢測(cè)電路還可編程為僅在輸入信號(hào)帶有預(yù)定數(shù)據(jù)包頭才有輸出。

喚醒濾波器用來(lái)防止數(shù)字部分被噪聲或非期望的輸入信號(hào)喚醒。因此,可有效節(jié)省工作電流及電池能量。

功率管理

除利用特殊濾波器來(lái)節(jié)省電池能量外,PIC16F639還具有專利的納瓦(nanoWatt)技術(shù),可為系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師提供對(duì)片上外設(shè)的更大的控制,包括可以通過(guò)幾種軟件可選速度選項(xiàng)來(lái)將頻率降至32 KHz的8 MHz內(nèi)部振蕩器。極低睡眠電流消耗以及快速啟動(dòng)的內(nèi)部振蕩器,可支持低功耗系統(tǒng)設(shè)計(jì)。周期性喚醒機(jī)制包括低功率實(shí)時(shí)時(shí)鐘工作、超低功率喚醒特性與擴(kuò)展低功率看門狗定時(shí)器。以這些廣泛的功率管理特性,設(shè)計(jì)工程師可在應(yīng)用軟件中實(shí)施功率節(jié)省概念,并以更低的系統(tǒng)成本來(lái)獲得對(duì)整體系統(tǒng)功耗的更緊密控制。

加密支持

專利的KEELOQ加密技術(shù)這一全球標(biāo)準(zhǔn)提供了一種用于認(rèn)證、無(wú)鑰匙門控及其他遠(yuǎn)程接入控制系統(tǒng)的高性價(jià)比解決方案,如圖2所示。KEELOQ加密技術(shù)采用經(jīng)過(guò)行業(yè)驗(yàn)證的跳碼編碼 (code hopping encoding) 方法,當(dāng)編碼器件激活時(shí)代碼會(huì)自動(dòng)改變并安全發(fā)送。以基于編/解碼器對(duì)的實(shí)現(xiàn),編碼器位于遠(yuǎn)端并發(fā)送一個(gè)滾動(dòng)碼ID#與計(jì)數(shù)器值;解碼器則位于接收器中,并對(duì)遠(yuǎn)端編碼器所發(fā)送的消息進(jìn)行解碼。它存儲(chǔ)其偵聽(tīng)到的遠(yuǎn)端設(shè)備識(shí)別號(hào)與計(jì)數(shù)器值,解碼器只有在偵聽(tīng)到遠(yuǎn)端設(shè)備時(shí)才允許訪問(wèn)。KEELOQ加密是一種通過(guò)復(fù)雜公式及32位隨機(jī)數(shù)發(fā)生器來(lái)實(shí)現(xiàn)的高度安全算法。

本文結(jié)論

未來(lái)汽車中無(wú)線安全接入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工程師可能會(huì)遇到各種不同挑戰(zhàn),像PIC系列這種微控制器可為車輛中的無(wú)線系統(tǒng)提供一種成熟、可靠的構(gòu)建模塊。采用集成系統(tǒng)級(jí)芯片解決方案的低成本雙向通信應(yīng)答器實(shí)現(xiàn),即是一個(gè)可為駕駛員提供增強(qiáng)安全與保密性的無(wú)線系統(tǒng)的較好例子。無(wú)需任何人工干預(yù),PKE應(yīng)答器即可接收低頻基站命令并通過(guò)UHF發(fā)射機(jī)以加密數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)。可裝在駕駛員口袋中的小型PKE應(yīng)答器,可自動(dòng)開(kāi)關(guān)車門而無(wú)需任何干預(yù)。對(duì)于停車場(chǎng)入口應(yīng)用,駕駛員不用停車即可直接開(kāi)進(jìn)停車場(chǎng),因?yàn)橄到y(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別3米左右有效使用距離內(nèi)的PKE應(yīng)答器。

無(wú)線安全接入系統(tǒng)可滿足一些駕車者對(duì)安全與保密性不斷提高的要求。除消費(fèi)者外,政府管理部門與汽車制造商本身也在推出(或計(jì)劃推出)相應(yīng)的計(jì)劃來(lái)提高汽車中的安全與保密性創(chuàng)新。安全與保密性計(jì)劃的下一步將是單個(gè)子系統(tǒng)的集成,以通過(guò)增強(qiáng)無(wú)線安全接入系統(tǒng)來(lái)提高汽車制造商的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。