畢業(yè)設(shè)計(jì)---智能遙控汽車門鎖設(shè)計(jì)

1、<p>　　智能遙控汽車門鎖設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前言2</b></p><p><b>　　第1章 緒論3</b></p><p>　　第1.1節(jié) 汽車車門控制電路的現(xiàn)狀3</p><

2、p>　　第1.2節(jié) 課題研究的意義4</p><p>　　第2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)5</p><p>　　第2.1節(jié) 汽車車門控制電路系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)5</p><p>　　第2.2節(jié) 方案的選擇及比較5</p><p>　　第2.3節(jié) KEELOQ滾動(dòng)加密技術(shù)6</p><p>　　第3章 主要選用芯片10&

3、lt;/p><p>　　第3.1節(jié) 編碼芯片HCS30110</p><p>　　第3.2節(jié) 滾動(dòng)碼解碼芯片TDH630112</p><p>　　第3.3節(jié) 無線收發(fā)芯片nRF90514</p><p>　　第4章 電路的設(shè)計(jì)17</p><p>　　第4.1節(jié) 無線發(fā)射系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)17</p>

4、<p>　　第4.2節(jié) 接收系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)17</p><p>　　第4.3節(jié) 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)18</p><p>　　第5章 系統(tǒng)的性能分析與檢修20</p><p>　　第5.1節(jié) 系統(tǒng)調(diào)試方法20</p><p>　　第5.2節(jié) 系統(tǒng)可靠性測(cè)試20</p><p>　　第5.3節(jié) 系統(tǒng)的授權(quán)

5、控制測(cè)試20</p><p>　　第5.4節(jié) 遙控發(fā)射器與接收器的檢修21</p><p><b>　　結(jié)論23</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)24</b></p><p><b>　　致謝25</b></p><p><b

6、>　　附錄26</b></p><p>　　附錄1：電路圖26</p><p>　　附錄2：源程序27</p><p>　　智能遙控汽車門鎖設(shè)計(jì)</p><p>　　【摘要】：滾動(dòng)碼技術(shù)是一種使數(shù)據(jù)傳輸具有極高保密性加解密技術(shù)，且每次傳輸?shù)拇a都是唯一的。該文詳細(xì)分析了滾動(dòng)碼技術(shù)的編解碼原理及發(fā)碼格式。利用HCS301

7、滾動(dòng)碼編碼器和解碼芯片TDH6301，并應(yīng)用Kelloq加密算法及非易失的同步參數(shù)使得由HCS301構(gòu)成的系統(tǒng)具有極高的保密性，從而設(shè)計(jì)了一種可靠性和安全性較高的汽車車門控制電路。系統(tǒng)編碼信號(hào)由發(fā)射模塊nRF905進(jìn)行高頻發(fā)射，經(jīng)接收電路的接收模塊接收解調(diào)。文中給出了該設(shè)計(jì)方法詳細(xì)的原理說明和具體的設(shè)計(jì)電路。該設(shè)計(jì)的電路和控制方法適用于一般的簡(jiǎn)單的遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)也有一定的實(shí)用性和通用性。</p><p>

8、　　【關(guān)鍵詞】：滾動(dòng)碼技術(shù)；Keeloq；編碼器；解碼器</p><p>　　[Abstract]:The hopping code technology is an encryption and decryption technique of high security data transfer, and the hopping code mechanism makes each transmission u

9、nique. This paper particularly introduces hopping code theory and sending code format. The application of HCS301 hopping code encoder and decoder chip TDH6301, with Kelloq cryptographic algorithm and non-volatile synchro

10、nous parameter make the HCS301 system consisting of high confidentiality, which contributes to the design of a </p><p>　　[Key words]:hopping code；Keeloq；encoder；decoder</p><p><b>　　前言</

11、b></p><p>　　隨著人們生活水平的不斷提高，汽車越來越多地進(jìn)入千家萬戶，但隨著社會(huì)汽車數(shù)量的增多，汽車被盜數(shù)量也逐年上升，車輛安全已成為汽車用戶關(guān)注的問題。因此，開發(fā)高可靠的汽車防盜系統(tǒng)具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義。</p><p>　　汽車電子鑰匙是汽車防盜的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，隨著微電子工業(yè)制造技術(shù)的飛速發(fā)展，無線通信功能的短程、便捷、廉價(jià)的無線通信技術(shù)正引起越來越多的關(guān)注，

12、單片機(jī)以其簡(jiǎn)單、可靠、控制功能強(qiáng)，成本極低的優(yōu)勢(shì)被迅速應(yīng)用到汽車門鎖的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，使得智能門鎖開門的“鑰匙”擺脫傳統(tǒng)的金屬鑰匙，發(fā)展到如今具有遠(yuǎn)程控制功能的智能門鎖。目前，我國(guó)很多的汽車無線門禁鑰匙系統(tǒng)由鑰匙發(fā)射模塊和車內(nèi)接收模塊組成，用戶按下鑰匙上的按鈕開關(guān)觸發(fā)系統(tǒng)工作，進(jìn)行自動(dòng)遙控車門和尋車的功能。</p><p>　　目前國(guó)際上的遙控、防盜、安全產(chǎn)品中已越來越多的采用跳碼型編解碼芯片。如目前國(guó)外的豪華

13、車如寶馬奔施等均配備了原裝的跳碼型汽車防盜報(bào)警器。無論采用何種方法都不能破譯跳碼型防盜報(bào)警器的密碼，使高級(jí)汽車的安全得到極大的保證。</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　汽車車門控制電路的現(xiàn)狀</p><p>　　汽車車門控制電路，即是在控制端把控制指令以某種編碼方式形成易于傳輸?shù)男盘?hào)，通過無線傳輸，在受控端經(jīng)解碼等處

14、理形成相應(yīng)的控制操作,實(shí)現(xiàn)汽車車門的開與關(guān)。無線控制方式多種多樣，可以根據(jù)不同的應(yīng)用需要采用適宜的方式。各種遙控方式的不同，主要在于信息的編碼處理方式和信息的傳輸方式。所傳信息的形式以及信息量的大小決定采用何種信息編碼和處理方式。</p><p>　　在編碼方式上，目前在簡(jiǎn)單信息的遙控中常采用的是PCM方式和DTMF方式。這兩種方式均具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于復(fù)雜以及大量信息的遙控，可以采用相應(yīng)的信號(hào)處理

15、方式，經(jīng)過適當(dāng)?shù)男旁葱诺谰幋a以及數(shù)字調(diào)制等處理來生成易于傳輸?shù)男盘?hào)。對(duì)于這些編碼處理方式，可以根據(jù)系統(tǒng)功能需要進(jìn)行靈活選擇。</p><p>　　無線遙控編解碼技術(shù)根據(jù)所使用的編解碼芯片類型的劃分，主要有固定編碼、學(xué)習(xí)碼、滾動(dòng)碼加密技術(shù)三大類。</p><p><b>　　固定碼加密技術(shù)</b></p><p>　　固定碼加密無線遙控識(shí)別技術(shù)是

16、采用專門的編碼／解碼芯片，通過改變編碼芯片和與之配對(duì)的解碼芯片地址位的不同狀態(tài)，即：將地址位通過選擇懸空、搭鐵、接電源正(三態(tài)編碼芯片) 的不同組合，來獲得不同的鑰匙量，只有編碼芯片的地址位與解碼芯片的地址位狀態(tài)完全一致，解碼芯片才能輸出信號(hào)。發(fā)射和接收的多位地址數(shù)據(jù)密碼是確認(rèn)用戶合法性的關(guān)鍵。 由固定型編解碼芯片組成的遙控裝置，缺點(diǎn)是線路復(fù)雜，保密性較差。這些芯片用于加密的地址碼是通過地址線的連接來設(shè)置的，只要打開遙控裝置的外殼，根據(jù)

17、線路板的連線即可讀出地址碼。同時(shí)，6～12條地址線所能形成的地址編碼總數(shù)也不夠大，如果使用一種被稱為“編碼掃描器”的設(shè)備，通過單片機(jī)自動(dòng)將全部的編碼依次編出，并通過無線電發(fā)射出去，一直到接收電路響應(yīng)為止，對(duì)于PT2262所形成的編碼，破解的時(shí)間不會(huì)超過2小時(shí)。</p><p><b>　　學(xué)習(xí)碼加密技術(shù)</b></p><p>　　為了克服固定碼技術(shù)的缺點(diǎn)，近年來研發(fā)

18、了學(xué)習(xí)型編解碼芯片，采用軟件編碼的方式，電路簡(jiǎn)單，地址編碼總數(shù)也有明顯的提高，價(jià)格與固定編碼型芯片差不多，因此有人認(rèn)為可以成為固定型編解碼芯片的替代產(chǎn)品。與固定編碼解碼芯片相比，使用學(xué)習(xí)型編解碼芯片有以下好處。</p><p>　?。?）由固定碼芯片組成的遙控裝置，需要在線路板上手工編碼，編解碼地址設(shè)置要一一對(duì)應(yīng)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。采用學(xué)習(xí)碼芯片時(shí)則不存在這些問題，因?yàn)槊艽a是廠家通過軟件設(shè)置的，不同密碼的發(fā)射電路在線路板

19、焊接上并無差別，因此可以自動(dòng)焊接。</p><p>　?。?）同樣多的數(shù)據(jù)位，學(xué)習(xí)碼芯片編碼總組數(shù)大大高于固定編碼芯片。</p><p>　　（3）對(duì)于學(xué)習(xí)碼芯片編碼，既可以采用專用芯片解碼（稱為硬件解碼），也可以通過單片機(jī)解碼（稱為軟件解碼）。</p><p>　　由于有上述優(yōu)點(diǎn)，學(xué)習(xí)型編解碼組成的遙控電路特別適用于保密性要求較高的場(chǎng)合，例如卷簾門遙控、汽車車門遙

20、控、家庭門禁、電子鎖等。但學(xué)習(xí)型編解碼方式仍有明顯的缺點(diǎn)，這就是使用時(shí)，其密碼容易從空中被截獲，只要在發(fā)射芯片附近（一般為十幾米范圍內(nèi)）安置一個(gè)具有存儲(chǔ)功能的無線接收裝置，盜竊者即可輕易地獲得密碼，使用這一密碼就能順利打開車門、電子鎖等。</p><p><b>　　滾動(dòng)碼加密技術(shù)</b></p><p>　　進(jìn)一步提高保密性的編解碼技術(shù)是滾動(dòng)碼技術(shù)。滾動(dòng)碼加密又稱跳

21、碼技術(shù)，是目前最先進(jìn)的編解碼技術(shù)。它是采用一種非線性加密算法對(duì)原代碼進(jìn)行隨機(jī)加密， 從而產(chǎn)生長(zhǎng)度為66位的高保密度的密碼控制信號(hào)(典型應(yīng)用于提供4路數(shù)據(jù)三態(tài)(瞬態(tài)、鎖存、雙穩(wěn)態(tài)信號(hào))，并且每次所發(fā)射的密碼都是惟一的，不重復(fù)。系統(tǒng)具有鑰匙學(xué)習(xí)記憶功能，若遙控器丟失，系統(tǒng)可以重新學(xué)習(xí)新的遙控器，而原來的遙控器即被擦除，即使他人使用原來的遙控器，系統(tǒng)也會(huì)拒絕讀取。滾動(dòng)碼解碼電路由微處理器(單片機(jī)CPU)、外接電可擦存儲(chǔ)器(EEPROM) 及相

22、應(yīng)的軟件程序組成。</p><p><b>　　課題研究的意義</b></p><p>　　隨著人們生活水平的提高，汽車已逐漸進(jìn)入人們的生活，但是經(jīng)常發(fā)生汽車被盜竊事件，究其原因密碼容易被截獲破譯，盜竊者使用這一密碼即可輕易打開車門。傳統(tǒng)編譯碼芯片如VD5026，VD5027，MCI45026，MCI45027等已經(jīng)在防盜、安全等系統(tǒng)得到廣泛的應(yīng)用，這些芯片簡(jiǎn)單易用，

23、但具有很大的缺陷：編碼量少而極易重碼；密碼長(zhǎng)度短（一般為8-12位，最多不超過16位），因而數(shù)據(jù)極易被掃描和破譯，不能滿足高安全場(chǎng)合的需要。</p><p>　　因此，研究開發(fā)一種能進(jìn)一步提高保密性、密碼不易被破譯的汽車車門控制電路，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義?；贙EELOQ技術(shù)的滾動(dòng)碼芯片則克服了以上兩個(gè)缺陷，較好地解決了密碼的防盜問題。滾動(dòng)碼又稱跳碼，是一種復(fù)雜的非線性加密算法，使數(shù)據(jù)傳輸具有極高的保密性．每次傳輸

24、的代碼都是唯一的、不規(guī)則的、且不重復(fù)．使得任何通過非法捕捉和掃描跟蹤等破譯手段都難以奏效。滾動(dòng)碼芯片的使用十分簡(jiǎn)便，只要在第一次使用前，編譯碼器進(jìn)行一次"學(xué)習(xí)"，使編譯碼器的密碼同步，通常一個(gè)譯碼器可以支持多個(gè)編碼器，再加上其電壓使用范圍寬，功率消耗極小，因此成為傳統(tǒng)編譯碼器的理想升級(jí)換代產(chǎn)品。</p><p>　　目前，基于滾動(dòng)密碼的無線遙控技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的很成熟了。將該技術(shù)融人汽車車門的控制

25、電路，是汽車防盜系統(tǒng)最有潛力的發(fā)展方向。</p><p><b>　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　汽車車門控制電路系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)</p><p>　　系統(tǒng)總體框圖如圖2-1</p><p>　　圖2-1 系統(tǒng)框架圖</p><p>　　本系統(tǒng)主要由無線發(fā)射、接收電路和驅(qū)動(dòng)電路三部分組成，

26、基于滾動(dòng)碼加密技術(shù)來設(shè)計(jì)高性能遙控的汽車車門控制電路。遙控器是這個(gè)系統(tǒng)的控制端，遙控器在這個(gè)系統(tǒng)中起著控制功能。當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，無線接收電路接收到信息后，將信息傳輸給滾動(dòng)碼解碼器，解碼器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行鑒別、提取和相應(yīng)的處理，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車車門的無線控制。即可以通過操作遙控器的鍵來控制汽車的中控門鎖，實(shí)現(xiàn)汽車車門的自動(dòng)開和關(guān)的功能。</p><p><b>　　方案的選擇及比較</b&g

27、t;</p><p>　　滾動(dòng)碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式的選擇</p><p>　　本項(xiàng)目的研究關(guān)鍵在于滾動(dòng)碼技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。本質(zhì)而言，滾動(dòng)碼技術(shù)就是一種復(fù)雜的協(xié)議。其實(shí)現(xiàn)有硬件方式和軟件方式兩種。前者有諸多顯著優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)亦存在不足之處：成本較高，需單片機(jī)MCU控制，大批量時(shí)尤為突出；Keeloq技術(shù)對(duì)按鍵指令編碼只停留于檢錯(cuò)層面，未作糾錯(cuò)層面編碼；按鍵指令只有4種功能，即使采用組合方式最多亦只有l(wèi)5種功

28、能。既不方便，功能擴(kuò)展亦困難；某特定型號(hào)芯片的序列和同步計(jì)數(shù)器長(zhǎng)度均固定，系統(tǒng)建成后，無法以軟件方式升級(jí)、擴(kuò)容、提高系統(tǒng)性能；靈活性較差，特別是核心技術(shù)受制于人。后者核心是Keeloq算法的軟件實(shí)現(xiàn)，優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為：靈活性強(qiáng)，可按需要進(jìn)行設(shè)計(jì)；序列號(hào)、加密鑰匙、同步計(jì)數(shù)器長(zhǎng)度可根據(jù)需要選擇，其升級(jí)、修改均較容易；按鍵指令進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，用加密鑰匙對(duì)發(fā)送信息編碼時(shí)可有重點(diǎn)地選擇較復(fù)雜的變換處理；節(jié)約成本，系統(tǒng)設(shè)計(jì)較少依賴硬件。雖然如此，考慮

29、到技術(shù)成熟性，特別是應(yīng)用系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性等，所以本項(xiàng)目研究主要采用硬件方式來實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　滾動(dòng)碼芯片的選擇</b></p><p>　　方案中編碼解碼電路選用編碼芯片HCS301與解碼芯片TDH6301相配對(duì)的一組滾動(dòng)碼芯片。當(dāng)兩芯片的地址相同時(shí)，才能正常接發(fā)收編碼。編碼電路以HCS301為核心加上少量的外圍元件組成。HCS301的工作電壓為

30、+3.5-+13.0V。解碼電路以TDH6301加上少量的外圍元件組成，TDH6301的工作電壓為2.0-5.5V。</p><p>　　無線發(fā)射、接收模塊的選擇</p><p>　　方案中發(fā)射、接收電路選用的是無線收發(fā)芯片nRF905。nRF905是挪威Nordic VLSI公司推出的單片射頻收發(fā)器，工作電壓為1.9～3.6V， 32引腳QFN封裝(5×5mm)，工作于433/

31、868/915MHz三個(gè)ISM(工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué))頻道，頻道之間的轉(zhuǎn)換時(shí)間小于650us。</p><p><b>　　驅(qū)動(dòng)電路的方案選擇</b></p><p>　　方案中的驅(qū)動(dòng)電路用電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)來表示汽車車門的開與關(guān)，電動(dòng)機(jī)的工作電壓為6V。</p><p>　　KEELOQ滾動(dòng)加密技術(shù)</p><p>　　汽車

32、門鎖的硬件實(shí)現(xiàn)方法與加密方法</p><p>　　如圖3-9所示為汽車門鎖的結(jié)構(gòu)圖，編碼部分即遙控器,用戶只要操作遙控器上的幾個(gè)按鍵就可以實(shí)現(xiàn)開鎖、閉鎖和允許汽車點(diǎn)火等操作。解碼部分安裝在汽車內(nèi)，它同樣是通過射頻接收遙控器的數(shù)據(jù)，然后將接收的數(shù)據(jù)利用單片機(jī)進(jìn)行KEELOQ 解碼技術(shù)將其解密，最終獲得按鍵信息而執(zhí)行相應(yīng)的操作。</p><p>　　圖3-9 汽車門鎖硬件結(jié)構(gòu)圖</p&g

33、t;<p>　　Microchip公司以KEELOQ技術(shù)為基礎(chǔ)開發(fā)了滾動(dòng)碼系統(tǒng)專用芯片，HCS301是其中較典型的一款，8引腳封裝的編碼IC芯片，里面集成了KEELOQ算法和其他一些功能，帶有4個(gè)按鍵接口，實(shí)現(xiàn)15位的功能/ 命令碼。內(nèi)置192 b (12 ×16 b words) EEPROM，用來存放EN_ KEY(加密密鑰)、SN (序列號(hào))、SYNC (同步碼)、SEED (種子碼) 等。序列號(hào)用來標(biāo)識(shí)不

34、同的對(duì)象，加密密鑰用來對(duì)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,增加破譯的難度，它不直接發(fā)送出去。同步計(jì)數(shù)器用來抗截獲，每次發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，同步計(jì)數(shù)器的值都被更新，所以每次發(fā)送的數(shù)據(jù)都不一樣，種子碼用于安全學(xué)習(xí)時(shí)參與加密密鑰的生成。接收方必須先通過學(xué)習(xí)來獲得并存儲(chǔ)發(fā)送方的序列號(hào)、加解密密鑰和當(dāng)前同步計(jì)數(shù)器的值，學(xué)習(xí)相當(dāng)于身份確認(rèn)，只有經(jīng)過學(xué)習(xí)的用戶才能與主機(jī)通信。主機(jī)在接收到信號(hào)后，首先比對(duì)序列號(hào)，然后利用學(xué)習(xí)過程中得到并存儲(chǔ)的加密密鑰對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。接

35、著檢查同步計(jì)數(shù)器是否匹配,在確認(rèn)其匹配后，再去處理接收到的按鍵信令，并根據(jù)接收到的按鍵信令做出相應(yīng)的動(dòng)作反應(yīng)。HCS301的系統(tǒng)使每次發(fā)送的密文都不相同，有效防</p><p>　　圖3-10 　HCS301 加密方法原理圖</p><p>　　要啟動(dòng)編碼器( HCS301) 只需將按鍵按下即可，每次按鍵均會(huì)產(chǎn)生一組新的編碼，內(nèi)部IC 的基本動(dòng)作如下：</p><p&g

36、t;　?。?） 同步計(jì)數(shù)值會(huì)自動(dòng)加1 后再存入其EEPROM；</p><p>　?。?） 同步計(jì)數(shù)值、識(shí)別碼和功能鍵會(huì)重新編碼加密后</p><p>　　以產(chǎn)生一組新的跳碼(hopping code) ，新產(chǎn)生的66 bits資料碼會(huì)被傳送到接收器進(jìn)行解碼的動(dòng)作。</p><p>　　產(chǎn)生編碼密碼(encryption key) 有2 種方法:</p>

37、<p>　　（1）簡(jiǎn)易編碼法( simple encode)</p><p>　　編碼密碼(encryption key) 等于制造商代碼,或者,編碼密碼(encryption key) 不會(huì)隨著序號(hào)改變。</p><p>　?。?）標(biāo)準(zhǔn)編碼法(normal encode)</p><p>　　編碼密碼(encryption key) 不等于制造商代碼

38、，或者編碼密碼(encryption key) 是由制造商代碼及序號(hào)共同產(chǎn)生，任何一項(xiàng)改變編碼密碼( encryption key) 也會(huì)跟著改變。</p><p>　　汽車門鎖的軟件解密實(shí)現(xiàn)方法</p><p>　　為了使解碼部分獲得解密密鑰，在這種硬件加密，軟件解密的KEELOQ 滾動(dòng)碼汽車防盜鎖交付使用之前，它還需要學(xué)習(xí)以獲得解密密鑰，因?yàn)槭褂弥械木幋a器和解碼器必須一一配對(duì)，以防止多

39、個(gè)遙控器打開同一個(gè)車門的情況。在解碼器未經(jīng)過學(xué)習(xí)之前，除了制造商代碼之外其他什么都不知道,接收解碼器需要眾多的解碼資料存儲(chǔ)在EEPROM 中，而這些資料的提供者就是遙控發(fā)射器(即編碼器)：序號(hào)，同步計(jì)數(shù)值，識(shí)別碼和編碼密碼。</p><p>　　KEELOQ 有3 種學(xué)習(xí)模式:</p><p><b>　　（1）簡(jiǎn)易學(xué)習(xí)模式</b></p><p&

40、gt;　　這種學(xué)習(xí)模式比較簡(jiǎn)單，其解密密鑰就等于制造商代碼,而制造商代碼可以固化在程序中,或者事先存儲(chǔ)在解碼器的EEPROM 中，在一次的學(xué)習(xí)過程中解碼器就可以獲得序號(hào)，識(shí)別碼和同步計(jì)數(shù)值。這些資料在學(xué)習(xí)的過程中存儲(chǔ)在EEPROM 中以供以后解密使用。這種學(xué)習(xí)模式的優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單易懂，解碼程序較短。但是假如制造商代碼是公開的，則使用相同制造商代碼的系統(tǒng)就有可能被破解。</p><p><b>　?。?）標(biāo)

41、準(zhǔn)學(xué)習(xí)模式</b></p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)模式必須通過兩次學(xué)習(xí)得到解密密鑰，第一次學(xué)習(xí)取得解密密碼，序號(hào)，識(shí)別碼和同步計(jì)數(shù)值，第二次學(xué)習(xí)檢查同步計(jì)數(shù)值后存儲(chǔ)在EEPROM 中。在這種學(xué)習(xí)模式中,解密密鑰不等于制造商代碼，它是通過制造商代碼與序號(hào)過兩次運(yùn)算得到64 b 的解密密鑰，也就是說固化在程序中的制造商代碼并不是解密密鑰，真正的解密密鑰要在學(xué)習(xí)之后才能得知，它不為人所掌握。</p>

42、;<p><b>　?。?）安全學(xué)習(xí)模式</b></p><p>　　在安全學(xué)習(xí)模式中，引入種子碼以獲得解密密鑰。利用種子碼通過解密算法產(chǎn)生低32 位的解密密鑰，再利用序號(hào)通過解密算法產(chǎn)生高32 位的解密密鑰，計(jì)算出全部的64 位則為真正的解密密鑰。不管在學(xué)習(xí)過程中，還是在使用過程中,接收的資料需要通過KEELOQ 軟件解碼，其解密過程如下:</p><p&

43、gt;　　1、接收有效的KEELOQ 資料，共66 b ；</p><p>　　2、檢查接收資料的固定碼部份是否與資料庫(kù)中的序號(hào)相同；</p><p>　　3、自資料庫(kù)中取出64 b 解密密鑰(encryption key) ；</p><p>　　4、將接收到的資料加以解碼產(chǎn)生4 種資料,即功能鍵、溢位、識(shí)別碼、同步計(jì)數(shù)值；</p><p>

44、;　　5、檢驗(yàn)10 b 的“識(shí)別碼”，識(shí)別碼的值(內(nèi)定) 與序號(hào)( serial number) 的低10 位元相等；</p><p>　　6、比較固定碼中的“功能鍵”值與解碼后的“功能鍵”值是否相等，按鍵排列順序?yàn)椋篠2(MSB)，S1，S0，S3(LSB)；</p><p>　　7、檢查“同步計(jì)數(shù)值”的變化是否正確。</p><p><b>　　主要選

45、用芯片</b></p><p>　　編碼芯片HCS301</p><p>　　HCS301的管腳及其功能</p><p>　　HCS301的引腳排列如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 HCS301引腳排列</p><p>　　引腳1-4：S0-S3，數(shù)據(jù)輸入通道，其中S2，S3在編程狀況時(shí)可作為

46、時(shí)鐘輸入，引腳5：VSS，電源地；引腳7：LED，指示工作狀態(tài)及低電壓指示，可直接驅(qū)動(dòng)LED，低壓時(shí)，指示燈將以5次/秒的頻率閃爍；引腳8：VDD，電源，工作電壓為+3.5-+13.0V。</p><p>　　編碼器 HCS301發(fā)出的密碼長(zhǎng)66位，由34位的固定碼和32位由KEELOQ算法產(chǎn)生的加密碼組成，固定碼主要包括28位的系列號(hào)（每個(gè)編碼器獨(dú)一無二），還含6個(gè)狀態(tài)位，其中2位顯示號(hào)碼是否重復(fù)、電源是否低壓

47、；另外4位狀態(tài)位為4位的功能信息（即按鍵輸入組合情況）。32位的加密碼中含4位功能信息，以及12位的辨別碼（判斷譯碼過程是否有效）和16位同步計(jì)數(shù)器值。每次按下命令控制鍵時(shí)，譯碼器的同步計(jì)數(shù)器的值加1，從沖擊的角度看，有一半的位將發(fā)生改變，因此相鄰的密碼將大相徑庭。一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，密碼將不會(huì)重復(fù)，不重復(fù)次數(shù)可達(dá)64K（216）次。</p><p>　　HCS301還具有獨(dú)特的電源自動(dòng)關(guān)閉功能，即只有在有編碼信

48、號(hào)時(shí)才進(jìn)入工作狀態(tài)，靜態(tài)功耗極低，降低了電源功耗。通過二極管陣列，HCS301最大可實(shí)現(xiàn)15個(gè)功能。</p><p>　　HCS301編碼原理</p><p>　　HCS301在使用之前，必須產(chǎn)生一個(gè)唯一的加密密鑰。密鑰產(chǎn)生過程如圖3-2所示： 由工廠代碼和系列號(hào)起經(jīng)密鑰產(chǎn)生算法形成唯一的加密密碼，然后寫人片內(nèi)EEPR0M。工廠代碼又稱系列碼或制造商碼，長(zhǎng)度為64Bit。每一個(gè)制造商

49、均不相同。它用于產(chǎn)生與每一個(gè)編碼器相對(duì)應(yīng)的唯一加密密鑰。工廠代碼是整個(gè)系統(tǒng)安全的關(guān)鍵。應(yīng)規(guī)范管理、保存。如工廠代碼泄密，則整個(gè)系統(tǒng)沒有任何安全性可言。系列號(hào)為28Bit，對(duì)應(yīng)于每一個(gè)編碼器，可作為用戶碼。</p><p>　　圖3-2 加密密鑰匙生成原理圖</p><p>　　HCS301的編碼過程</p><p>　　由原代碼，加密密鑰及同步碼等經(jīng)Keeloq算法

50、加密后，產(chǎn)生32Bit高度保密的滾動(dòng)代碼。由于Keeloq算法的復(fù)雜性和16位同步碼每次傳輸時(shí)都要更新。故每次傳輸代碼都和上一次的代碼完全不同。只有在傳輸64K（216）次后才可能重復(fù)，以每天傳送10次代碼計(jì)算，時(shí)間間隔為18年之久。編碼過程如圖3-3所示：</p><p>　　圖3-3 滾動(dòng)碼產(chǎn)生圖</p><p><b>　　片內(nèi)EEPR0M</b></p&

51、gt;<p>　　HCS301 片內(nèi)具有192Bit (16 x12)EEPROM，用于存儲(chǔ)加密密鑰、序列號(hào)同步值和其它信息，在使用HCS301之前和使用之中都需要對(duì)其進(jìn)行操作。使用之前需對(duì)其進(jìn)行編程。為保密起見。只有在編程EEPROM之后相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)才能進(jìn)行回讀檢驗(yàn)。其它時(shí)間為禁讀狀態(tài)。使用之中則讀EEPROM信息加密，產(chǎn)生發(fā)送代碼，并更新同步值。</p><p>　　HCS301發(fā)碼格式<

52、;/p><p>　　HCS301的發(fā)碼信息由幾個(gè)部分組成如圖3-4所示。每次發(fā)碼的碼字以引導(dǎo)碼標(biāo)志和頭標(biāo)開始，接著是滾動(dòng)和固定碼部分，最后為每次發(fā)送的保護(hù)時(shí)間。滾動(dòng)碼部分為32Bit加密數(shù)據(jù)；固定碼部分為34Bit，包括狀態(tài)位、功能位和28位系列號(hào)?？傆?jì)碼組合多達(dá)7.38x10種。</p><p><b>　　圖3-4 發(fā)碼格式</b></p><p&

53、gt;　　滾動(dòng)碼解碼芯片TDH6301</p><p>　　TDH6301跳碼譯碼器的管腳及其功能</p><p>　　TDH6301跳碼譯碼器的引腳排列如圖3-6所示。</p><p>　　圖3-6 TDH6301引腳排列</p><p>　　TDH6301的工作電壓為2.0-5.5V，工作溫度為-40-+85℃，靜態(tài)電流：低功耗（待機(jī)狀態(tài)

54、<3uA）。</p><p>　　引腳1：VDD，電源，一般接+5V；引腳2：LEARNIN，"學(xué)習(xí)"鍵；引腳3，LEARNLED，"學(xué)習(xí)"指示輸出；引腳4：MCLR：譯碼器復(fù)位端口；引腳5：LMS，上拉時(shí)鎖存輸出，下拉時(shí)暫存輸出；引腳6：NC（D5），空引腳；引腳7：NC（D4），空引腳；引腳8- 11，D0-D3，數(shù)據(jù)輸出端；引腳12：VT，接收信號(hào)有效輸出；引腳

55、13：RFIN，接收信號(hào)輸入；引腳14：VSS，接地。</p><p>　　TDH6301與編碼芯片HCS301配對(duì)使用，可省去了煩瑣的編碼和配對(duì)。他有兩種輸出方式，當(dāng)TDH6301的5端懸空時(shí)為脈沖型電平輸出方式，即無接收信號(hào)時(shí)，數(shù)據(jù)輸出將保持約500ms；當(dāng)TDH6301的5端接法如圖4所示時(shí)為鎖存型電平輸出方式，即輸出電平將保持到有其他輸出口接收信號(hào)時(shí)為止。</p><p>　　TD

56、H6301的輸出狀態(tài)由"學(xué)習(xí)"過的編碼器決定，即對(duì)應(yīng)的按鍵輸入組合產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的輸出組合，因而通過門電路組合TDH6301的輸出能夠?qū)崿F(xiàn)15個(gè)功能。</p><p><b>　　解碼原理</b></p><p>　　解碼器要正確地對(duì)接收到的PWM 數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，首先必須對(duì)相應(yīng)(指與解碼器具有相同的廠商代碼)的編碼器進(jìn)行學(xué)習(xí)，因?yàn)榻獯a器在一開始只有廠商代

57、碼，沒有其他用于解碼用的數(shù)據(jù)，如系列號(hào)、密鑰、同步值等。根據(jù)HCS301工作于不同的加密方式，其學(xué)習(xí)后得到的數(shù)據(jù)是不一樣的。學(xué)習(xí)過程如圖3-7所示。</p><p>　　圖3-7 學(xué)習(xí)編碼器過程</p><p>　　用于對(duì)32位加密滾動(dòng)碼解密用的64位密鑰產(chǎn)生原理同編碼器的加密密鑰，這與編碼器的加密模式有關(guān)，因此必須要求編碼器和解碼器具有一致的加密和解密模式。解碼器在獲得32位解密值后，必

58、須經(jīng)過系列號(hào)鑒別，若相同，則學(xué)習(xí)成功，并將系列號(hào)、同步值和解密密鑰存入EEPROM 中，為以后正確解碼和相應(yīng)的控制做好準(zhǔn)備。</p><p><b>　　同步值識(shí)別</b></p><p>　　學(xué)習(xí)后解碼器便可以正常工作。解碼器最終通過同步值識(shí)別來判斷該次從編碼器接收的數(shù)據(jù)是否合法，是否根據(jù)按鍵鍵值進(jìn)行相應(yīng)的控制。解碼器接收編碼器發(fā)送來的數(shù)據(jù)后，先對(duì)接收到的滾動(dòng)碼進(jìn)行

59、解碼，若該碼合法，則繼續(xù)對(duì)解碼獲得的同步值進(jìn)行識(shí)別，識(shí)別方法如圖3-8所示。若解碼獲得的同步值與上次正常接收到的同步值的差值在l6K之內(nèi)，則解碼器工作在單操作窗口，就會(huì)馬上根據(jù)鍵值進(jìn)行相應(yīng)的控制并更新EEPROM 中的同步值；若差值在l6～32K之內(nèi)，則解碼器工作在雙操作窗口等待接收下一次數(shù)據(jù)，若這兩次同步值連續(xù)，則此次操作有效，并更新同步值；若差值在32K之外，則此次操作失敗。</p><p>　　圖3-8 同

60、步值識(shí)別原理圖</p><p>　　無線收發(fā)芯片nRF905</p><p>　　nRF905的管腳及其功能</p><p>　　nRF905的引腳排列如圖3-9所示。</p><p>　　圖3-9 nRF905引腳排列</p><p>　　nRF905的工作電壓為1.9～3.6V，32引腳QFN封裝(5×5

61、mm)，工作于433/868/915MHz。</p><p>　　VDD：電源，工作電壓為+3.3～3.6V DC；TX_EN：數(shù)字輸入，等于1，發(fā)送模式；等于0，接受模式；TRX_CE：數(shù)字輸入，使nRF905工作于接收或發(fā)送狀態(tài)；PWR_UP：數(shù)字輸入，使芯片上電；uCLK：時(shí)鐘輸出；CD：載波檢測(cè)；AM：地址匹配；DR：接收或發(fā)射數(shù)據(jù)完成；MISO SPI：接口SPI輸出；MOSI SPI：接口SPI輸入；

62、SCK SPI：時(shí)鐘SPI時(shí)鐘；CSN SPI：使能SPI使能；VSS：電源接地。</p><p>　　無線發(fā)送系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)</p><p>　　發(fā)送端的單片機(jī)將接收機(jī)的地址和要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫完后，就要控制nRF905 模塊將數(shù)據(jù)信息發(fā)送出去，nRF905 模塊在發(fā)送模式時(shí)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生字頭和CRC 校驗(yàn)碼。當(dāng)發(fā)送過程結(jié)束后，nRF905 模塊的數(shù)據(jù)傳輸完成管腳會(huì)通知單片機(jī)數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。<

63、/p><p>　　下面為典型的 nRF905 模塊數(shù)據(jù)發(fā)送流程：</p><p>　　1、當(dāng)微控制器要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，將接收機(jī)的地址和發(fā)送數(shù)據(jù)通過SPI 接口傳輸給nRF905 模塊；</p><p>　　2、微控制器設(shè)置TRX_CE 和TX_EN 管腳同時(shí)置為高電平，啟動(dòng)發(fā)送端的nRF905 模塊為發(fā)送模式；</p><p>　　3、發(fā)送端的nRF

64、905 模塊發(fā)送過程處理：射頻寄存器開啟、數(shù)據(jù)打包（加字頭和CRC 校驗(yàn)碼）、數(shù)據(jù)包發(fā)送、當(dāng)數(shù)據(jù)包發(fā)送結(jié)束，將數(shù)據(jù)發(fā)送完成管腳（DR 管腳）置為高電平；</p><p>　　4、如果AUTO_RETRAN 被設(shè)置為高，nRF905 模塊將連續(xù)地發(fā)送數(shù)據(jù)包，直到TRX_CE 被設(shè)置為低；</p><p>　　5、TRX_CE 被設(shè)置為低時(shí)，nRF905 模塊數(shù)據(jù)包發(fā)送過程結(jié)束并回到待機(jī)模式。

65、</p><p>　　單片機(jī)控制nRF905 模塊數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖如圖3-10所示。</p><p>　　圖3-10 nRF905 模塊數(shù)據(jù)發(fā)送流程</p><p>　　無線接收系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)</p><p>　　接收端的單片機(jī)控制nRF905 模塊進(jìn)入接收模式后，當(dāng)nRF905 模塊監(jiān)測(cè)到有同一頻段的載波信號(hào)且接收到相匹配的地址時(shí)，就開始數(shù)據(jù)包

66、接收。當(dāng)數(shù)據(jù)包正確接收完畢后，接收端的單片機(jī)在nRF905 模塊處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)通過SPI 接口提取數(shù)據(jù)包中的有效接收數(shù)據(jù)。</p><p>　　下面為典型的 nRF905 模塊數(shù)據(jù)接收流程：</p><p>　　1、微控制器控制TRX_CE 為高電平、TX_EN 為低電平，nRF905 模塊進(jìn)入接收模式；</p><p>　　2、650us 后，nRF905 模塊監(jiān)

67、測(cè)空中的信息，等待接收數(shù)據(jù)；</p><p>　　3、當(dāng)nRF905 模塊檢測(cè)到與接收頻率相同的載波時(shí)，設(shè)置載波檢測(cè)管腳（CD 管腳）為高電平；</p><p>　　4、當(dāng)nRF905 模塊接收到有效的地址時(shí)，設(shè)置地址匹配管腳（AM 管腳）為高平；</p><p>　　5、當(dāng)一個(gè)正確的數(shù)據(jù)包接收完畢后，nRF905 模塊自動(dòng)去掉數(shù)據(jù)包的字頭、地址和CRC 校驗(yàn)碼，然

68、后將數(shù)據(jù)接受完成管腳置為高電平；</p><p>　　6、微控制器將TRX_CE 設(shè)置為低電平；</p><p>　　7、微控制器通過SPI 接口以一定的速率提取數(shù)據(jù)包中的有效接收數(shù)據(jù)；</p><p>　　8、當(dāng)所有的有效數(shù)據(jù)接收完畢，微控制器控制nRF905模塊數(shù)據(jù)接收完成管腳（DR 管腳）和地址匹配管腳（AM管腳）為低電平；</p><p&

69、gt;　　9、nRF905 進(jìn)入待機(jī)模式。</p><p>　　單片機(jī)控制nRF905 模塊數(shù)據(jù)接收流程圖如圖3-11所示。</p><p>　　圖3-11 nRF905 模塊數(shù)據(jù)接收流程</p><p><b>　　電路的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　無線發(fā)射系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)</p><p>

70、　　發(fā)射系統(tǒng)主要由按鍵編址電路、編碼電路、無線電發(fā)射模塊組成。發(fā)射系統(tǒng)的電路原理圖見圖4-1。</p><p>　　圖4-1 發(fā)射系統(tǒng)電路</p><p>　　當(dāng)按下開關(guān)按鈕S0或S1后，1或2腳就輸入一有效的鍵碼（高電平），HCS301內(nèi)部將生成一隨機(jī)的密碼序列，該密碼序列與鍵碼進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算后，產(chǎn)生一被加密的串行數(shù)據(jù)，通過6腳輸出，由發(fā)射模塊nRF905進(jìn)行高頻發(fā)射，同時(shí)7腳輸出低電

71、平，使LED發(fā)光，做發(fā)射有效指示。</p><p>　　由HCS301組成的遙控發(fā)射電路，平時(shí)電路處于節(jié)電狀態(tài)，當(dāng)按下發(fā)射按鍵時(shí)被被喚醒。在按下發(fā)射按鍵后必須待全部編碼發(fā)射完畢才能松開按鍵，若在發(fā)射中途停止按鍵，則會(huì)開始新的編碼傳輸，當(dāng)按鍵時(shí)間超過25s后，自動(dòng)進(jìn)入省電狀態(tài)。</p><p><b>　　接收系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)</b></p><p&g

72、t;　　接收系統(tǒng)主要由無線電接收模塊、解碼電路組成。接受系統(tǒng)的電路原理圖見圖4-2。</p><p>　　圖4-2 接收系統(tǒng)電路</p><p>　　初次配對(duì)使用時(shí)，要先進(jìn)行"學(xué)習(xí)"。按下"學(xué)習(xí)"鍵，使譯碼器進(jìn)入"學(xué)習(xí)"接收狀態(tài)，學(xué)習(xí)指示燈閃亮一下后熄滅。之后的30s內(nèi)，按下編碼器的任意鍵，輸出信號(hào)代碼，若編碼器未被學(xué)習(xí)過，學(xué)習(xí)指

73、示燈長(zhǎng)亮約1s后自動(dòng)熄滅，說明編碼器輸出的代碼被成功學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過程完成；若學(xué)習(xí)指示燈快速閃亮（>5次/s）表示學(xué)習(xí)失敗，可能是芯片不配套或者被燒壞，學(xué)習(xí)成功以后，這一對(duì)編譯碼器就可以同步跳變工作了。 </p><p>　　TDH6301譯碼器最多可支持15個(gè)譯碼器，只需經(jīng)過上述學(xué)習(xí)步驟，就可實(shí)現(xiàn)，當(dāng)編碼器學(xué)習(xí)溢出時(shí)（即超過15個(gè)編碼器時(shí)），譯碼器會(huì)從頭開始自動(dòng)覆蓋并作廢最早一個(gè)已學(xué)習(xí)的譯碼器，長(zhǎng)按學(xué)習(xí)鍵超過

74、8s，待學(xué)習(xí)燈LED熄滅后，譯碼器自動(dòng)清除存儲(chǔ)器里的記憶內(nèi)容。</p><p>　　按下發(fā)射器上的按鈕開關(guān)S0時(shí)，編碼信號(hào)從無線收發(fā)模塊nRF905發(fā)射出，經(jīng)接收電路的nRF905接收解調(diào)后送入TDH6301的13腳信號(hào)輸入端，LED3亮，表示輸入了有效信號(hào)，編碼信號(hào)經(jīng)TDH6301解碼后，從D0腳輸出高電平，LED1亮。</p><p>　　按下發(fā)射器上的按鈕開關(guān)S1時(shí)，編碼信號(hào)從無線收

75、發(fā)模塊nRF905發(fā)射出，經(jīng)接收電路的nRF905接收解調(diào)后送入TDH6301的13腳信號(hào)輸入端，LED3亮，表示輸入了有效信號(hào)，編碼信號(hào)經(jīng)TDH6301解碼后，從D1腳輸出高電平，LED2亮。</p><p><b>　　驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　圖4-3 驅(qū)動(dòng)電路</b></p><p>　　

76、編碼信號(hào)經(jīng)電路譯碼后從TDH6301的8腳、9腳分別輸出。當(dāng)發(fā)射器發(fā)出開門指令時(shí)，經(jīng)接收電路譯碼，TDH6301的9腳（D1）輸出高電平，經(jīng)電阻R1使VT3導(dǎo)通，其集電極電位下降使VT2導(dǎo)通，同時(shí)由于VT3發(fā)射極電位升高使VT5也導(dǎo)通，此時(shí)電源正端經(jīng)VT2、電動(dòng)機(jī)、VT5與電源負(fù)端（地端）的電路接通，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，表示車門開。</p><p>　　當(dāng)發(fā)射器發(fā)出關(guān)門指令時(shí)，經(jīng)接收電路譯碼，TDH6301的8腳（D0）

77、輸出高電平，經(jīng)電阻R0使VT4導(dǎo)通其集電極電位下降使VT1導(dǎo)通，同時(shí)由于VT4發(fā)射極電位升高使VT6也導(dǎo)通，此時(shí)電源正端經(jīng)VT1、電動(dòng)機(jī)、VT6與電源負(fù)端（地端）的電路接通，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，表示車門關(guān)。</p><p>　　系統(tǒng)的性能分析與檢修</p><p><b>　　系統(tǒng)調(diào)試方法</b></p><p><b>　　發(fā)射電路的調(diào)試&

78、lt;/b></p><p>　　按下任一按鍵，發(fā)光二極應(yīng)該會(huì)亮起，如果不亮，首先檢查二極管是否燒壞，再檢查電路是不是有虛焊。</p><p>　　用萬用表測(cè)試HCS301的第6腳，靜態(tài)時(shí)為低電平（0V），當(dāng)任一按鍵按下時(shí)，為2—3V，用示波器觀察可見一串矩形脈沖。再調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)６腳沒有波形輸出，首先檢查了電路的焊接，發(fā)現(xiàn)沒問題，后來換了一塊芯片就行了。</p>&l

79、t;p><b>　　接收電路的調(diào)試</b></p><p>　　按下發(fā)射器任一鍵，用示波器測(cè)試TDH6301的13腳，可見一串與發(fā)射器6腳相同的矩形脈沖，表示接收到信號(hào)并把信號(hào)輸入到解碼芯片。</p><p>　　解碼前，系統(tǒng)要先進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過程如下：按下接受控制板的學(xué)習(xí)鍵，解碼芯片的LRN燈亮，按編碼器任一鍵，解碼芯片的LRN燈連續(xù)閃爍，表示學(xué)習(xí)成功。<

80、;/p><p>　　學(xué)習(xí)成功后，按發(fā)射器的S0鍵，接收板的輸出端D0輸出高電平，LED0亮，按下發(fā)射器的S1鍵，接收板的D1輸出高電平，LED1亮。</p><p><b>　　驅(qū)動(dòng)電路的調(diào)試</b></p><p>　　LED1亮?xí)r，VT3、VT2、VT5導(dǎo)通，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。LED0亮?xí)r，VT4 、VT1、VT6導(dǎo)通，電機(jī)反轉(zhuǎn)。</p>

81、<p>　　在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)LED0亮?xí)r，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，檢查發(fā)現(xiàn)VT6錯(cuò)接了PNP型三極管8550，換上NPN型三極管8050后電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)正常。</p><p><b>　　系統(tǒng)可靠性測(cè)試</b></p><p>　　該防盜系統(tǒng)可靠性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：</p><p>　　(1)用戶使用遙控器對(duì)接收、驅(qū)動(dòng)部分電路的控制應(yīng)準(zhǔn)確

82、無誤，不會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作；</p><p>　　(2)遙控器發(fā)送的控制信息，無線接收模塊應(yīng)準(zhǔn)確接收，不產(chǎn)生掉碼現(xiàn)象；</p><p>　　(3)電機(jī)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確動(dòng)作到位。</p><p>　　由于本系統(tǒng)的可靠性完全可以通過肉眼鑒別，無需專用設(shè)備和測(cè)試方法。只要直接操縱遙控器上的按鍵，核對(duì)系統(tǒng)動(dòng)作是否與預(yù)期結(jié)果相同即可。</p><p>&l

83、t;b>　　系統(tǒng)的授權(quán)控制測(cè)試</b></p><p>　　對(duì)無線接收單元來說，不管是被授權(quán)的遙控器?；蛘呤欠鞘跈?quán)的遙控器，無論采用哪種學(xué)習(xí)模式，只要是基于KEELOG技術(shù)。高頻發(fā)射頻率為433MHZ的遙控器，發(fā)送來的信息，無線接收單元都能可靠的接收。無線接收單元有效接收后，系統(tǒng)都能執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是：只有通過系統(tǒng)已經(jīng)學(xué)習(xí)了的遙控器，才能有效操縱系統(tǒng)各項(xiàng)功能。未經(jīng)過系統(tǒng)學(xué)習(xí)的遙控

84、器發(fā)出的控制信息，接收單元雖能有效接收。但在后續(xù)的信息確認(rèn)中，將被拋棄。本系統(tǒng)經(jīng)過大量遙控器測(cè)試，系統(tǒng)授權(quán)控制性能良好，滿足初始設(shè)計(jì)目標(biāo)。</p><p>　　遙控發(fā)射器與接收器的檢修</p><p>　　遙控發(fā)射器的檢修方法</p><p>　　(一)如何鑒別遙控器的好壞 </p><p>　　(1)比較準(zhǔn)確可靠的方法是用頻譜儀觀察遙控器的

85、射頻波形，這樣不但能看到發(fā)射信號(hào)的有無，還能觀察到射頻信號(hào)的強(qiáng)弱、頻率及調(diào)制情況。 </p><p>　　(2)業(yè)余情況下，可以采取通過測(cè)量遙控器的靜態(tài)及動(dòng)態(tài)（發(fā)射時(shí)）電流的方法來鑒別遙控器的好壞，一般遙控器的靜態(tài)電流在微安級(jí)，發(fā)射狀態(tài)電流在5～10mA左右，過大或過小，都可能有故障。 </p><p>　　(3)用示波器觀察發(fā)射管集電極的波形，通過觀察此高頻已調(diào)信號(hào)的有無，來鑒別遙控器的

86、好壞。 </p><p>　　(4)通過測(cè)量晶體管和集成電路的各點(diǎn)電壓，和正常的遙控器相比較（一般汽車防盜系統(tǒng)均配有兩個(gè)以上的遙控器），來鑒別、維修遙控器。 </p><p>　　(二)如何區(qū)別遙控器的故障部位 </p><p>　　一旦確定遙控器有故障，就應(yīng)當(dāng)首先確定故障的部位，壓縮范圍，重點(diǎn)檢查可疑元件，直至找到并處理更換之。對(duì)遙控器的檢修，可按照按鍵輸入電路、

87、編碼信號(hào)發(fā)生器電路、無線發(fā)射電路三個(gè)故障部位來分別進(jìn)行檢修。 按鍵輸入電路比較容易檢修，一般不會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)按鍵同時(shí)出故障的現(xiàn)象，只要某一按鍵不起作用，只要更換該按鍵，一般故障即可排除。編碼信號(hào)處理電路，由于均采用集成電路，檢修也比較容易。對(duì)該部分的檢修，應(yīng)檢查供電，在電源電壓正常的前提下，如更換內(nèi)部時(shí)鐘引腳外接電阻后，仍然觀察不到振蕩波形，則為集成電路本身損壞；編碼信號(hào)處理集成電路的信號(hào)輸出端是一個(gè)關(guān)鍵測(cè)試點(diǎn)，在靜態(tài)為0電平；發(fā)射狀態(tài)為高

88、電平，且表針微微擺動(dòng)；否則應(yīng)考慮更換集成電路。無線發(fā)射電路的檢修，應(yīng)在按鍵輸入電路、編碼信號(hào)處理電路正常的狀態(tài)下進(jìn)行，因?yàn)榫幋a信號(hào)處理電路輸出的信號(hào)，不僅是無線發(fā)射電路的調(diào)制信號(hào)，還作為無線發(fā)射管的直流偏置電壓。對(duì)無線發(fā)射電路的檢修，可以先檢查無線發(fā)射管的直流電壓，在直流電壓正常（有直流偏置電壓）的情況下，再檢查更換滿足振蕩條件的元件。固定碼編碼芯片從市場(chǎng)買回來后，就可以直接使用，對(duì)于滾動(dòng)碼芯片則不同，在使用前必須用燒寫器</p&

89、gt;<p>　　遙控接受器的檢修方法</p><p>　　(一)如何鑒別遙控接收頭的好壞如果發(fā)現(xiàn)防盜器的遙控距離太近或遙控根本不起作用，應(yīng)考慮接收頭電路是否有故障。判斷接收頭工作是否正常，常用以下幾種方法： </p><p>　　(1)將頻譜儀的接收天線靠近接收頭，給防盜系統(tǒng)（或接收頭）加電，400MHz頻段內(nèi)應(yīng)觀察到波浪狀（調(diào)容式）或倒“V”狀（調(diào)感式）的頻譜波形，如頻譜

90、儀屏幕上無任何反應(yīng)，說明接收頭電路有故障。 </p><p>　　(2)用遙控器發(fā)射信號(hào)，用示波器觀察接收頭的輸出端（“OUT”），解碼電路的輸入端應(yīng)有脈沖信號(hào)輸出。因發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)不同，其波形為寬窄不同組合的脈沖串，如波形不正?；驕y(cè)不到波形，說明接收頭部分有故障。 </p><p>　　(3)用示波器觀察接收頭信號(hào)輸出端，用金屬物點(diǎn)觸接收頭的天線輸入端，示波器應(yīng)有較強(qiáng)烈的雜波反應(yīng)，否則說

91、明接收頭部分有故障。 </p><p>　　(4)用遙控器發(fā)射信號(hào)，用萬用表直流電壓檔測(cè)量信號(hào)輸出端的電壓，當(dāng)按下遙控器的按鍵時(shí)，其輸出端的電壓應(yīng)有變化，如無任何反應(yīng)，說明接收頭電路有故障。 </p><p>　　(二)如何區(qū)分遙控接收頭的故障部位一旦確定接收頭電路工作不正常，就可以按以下方法區(qū)分故障來自哪一部分電路，即高放級(jí)、超再升級(jí)還是放大、整形電路。</p><p

92、>　　具體方法是用遙控器發(fā)射信號(hào)，用示波器觀察放大、整形電路有無信號(hào)輸入，如有信號(hào)波形，說明高放電路、超再升電路基本正常，故障在放大、整形電路；如測(cè)不到信號(hào)，則故障在超再升電路之前。對(duì)超再升電路的檢修，可以先檢查晶體管的直流電壓，如不正常，檢查直流偏置電路或晶體管本身；直流偏置電壓正常后，再檢查交流反饋電路，對(duì)貼片電容最好用代換法。遙控接收頭由于工作在低電壓、小電流的情況下，一般不會(huì)出現(xiàn)燒毀電路板的故障，晶體管和集成電路的損壞率也

93、不大。故障率最高的是接收頻率偏移，多是因?yàn)檫M(jìn)水或電路板受潮使超再升電路停止振蕩，業(yè)余修理應(yīng)多做清洗、驅(qū)潮工作，多測(cè)量電壓（波形），盡量少拆卸元件。對(duì)于業(yè)余修理可以采用整體代換法，現(xiàn)在汽車防盜系統(tǒng)用的接收頭，無論是調(diào)感式還是調(diào)容式，也無論是分立直插件還是貼表器件或是混合方式(阻容元件用貼片，晶體管、集成電路、電解電容用直插件)，它們之間幾乎完全可以互換使用，只要找到GND（接地）、+V（電源正）、OUT（信號(hào)輸出）端的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并重新調(diào)整

94、接收頭的接收頻率即可。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最初要求是，通過按鍵操作，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的汽車車門控制。被控設(shè)備用電動(dòng)機(jī)代替，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)表示車門開，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)表示車門關(guān)。經(jīng)過以上討論，本系統(tǒng)基本能夠?qū)崿F(xiàn)這些功能，在發(fā)射機(jī)與接收機(jī)相距50米的范圍內(nèi)可以進(jìn)行可靠控制。但是任何一個(gè)項(xiàng)目都不是十全十美的，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)只是出于一

95、種簡(jiǎn)易的遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思想出發(fā)，所以該項(xiàng)目也可以進(jìn)一步完善。由于在系統(tǒng)開始設(shè)計(jì)時(shí)就考慮了系統(tǒng)以后的擴(kuò)展問題，因而可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)：</p><p>　　1）進(jìn)一步降低接收器的靜態(tài)功耗。</p><p>　　2）進(jìn)一步減小汽車“鑰匙”的體積，更有利于攜帶。</p><p>　　滾動(dòng)碼發(fā)生器HCS301 電壓范圍為+3.5-+13.0V，有4個(gè)按鍵輸入接口，最

96、多可外接15 個(gè)按鍵,而只要簡(jiǎn)單廉價(jià)的外圍元件。應(yīng)用Kelloq加密算法及非易失的同步參數(shù)使得由HCS301構(gòu)成的系統(tǒng)具有極高的保密性,可廣泛應(yīng)用于各種保密系統(tǒng)，比如各種報(bào)警系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、住宅、辦公樓、汽車車庫(kù)等門衛(wèi)管理系統(tǒng)。它所產(chǎn)生的“電子鑰匙”具有極高的保密性，幾乎不可能被破譯(復(fù)制)，可以想象不久的將來，這種“電子鑰匙”將取代現(xiàn)在的機(jī)械鑰匙,在我們的日常生活中處處可見。</p><p><b>

97、　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　賴金福．?dāng)?shù)字集成電路簡(jiǎn)明手冊(cè)[Z]．電子工業(yè)出版社</p><p>　　宋秋明．最新汽車防盜系統(tǒng)中的跳碼芯片一TR1300／TR1315[J]，2007年5月</p><p>　　卓圣鵬．高頻電路設(shè)計(jì)與制作[Z]．科學(xué)技術(shù)出版社，2006年8月</p><p>　　余宏生．無線電防遺失報(bào)警

98、系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]．黃石高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2002年０１期</p><p>　　赫建國(guó)．家用電器遙控系統(tǒng)集成電路大全[Z]．人民郵電出版社，2003年2月</p><p>　　黃智偉．HCS3XX編碼芯片及其應(yīng)用[J]．2000年04期3月</p><p>　　謝煒洪．一種基于單片機(jī)的無線自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)[J]．1999年03期</p><p>　　

99、李廣弟，朱月秀，王秀山．單片機(jī)基礎(chǔ)[Z]．北京航空航天大學(xué)出版社，2001年7月</p><p>　　南利平．通信原理．清華大學(xué)出版社[Z]．2000年2月</p><p>　　林元新．汽車中央門鎖控制裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[Z]．汽車電子網(wǎng)，2002年5月</p><p>　　孫涵芳，徐愛卿．MCS一51／96系列單片機(jī)原理及應(yīng)用[Z]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1

100、992</p><p>　　高鋒淋，黃世震，林偉．基于KEELOQ跳碼技術(shù)的密碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]．現(xiàn)代電子技術(shù)，2006</p><p>　　張亮，李靖．滾動(dòng)碼技術(shù)及在車輛防盜中的應(yīng)用[J]．中國(guó)人民公安大學(xué)學(xué)報(bào)，2004年０３期</p><p>　　李福平，金偉正，鄧德祥．KEELOQ技術(shù)的軟件實(shí)現(xiàn)[J]．電子技術(shù)應(yīng)用.2002，3(6)：10—13</p&g

101、t;<p>　　蘇長(zhǎng)贊．實(shí)用遙控技術(shù)手冊(cè)［M］北京：北京人民郵電出版社，1996</p><p>　　李遲生．智能遙控器的設(shè)計(jì)［M］3 電子技術(shù)應(yīng)用，1997.（3）：38-40</p><p>　　沈行良．基于KEELOQ 技術(shù)的文件加密設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]．遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005年０１期</p><p>　　Mierochip Technolo

102、gy Inc．Simple Code Hopping Decoder[EB／OL]</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　當(dāng)畢業(yè)論文寫到這里的時(shí)候，為期一學(xué)期四個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)基本要畫上句號(hào)了，四個(gè)月的時(shí)間可以說長(zhǎng)也可以說短，但這一百多天的時(shí)間里，在xx老師的耐心指導(dǎo)下，自己可謂有了一個(gè)全新的提高。畢業(yè)設(shè)計(jì)也較順利圓滿地完成了。</p>

103、;<p>　　首先感謝的是我的導(dǎo)師xx老師。做設(shè)計(jì)期間各個(gè)方面都得到xx老師幫助和極大的支持。導(dǎo)師淵博的知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，使我終身受益。值此論文完成之際，謹(jǐn)向恩師致以衷心的感謝和崇高的敬意!</p><p>　　感謝在我大學(xué)的幾年里所有幫助過我的老師和同學(xué)，在學(xué)業(yè)上給我的幫助和支持。還感謝我?guī)啄昀锼J(rèn)識(shí)的好朋友，在我灰心郁郁的時(shí)候給我以關(guān)懷和鼓勵(lì)。</p><p>　　最

104、后，我要特別感謝我的父母和家人，父母的愛是深厚和無私的，是他們對(duì)我始終如一的愛和信任讓我有勇氣和信心面對(duì)并克服戰(zhàn)勝困難！深深的祝福父母安康幸福！</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　附錄1：電路圖</b></p><p><b>　　附錄2：源程序 </b></

105、p><p><b>　　發(fā)送部分 </b></p><p>　　/**************************** </p><p>　　//寫發(fā)射數(shù)據(jù)命令:20H </p><p>　　//讀發(fā)射數(shù)據(jù)命令:21H </p><p>　　//寫發(fā)射地址命令:22H </p>&l

106、t;p>　　//讀發(fā)射地址命令:23H </p><p>　　//讀接收數(shù)據(jù)命令:24H </p><p>　　******************************/ </p><p>　　#include <reg52.h> </p><p>　　#define uint unsigned int </p&g

107、t;<p>　　#define uchar unsigned char </p><p>　　sbit TXEN = P2^7; //配置口定義5`6`7// </p><p>　　sbit TRX_CE = P2^6; </p><p>　　sbit PWR = P2^5; </p><p>　　sbit MISO = P2^

108、2; //SPI口定義0`1`2`3// </p><p>　　sbit MOSI = P2^3; </p><p>　　sbit SCK = P2^1; </p><p>　　sbit CSN = P2^0; </p><p>　　sbit DR = P2^4; //狀態(tài)輸出口4// </p><p>　　sbit

109、led=P1^0; </p><p>　　/************//*RF寄存器配置*//*************/ </p><p>　　// 0x00, //配置命令// </p><p>　　// 0x6C, //CH_NO,配置頻段在433.2MHZ </p><p>　　// 0x0E, //輸出功率為10db,不重發(fā)，節(jié)電為

110、正常模式 </p><p>　　// 0x44, //地址寬度設(shè)置，為4字節(jié) </p><p>　　// 0x03,0x03, //接收發(fā)送有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為3字節(jié) </p><p>　　// 0xE7,0xE7,0xE7,0xE7,//接收地址,16位CRC校驗(yàn)，外部時(shí)鐘信號(hào)使能，16M晶振//UP_CLK輸出1MHZ頻率 </p><p>　

111、　// 0xDE, //CRC充許 </p><p>　　//******************************// </p><p>　　/*uchar code RFConf[11]={0x00,0x6c,0x0e,0x44,0x03,0x03, </p><p>　　0xe7,0xe7,0xe7,0xe7,0xde}; </p><