智能遥控汽车门锁设计

智能遥控汽车门锁设计苏州大学应用技术学院09电子转（学号0916936064）［庄尚］目录前言.............................................................2第1章绪论......................................................3第1.1节汽车车门控制电路的现状..................................3第1.2节课题研究的意义..........................................4第2章系统设计..................................................5第2.1节汽车车门控制电路系统的总体结构..........................5第2.2节方案的选择及比较........................................5第2.3节KEELOQ滚动加密技术...................................6第3章主要选用芯片.............................................10第3.1节编码芯片HCS301.......................................10第3.2节滚动码解码芯片TDH6301................................12第3.3节无线收发芯片nRF905....................................14第4章电路的设计...............................................17第4.1节无线发射系统电路的设计.................................17第4.2节接收系统电路的设计.....................................17第4.3节驱动电路的设计.........................................18第5章系统的性能分析与检修.....................................20第5.1节系统调试方法...........................................20第5.2节系统可靠性测试.........................................20第5.3节系统的授权控制测试.....................................20第5.4节遥控发射器与接收器的检修...............................21结论............................................................23参考文献........................................................24致谢............................................................25附录............................................................26附录1：电路图..................................................26附录2：源程序..................................................27智能遥控汽车门锁设计苏州大学应用技术学院09电子转（学号0916936064）［庄尚］【摘要】：滚动码技术是一种使数据传输具有极高保密性加解密技术，且每次传输的代码都是唯一的。该文详细分析了滚动码技术的编解码原理及发码格式。利用HCS301滚动码编码器和解码芯片TDH6301，并应用Kelloq加密算法及非易失的同步参数使得由HCS301构成的系统具有极高的保密性，从而设计了一种可靠性和安全性较高的汽车车门控制电路。系统编码信号由发射模块nRF905进行高频发射，经接收电路的接收模块接收解调。文中给出了该设计方法详细的原理说明和具体的设计电路。该设计的电路和控制方法适用于一般的简单的遥控系统设计，硬件设计也有一定的实用性和通用性。【关键词】：滚动码技术；Keeloq；编码器；解码器[Abstract]:Thehoppingcodetechnologyisanencryptionanddecryptiontechniqueofhighsecuritydatatransfer,andthehoppingcodemechanismmakeseachtransmissionunique.Thispaperparticularlyintroduceshoppingcodetheoryandsendingcodeformat.TheapplicationofHCS301hoppingcodeencoderanddecoderchipTDH6301,withKelloqcryptographicalgorithmandnon-volatilesynchronousparametermaketheHCS301systemconsistingofhighconfidentiality,whichcontributestothedesignofacardoorcontrolcircuithigherinreliabilityandsafety.SystemencodedsignalislaunchedinhighfrequencybytransmittermodulenRF905,andisreceivedanddemodulatedbyreceivermoduleofthereceivingcircuitedpapergivesdetailsofthedesignmethodandtheprincipleaswellasthespecificdesigncircuit.Thedesignofthiscircuitandcontrolmethodsisapplicabletogeneralandsimpleremotecontrolsystemdesign,andthehardwaredesignisalsopracticalandversatile.[Keywords]:hoppingcode；Keeloq；encoder；decoder前言随着人们生活水平的不断提高，汽车越来越多地进入千家万户，但随着社会汽车数量的增多，汽车被盗数量也逐年上升，车辆安全已成为汽车用户关注的问题。因此，开发高可靠的汽车防盗系统具有重要的经济价值和社会意义。汽车电子钥匙是汽车防盗的一个关键技术，随着微电子工业制造技术的飞速发展，无线通信功能的短程、便捷、廉价的无线通信技术正引起越来越多的关注，单片机以其简单、可靠、控制功能强，成本极低的优势被迅速应用到汽车门锁的控制系统的设计中，使得智能门锁开门的“钥匙”摆脱传统的金属钥匙，发展到如今具有远程控制功能的智能门锁。目前，我国很多的汽车无线门禁钥匙系统由钥匙发射模块和车内接收模块组成，用户按下钥匙上的按钮开关触发系统工作，进行自动遥控车门和寻车的功能。目前国际上的遥控、防盗、安全产品中已越来越多的采用跳码型编解码芯片。如目前国外的豪华车如宝马奔施等均配备了原装的跳码型汽车防盗报警器。无论采用何种方法都不能破译跳码型防盗报警器的密码，使高级汽车的安全得到极大的保证。第1章绪论第1.1节汽车车门控制电路的现状汽车车门控制电路，即是在控制端把控制指令以某种编码方式形成易于传输的信号，通过无线传输，在受控端经解码等处理形成相应的控制操作,实现汽车车门的开与关。无线控制方式多种多样，可以根据不同的应用需要采用适宜的方式。各种遥控方式的不同，主要在于信息的编码处理方式和信息的传输方式。所传信息的形式以及信息量的大小决定采用何种信息编码和处理方式。在编码方式上，目前在简单信息的遥控中常采用的是PCM方式和DTMF方式。这两种方式均具有实现简单、可靠性高的优点。对于复杂以及大量信息的遥控，可以采用相应的信号处理方式，经过适当的信源信道编码以及数字调制等处理来生成易于传输的信号。对于这些编码处理方式，可以根据系统功能需要进行灵活选择。无线遥控编解码技术根据所使用的编解码芯片类型的划分，主要有固定编码、学习码、滚动码加密技术三大类。1.1.1.固定码加密技术固定码加密无线遥控识别技术是采用专门的编码／解码芯片，通过改变编码芯片和与之配对的解码芯片地址位的不同状态，即：将地址位通过选择悬空、搭铁、接电源正(三态编码芯片)的不同组合，来获得不同的钥匙量，只有编码芯片的地址位与解码芯片的地址位状态完全一致，解码芯片才能输出信号。发射和接收的多位地址数据密码是确认用户合法性的关键。由固定型编解码芯片组成的遥控装置，缺点是线路复杂，保密性较差。这些芯片用于加密的地址码是通过地址线的连接来设置的，只要打开遥控装置的外壳，根据线路板的连线即可读出地址码。同时，6～12条地址线所能形成的地址编码总数也不够大，如果使用一种被称为“编码扫描器”的设备，通过单片机自动将全部的编码依次编出，并通过无线电发射出去，一直到接收电路响应为止，对于PT2262所形成的编码，破解的时间不会超过2小时。1.1.2.学习码加密技术为了克服固定码技术的缺点，近年来研发了学习型编解码芯片，采用软件编码的方式，电路简单，地址编码总数也有明显的提高，价格与固定编码型芯片差不多，因此有人认为可以成为固定型编解码芯片的替代产品。与固定编码解码芯片相比，使用学习型编解码芯片有以下好处。（1）由固定码芯片组成的遥控装置，需要在线路板上手工编码，编解码地址设置要一一对应，费时费力。采用学习码芯片时则不存在这些问题，因为密码是厂家通过软件设置的，不同密码的发射电路在线路板焊接上并无差别，因此可以自动焊接。（2）同样多的数据位，学习码芯片编码总组数大大高于固定编码芯片。（3）对于学习码芯片编码，既可以采用专用芯片解码（称为硬件解码），也可以通过单片机解码（称为软件解码）。由于有上述优点，学习型编解码组成的遥控电路特别适用于保密性要求较高的场合，例如卷帘门遥控、汽车车门遥控、家庭门禁、电子锁等。但学习型编解码方式仍有明显的缺点，这就是使用时，其密码容易从空中被截获，只要在发射芯片附近（一般为十几米范围内）安置一个具有存储功能的无线接收装置，盗窃者即可轻易地获得密码，使用这一密码就能顺利打开车门、电子锁等。1.1.3.滚动码加密技术进一步提高保密性的编解码技术是滚动码技术。滚动码加密又称跳码技术，是目前最先进的编解码技术。它是采用一种非线性加密算法对原代码进行随机加密，从而产生长度为66位的高保密度的密码控制信号(典型应用于提供4路数据三态(瞬态、锁存、双稳态信号)，并且每次所发射的密码都是惟一的，不重复。系统具有钥匙学习记忆功能，若遥控器丢失，系统可以重新学习新的遥控器，而原来的遥控器即被擦除，即使他人使用原来的遥控器，系统也会拒绝读取。滚动码解码电路由微处理器(单片机CPU)、外接电可擦存储器(EEPROM)及相应的软件程序组成。第1.2节课题研究的意义随着人们生活水平的提高，汽车已逐渐进入人们的生活，但是经常发生汽车被盗窃事件，究其原因密码容易被截获破译，盗窃者使用这一密码即可轻易打开车门。传统编译码芯片如VD5026，VD5027，MCI45026，MCI45027等已经在防盗、安全等系统得到广泛的应用，这些芯片简单易用，但具有很大的缺陷：编码量少而极易重码；密码长度短（一般为8-12位，最多不超过16位），因而数据极易被扫描和破译，不能满足高安全场合的需要。因此，研究开发一种能进一步提高保密性、密码不易被破译的汽