PKE——汽车无钥匙门禁系统。目前这个名词在中国的汽车界越来越流行了,不管是大的汽车前装零配件商,还是后装配件商都对其大感青睐,为何?早在30年前,PKE的概念就已提出,可感兴趣的人并不多,但现在汽车上配备PKE系统已经是大势所趋。各生产商也就跟随市场,开始了相当规模的开发。 我做PKE,已经快两年了,其中接触过**,NXP,MICROCHIP,AMS等相关芯片。个人感觉,**和NXP起步较早,方案相对成熟,让很多工程师和车厂有了先入为主的思想,但价格过高,且对于transponder定位的方法不够巧妙。对于MICROCHIP,首先是集成度高,单片机和模拟前端(AFE)集成在一起且加入了硬件KEELOQ滚码模块,不但可以实现PKE所有基本功能,并且可实现快速移动定位,另外一个比较诱人的优势就是价格便宜(我本人是MICROCHIP的FAE,所以在这里多说两句)。而AMS方案,灵敏度高,感应距离远,且低频操作极为简单,尤其是对RSSI的读取,对于衰减比较强的环境来说是不错的选择。其中MICROCHIP和AMS两个方案都是我自己做过的,并已装车测试,运转情况良好,客户均很满意。 下面进入正题,首先来谈谈PKE的硬件。 对于基站(低频发射)端,由低频发射模块,高频接收模块,开/闭锁触摸模块以及接口通讯模块构成。 低频发射模块,要注意大电流驱动芯片的选型以及低频发射电线的参数,电流太大会增加功耗,小则会距离不够。天线则要注意谐振点的匹配。另外,需要根据实际需要来确定低频线圈到底用几路。 高频接收模块,这个没什么可说的,市面上315M,433M的模块都有出售。接收到得数据需要通过单片机解密。 开/闭锁触摸模块,这个要看客户具体需求,有的可能两个开关都要,有的则只需要开锁,闭锁通过关车门的动作来实现。做项目的过程中,发现许多厂家用机械按键来做此模块,对此我一直嗤之以鼻,好好的PKE,加什么按键呢?弄的不伦不类的,我现在用的是一种触摸/感应芯片,如果做在门把手的话,比按键强太多了。 接口通讯模块,这个看汽车上的接口如何定义,没什么好说的。 对于遥控器(低频接收)端,由低频接收模块,高频发射模块,数据加密模块等构成。 高频发射模块,用模拟电路搭出即可,注意PCB天线的布线方法。 数据加密模块,如果是用PIC16F636/639的话,单片机里已经包括了,如果其他单片机,可以考虑加一颗KEELOQ编码芯片。 低频接收模块,首先就是3D线圈的选择,参数很重要,直接关系到遥控器工作的稳定性,其次是谐振电容的匹配,这个地方光靠计算是不行的,本人在开发过程中吃过大亏。 再说说PKE的软件。 个人认为: 一,基站和遥控器两端软件的结构不应采用传统模式的顺序执行,而应采用类似多线程的方法,这样可确保系统不会漏掉任何一个动作,不论这个动作持续时间是长还是短。另外,功耗是所有工程师都关心的问题,让程序的单位时间内效率更高,无疑会让功耗降低。 二,在多路天线工作的前提下,为了确保定位的实时性和准确性,应在尽量短的时间内完成这样的流程,基站触发->低频发射->低频接收->数据核对->定位运算->数据加密->高频发射->高频接收->信号发送。如何在短时间内完成这一系列动作而又能保证所有数据处理的准确与稳定呢?尤其是在多路线圈工作的前提下,并且每个线圈都要参与进来。(在此不做细表,如感兴趣请与我联系) 三,遥控器定位,这个步骤一定要在很短时间内完成,如果让所有线圈都完成一次通讯,**感应迁都的时间累加起来一定很长,如果移动遥控器的话就会出现定位不准(据了解市面上某方案就没有解决此问题),如何解决该问题?(在此不做细表,如感兴趣请与我联系) 剩下的比较重要就应该是建模问题了 建立数学模型是一个不小的工程,我曾在车里待了两周来搭一个PKE模型,下图是我自己做的一个模拟软件,可以显示遥控器的相对位置,并能显示各路低频线圈的RSSI,可惜本人对三维作图软件并不精通,所以只做了个二维软件,不过实际装车的定位功能是三维
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