【正文】 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） i 智能 遙控汽車門鎖設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 09 電子 轉(zhuǎn) （學(xué)號(hào) 0916936064） ［ 莊尚 ］ 目 錄 前言 ........................................................... 2 第 1 章 緒論 .................................................... 3 第 節(jié) 汽車車門控制電路的現(xiàn)狀 ................................. 3 第 節(jié) 課題研究的意義 ........................................ 4 第 2 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................ 5 第 節(jié) 汽車車門控制電路系統(tǒng)的總體結(jié) 構(gòu) ......................... 5 第 節(jié) 方案的選擇及比較 ...................................... 5 第 節(jié) KEELOQ 滾動(dòng)加密技術(shù) .................................. 6 第 3 章 主要選用芯片 ........................................... 10 第 節(jié) 編碼芯片 HCS301 ...................................... 10 第 節(jié) 滾動(dòng)碼解碼芯片 TDH6301 ............................... 12 第 節(jié) 無(wú)線收發(fā)芯片 nRF905................................... 14 第 4 章 電路的設(shè)計(jì) ............................................. 17 第 節(jié) 無(wú)線發(fā)射系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì) ................................ 17 第 節(jié) 接收系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì) ................................... 17 第 節(jié) 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) ....................................... 18 第 5 章 系統(tǒng)的性能分析與檢修 ................................... 20 第 節(jié) 系統(tǒng)調(diào)試方法 ......................................... 20 第 節(jié) 系統(tǒng)可靠性測(cè)試 ....................................... 20 第 節(jié) 系統(tǒng)的授權(quán)控制測(cè)試 ................................... 20 第 節(jié) 遙控發(fā)射器與接收器的檢修 .............................. 21 結(jié)論 .......................................................... 23 參考文獻(xiàn) ...................................................... 24 致謝 .......................................................... 25 附錄 .......................................................... 26 附錄 1：電路圖 ................................................. 26 附錄 2：源程序 ................................................. 27 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 頁(yè) 智能 遙控汽車門鎖設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 09 電子 轉(zhuǎn) （學(xué)號(hào) 0916936064） ［ 莊尚 ］ 【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 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。 【關(guān)鍵詞】： 滾動(dòng)碼技術(shù)； Keeloq；編碼器；解碼器 [Abstract]:The hopping code technology is an encryption and decryption technique of high security data transfer, and the hopping code mechanism makes each transmission unique. 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 nonvolatile synchronous parameter make the HCS301 system consisting of high confidentiality, which contributes to the design of a car door control circuit higher in reliability and safety. System encoded signal is launched in high frequency by transmitter module nRF905, and is received and demodulated by receiver module of the receiving circuited paper gives details of the design method and the principle as well as the specific design circuit. The design of this circuit and control methods is applicable to general and simple remote control system design, and the hardware design is also practical and versatile. [Key words]:hopping code； Keeloq； encoder； decoder 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 頁(yè) 前言 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(wàn)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。 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(wú)線通信功能的短程、便捷、廉價(jià)的無(wú)線通信技術(shù)正引起越來越多的關(guān)注，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(wú)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。 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(wú)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。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 頁(yè) 第 1章 緒論 第 汽車車門控制電路的現(xiàn)狀 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 的信號(hào)，通過無(wú)線傳輸，在受控端經(jīng)解碼等處理形成相應(yīng)的控制操作 ,實(shí)現(xiàn)汽車車門的開與關(guān)。無(wú)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。 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。 無(wú)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。 . 固定碼加密技術(shù) 固定碼加密無(wú)線遙控識(shí)別技術(shù)是采用專門的編碼／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)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(wú)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)。 . 學(xué)習(xí)碼加密技術(shù) 為了克服固定碼技術(shù)的缺點(diǎn)，近年來研發(fā)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。 （ 1）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)蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 頁(yè) 置的，不同密碼的發(fā)射電路在線路板焊接上并無(wú)差別，因此可以自動(dòng)焊接。 （ 2）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。 （ 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）。 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(wú)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。 . 滾動(dòng)碼加密技術(shù) 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) 及相應(yīng)的軟件程序組成。 第 課題研究的意義 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，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 812 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。 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。 基于 KEELOQ 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?shù)拇a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