连接车载应用与系统，深度解析汽车接口技术

间。

　　抗扰能力有可能对LIN应用构成一大挑战。这是因为LIN总线可能长达几米，暴露于电子噪声环境。Atmel的器件具备异常可靠的EMC/EMI（电磁兼容/电磁干扰）特性以及6 kV的ESD（静电放电）抗扰度。汽车制造商规定必须遵从一些通用标准，而Atmel的器件通过了这些标准的认证。Atmel在其故障安全型LIN器件中采用一种非常可靠的SOI技术。Atmel的某些LIN器件在硬件中实现了LIN协议软件栈的最底层。这不仅有助于大幅减少那些成本敏感型应用的物料清单（BoM），而且还能为应用释放大量闪存空间。除此之外，Atmel还与一些领先的行业合作伙伴开展合作，以确保提供完整的生产级质量的LIN协议软件栈。

　　图3 – 小型直流电动机的H桥控制

　　Atmel最新推出的系统基础芯片ATA664151便于设计人员为LIN总线系统开发价格低廉而强大的主从节点。它内置一个8信道高压接口、一个遵从LIN 2.2a和SAEJ2602-2的LIN收发器、一个可调Window Watchdog和一个低压降稳压器，可提供5V输出电压和高达80mA的电流。Atmel ATA664151专为LIN开关应用而设计，并将几乎整个LIN节点集成到一个封装中。 ATA664151的强大功能集使其对于LED控制、继电器控制、外置晶体管控制等其它众多应用也颇具价值。设计人员可以方便灵活地配置ATA664151的高压端口，使其完美匹配所需应用。此外，ATA664151还具备各种可提高系统鲁棒性和可靠性的功能，如过压和欠压检测、过热检测、高压端口和电源电压测量等。

　　图3显示了一个采用ATA664151的电动机控制应用示例。该设计在车窗升降应用中可能较为常见，其中继电器用于为一个直流电动机提供双向驱动电流。该设计利用ATA664151的并行输出能力提高继电器的电流驱动能力。如该例所示，仅仅使用ATA664151、一个Atmel主控MCU和几个无源组件，我们就能设计出一个通过LIN连接的ECU。为了简化设计，我们也可以将ATA664151和一个Atmel ATtiny167 MCU集成到一个封装中。

　　汽车门禁

　　另一个增长迅猛并被消费者广泛接受的汽车电子领域就是汽车门禁系统。无线接口是实现这些系统的技术：1）300-900MHz范围内的射频（RF）和2）100-150KHz范围内的低频（LF）。每个接口都具有独特、非常适合这些应用的属性和特点。RF通信接口通常传输距离较远（30-300米），而且允许使用多种降噪技术来确保可靠的数据交换。LF通信接口的传输距离通常要小很多（对于接收应用，小于10米；对于收发应用，小于《 0.05米），能够从低频电磁场采集能量，并可使用远低于RF所要求的电流进行调制和解调。

　　Atmel从一开始就一直在为RKE系统提供RF发射器和接收器。随着OEM厂商要求增加传输距离、提高可靠性和降低功耗的呼声日益增高，Atmel继续致力于提供能力更强的新型发射器、接收器和收发器。目前包括集成高效的微控制器技术，为门禁应用打造超低功耗的单芯片解决方案，其中包括高效、超低电流的微控制器技术。RKE车钥匙发射器的一个例子是ATA557x系列。如图4所示，它集成了一个Atmel微控制器、4K用户内存和一个固定N型PLL RF发射器。

　　图4 – 用于实现RKE功能的ATA577x车钥匙原理图

　　当今的汽车门禁系统还能提供发动机防盗锁止（IMMO）和无源开锁/无源启动（PEPS）功能。RKE完全依赖于射频（RF）实现无线操作，而IMMO和PEPS则使用低频（LF）。配备IMMO功能的车钥匙必须能够在不使用电池的情况下"收听"和"回应"汽车发起的查询。这要求钥匙中的控制电子元件能够利用从汽车产生的LF电磁场采集的微乎其微的电能来运行。为了让汽车能够对钥匙进行身份验证，需要使用安全性极高的高级加密标准（AES）。

　　图5显示了Atmel的另一个高集成度器件。如图所示，只需很少的外部元件就能实现具备RKE和IMMO功能的车钥匙。ATA5795包含一个微控制器、安全的EEPROM、转发器和一个可对输出功率、频率和调制参数进行编程的RF发射器。注：即使纽扣电池耗尽电量，IMMO也完全能够正常工作。

　　图5 – 用于实现RKE和IMMO功能的ATA5795车钥匙原理图

　　本文选自电子发烧友网7月《汽车电子特刊》Change The World，转载请注明出处！

PEPS最近越来越受欢迎，这不仅因为它具备便利性（用户再也不需要在兜里摸索钥匙，然后按开门键解锁车门），而且因为消费者越来越能够接受从"拧钥匙启动车辆"到"一键启动车辆"的范式转变。PEPS系统结合使用了LF和RF无线技术。人们对于PEPS系统尤其感兴趣的是，要求其能够测量车钥匙相对于汽车的位置。一旦获得该信息，汽车就能解锁车门（车钥匙位于车外），防止意外锁车（车钥