汽车防盗器设计原理及应用

控单片机电路和跳频通信模块与车载终端部分相同。

人机交互接口模块电路主要由按键电路完成人操作指令的发送，采用LCD液晶显示电路使操作更为方便，采用ISD1820设计语音提示电路进行报警提示及车载终端指令执行情况提示。

3系统的软件设计与实现

3.1nRF905的配置过程及跳频通信的实现

3.1.1nRF905的配置过程

如图2所示，nRF905通过CPU控制nRF905的3个引脚PWR_UP,TRX_CE和TX_EN的高低电平来决定其4种工作模式(如表1所示)，通过nRF905的CD,AM,DR三个引脚进行载波检测、地址检测、中断检测，在表1中的前两种模式下，MCU通过SPI接口配置nRF905的5个内部寄存器(状态寄存器、射频配置寄存器、发送地址寄存器、发送数据寄存器、接收数据寄存器)。其中状态寄存器包含数据准备好引脚状态信息和地址匹配引脚状态信息;射频配置寄存器包含收发器配置信息，如频率和输出功能等;发送地址寄存器包含接收机的地址和数据的字节数;发送数据寄存器包含待发送的数据包的信息，如字节数等;接收数据寄存器包含要接收的数据的字节数等信息。

3.1.2nRF905的无线收发过程

1)发射模式设置及过程

a)上电以后MCU首先配置nRF905模式，先将PWR_UP,TX_EN,TRX_CE设为(10X)配置模式。

b)MCU通过SPI将RF寄存器的频率配置数据，配置数据移入nRF905模块。

c)当MCU有数据需要发往规定节点时，接收节点的地址(TX-address)和有效数据(TX-payload)通过SPI接口传送给nRF905。

d)MCU设置TRX_CE,TX_EN为高启动传输。

e)nRF905内部处理：无线系统自动上电、数据包完成(加前导码和CRC校验码)、数据包发送(1000kbps,GFSK,曼切斯特编码)。

2)接收模式

a)上电以后MCU首先配置nRF905模式，先将PWR_UP,TX_EN,TRX_CE设为(10X)配置模式。

b)MCU通过SPI将RF寄存器的频率配置数据，配置数据移入nRF905模块。

c)设置TRX_CE高，TX_EN低来选择RX模式，nRF905监测空中的信息。

d)当nRF905发现和接收频率相同的载波时，载波检测(CD)被置高。

e)当nRF905接收到有效的地址时，地址匹配(AM)被置高。

f)当nRF905接收到有效的数据包(CRC校验正确)时，nRF905去掉前导码、地址和CRC位，数据准备就绪(DR)被置高。

g)MCU设置TRX_CE低，进入standby模式(待机模式)。

h)MCU可以以合适的速率通过SPI接口读出有效数据。

i)当所有的有效数据被读出后，nRF905将AM和DR置低。

3.1.3跳频的实现

nRF905可以实现人工载波频率控制，只需要修改nRF905的RF工作频率寄存器的CH_NO和HFREQ_PLL就可以选择不同的载波频率，实现跳频。位变量HFREQ_PLL为0，表示工作在430MHz频段，频道差为100kHz;为1，则表示工作在868/915MHz频段，频道差为200kHz。因此共有1024种通信频率。通信频率(H)为H=(422.4+(CH_NO)10/10)×(1+HFREQ_PLL)。

例如CH_NO=(001001100)2=(76)10，HFREQ_PLL=0，则H=(422.4+76/10)×(1+0)=430.0MHZ。

本系统统一设置为工作频段为430MHz，频道差为100kHz，每一个频点间隔为100kHz，随机数产生于0~128之间，跳频带宽为12.8MHz，完成一次跳频时间T≤800μs。

时间：2011-06-27 11:00 作者：信息与电子工程 来源：未知

3.2基于跳频通信遥控防盗器的可靠性设计及系统实现

3.2.1生成随机跳频表增强安全性

为了增加安全性，每对密码锁除具有唯一对应的32位加密地址外还增加了一一对应的随机跳频表，第一次使用时，将车机、人机对应的设置开关打开，人持终端可以产生一个随机的跳频表，并将该跳频表通过握手频率发送给车载终端，经返回校验无误时将该跳频表存储在掉电保护的非易失FLASH存储器中，关闭设置开关，在保证两机有一一对应的跳频频率表的同时又很好地保护了频率表的安全性，只要双方按照事先约定的与跳频表对应设置一致的CH_NO和HEFREQ_PLL的数值便可实现跳频通信，增加了无线通信的可靠性、安全性。

3.2.2设定握手及出错、丢包回归频率，保证通信可靠

跳频通信的一个突出问题就是尽管可靠性高，但一旦通信双方通信错误，引发跳频表读取数据不一致，系统将发生混乱，无法通信。为解决这一问题，提高防盗器安全性和可靠性，系统设定了一个固定频率作为握手频率，人机和车机之间的通信是先从一个双方设定的握手频率来进行握手连接，该频率仅携带目标地址和握手请求或应答信号，即使被截获也不影响系统的安全性。当系统出现问题双方通信不成功时，马上回到握手频率，从跳频表初始值重新开始通信。在一次指令信息传输进行过程中屏蔽中断，保证信息的可靠传输。

3.2.3系统工作过程

系统上电初始化跳频表后，人机和车机都通过设定系统的工作模式(SetnRF905Mode)，配置nRF905的寄存器(Con