被动无钥匙门禁(PKE)演示方案

系统设计

对应基站和钥匙的双向通信，PKE在RKE基础上增加了短距离的LF通信。

在目前的设计中，RF发射频率采用433.92MHz，LF的发射频率采用19kHz。本设计的钥匙端和基站端的框图如图2和图3所示。

图2 PKEDemo 钥匙端框图

图3PKEDemo基站端框图

钥匙端使用NEC电子78k0系列8位单片机μPD78F0503微控制器，来完成用户按键的数据编码、加密组帧，再通过SAW声表谐振器电路发射至UHF频段；当它接收到19kHz的LF信号时，利用三个正交放置的线圈作为低频接收天线，由低功耗低频唤醒芯片AS3931解调后，再将数据传送给单片机进行数据判断，如果数据正确，则发送一条RF加密报文。

在低频天线的设计中，由于应答器(钥匙)体积较小，且放置在用户的口袋或手提包中时，因此天线指向具有随机性，即应答器天线正对基站天线方向的机会最高只有33%，因此，应答器中的低频天线必须采用小尺寸的全向天线。

在实际应用中，应答器（钥匙）连续等待并检测输入信号，这会减少电池使用寿命。因此，为减小工作电流，在AS3931搜寻有效输入信号的同时，数字MCU部分可以处于待机模式。只有当AS3931检测到有效输入信号并输出有效唤醒信号（WAKE低有效）时，数字MCU部分才被唤醒。MCU可以设置唤醒信号的格式，只有在输入信号达到要求时，器件才将检测到的输出有效沿传送到MCU。

基站端RF使用UHF射频接收芯片RX3400完成信号解调，再将数据传送到车身主控芯片μPD78F0881进行数据解密和指令执行；当低频（LF）发射器检测到触发输入（触摸按键）时，将由串联的LC形成低频发射端，发送一条编码的低频报文。由于19kHz信号的传播能力不强，因此双向通信的距离通常在2m以内。

加密算法采用DES算法，也可以使用用户提供的算法。

部分模块介绍

LF发射电路

LF发射电路原理图如图4所示，主要由驱动电路、LC振荡电路和反馈电路组成。驱动电路提供发射所需的功率，LC振荡电路由L和C串联组成，LC谐振电路的谐振频率由如下公式决定：

f=1/2πLC