射頻識別芯片在汽車智能防盜報警裝置中的應(yīng)用

1、射頻識別芯片在汽車智能防盜報警裝置中的應(yīng)用摘要介紹了以 3705 為射頻基站的射頻識別系統(tǒng)，給出了其在汽車智 能防盜裝置中的應(yīng)用工作原理、 硬件組成，以及軟件設(shè)計方法和軟件流程； 同時介紹了為提高識別可靠性而對 3705 信息讀取采用的 16 位循環(huán)冗余校 驗的具體算法。關(guān)鍵詞 3705；射頻識別；汽車防盜；校驗射頻識別 ,以下簡稱技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的一項新技術(shù)， 它 是射頻技術(shù)和卡技術(shù)有機結(jié)合的產(chǎn)物。較之普通的磁卡和卡，技術(shù)具有使用方便、數(shù)據(jù)交換速 度快、便于維護和使用壽命長等優(yōu)點。特別是它解決了無源卡中無電源和免接觸這兩大難題。 與磁卡、卡等接觸式識別技術(shù)不同，系統(tǒng)的應(yīng)答器和讀 寫器之間

2、無須物理接觸就可完成識別功能，因而可實現(xiàn)多目標(biāo)識別、運動 目標(biāo)識別，因而可應(yīng)用在更廣泛的場合。文中介紹的射頻識別系統(tǒng)和相應(yīng)的數(shù)據(jù)校驗算法是射頻識別技術(shù)在 汽車防盜器中應(yīng)用的一次成功嘗試。射頻識別基本原理 典型的射頻識別系統(tǒng)由應(yīng)答器、閱讀器以及數(shù)據(jù)交換和管理系統(tǒng)等組成該系統(tǒng)的基本工作原理為閱讀器讀寫終端不斷地發(fā)出一組固定頻率 一般為的電磁波信號，這樣，當(dāng)非接觸式卡應(yīng)答器片內(nèi) 的一個串聯(lián)諧振電路進入閱讀器讀寫終端的工作區(qū)域內(nèi)，且其工作頻 率與讀寫終端發(fā)送信號的頻率相同時，在電磁波激勵下，諧振電路產(chǎn) 生共振。共振使卡內(nèi)的電容有了電荷，此時在電容另一端接的一個單向?qū)?子泵就可以將電容內(nèi)的電荷送到另

3、一個電容內(nèi)并存儲。當(dāng)所積累的電荷的電壓值達到時，這個電壓就可作為應(yīng)答器的工 作電源。此時，應(yīng)答器響應(yīng)閱讀器的要求，并將信息調(diào)制，同時發(fā)出以供閱讀 器解調(diào)讀取。應(yīng)答器內(nèi)的用來存儲其唯一電子標(biāo)簽的號編碼長 度為位以及其它用戶數(shù)據(jù)。圖1射頻識別汽車防盜報警器設(shè)計本文研制的射頻識別系統(tǒng)是以美國德州儀器公司的 為射頻信號讀寫芯片，并以該公司的只讀型作為 應(yīng)答器。該設(shè)計中的基站芯片與微處理器的通信只需兩根通用 口線即可，因而使用起來十分方便。調(diào)制解調(diào)電路如圖所示應(yīng)答器發(fā)射的信號經(jīng)閱讀器天線接收、基站處理后即可送至微處理器 的口。送入閱讀器的是信號，閱讀器只負責(zé)信號的解調(diào)工作，而信號的解碼由微處理器來完成。

4、微處理器可根據(jù)輸入信號的高、低電平持續(xù)時間進行解碼操作。射頻卡中的數(shù)據(jù)存儲格式應(yīng)答器內(nèi)共有字節(jié)的數(shù)據(jù)，其存放順序 如表所列。用戶數(shù)據(jù)區(qū)共有個字節(jié)，其中第字節(jié)為用戶位區(qū)，第、字節(jié)為校驗碼。表 1-2 內(nèi)的數(shù)據(jù)第 1個字節(jié)起始字節(jié)第 211個字節(jié)用戶數(shù)據(jù)區(qū)第 12 個字節(jié)停止字節(jié)第 13、14個字節(jié)第 13個字節(jié)=第 2個字節(jié)；第 14個字節(jié)=3字節(jié)基于射頻識別技術(shù)的汽車防盜器該系統(tǒng)以公司的單片機為核心，其硬件組 成如圖所示。該系統(tǒng)由射頻識別裝置、外部存儲器、語音電路、時鐘電路、電源管 理電路、看門狗和檢測控制電路組成。此系統(tǒng)的兼容性很高，可與其它防盜器配套使用，是一種性價比較高 的汽車防盜裝置。

5、該防盜報警系統(tǒng)的主要功能特點如下普通汽車防盜器主要是采用鍵盤輸入方式對司機身份進行識別的， 這種方式給駕駛帶來諸多不便，而且由于其密碼組合有限，較容易被竊取 和破譯。而采用射頻識別技術(shù)來識別身份，則可有效解決這一問題。車主只須攜帶應(yīng)答器靠近閱讀器的感應(yīng)線圈進入左 右的感應(yīng)范圍，即可在瞬間完成身份識別，并且其密碼不宜破譯，因而大 大提高了防盜效果。如果原有的應(yīng)答器丟失，那么，使用者只須按下學(xué)習(xí)鍵，然后將備用 的應(yīng)答器靠近感應(yīng)天線即可完成的學(xué)習(xí)，原有的會自動清除，同 時使丟失的應(yīng)答器失效，備用應(yīng)答器生效。它的外部存儲器采用的串型 。是具有總線的位電可擦除存儲器，可用來 存儲車主的和突然掉電前單片機

6、的標(biāo)志信息。由于它是非易失性存儲器，所以，掉電后其存儲的信息不會丟失。重新上電后，系統(tǒng)又會回到掉電前的狀態(tài)，這樣可以有效地防止人為 對汽車電源的破壞，提高安全性。語音電路以集成語音芯片為核心，結(jié)合調(diào)理和功放電路便可實現(xiàn)多段 語音的錄放，而且其音質(zhì)良好。利用該電路可以方便地實現(xiàn)防盜系統(tǒng)的安全提示和報警功能。電源管理電路和看門狗電路采用來完成。該芯片兼有電源管理與看門狗的功能其中電源管理與單片機軟件結(jié)合主要可用來對突然掉電進行數(shù)據(jù)保 護，使單片機將掉電前瞬間的狀態(tài)信息保存到中，以備重新 上電時讀取。而看門狗電路則可有效地進行單片機監(jiān)控，防止汽車上的各種干擾使 單片機陷入死循環(huán)，從而提高整機的穩(wěn)定性

7、和可靠性。圖3檢測控制電路用來檢測汽車的各種狀態(tài)信息，以供單片機決策判斷 之用。其中包括對車門的檢測、對電源的檢測、對剎車信號的檢測和對按鍵 的檢測。控制電路則包括方向燈的控制、電源的控制、中控鎖的控制和輪轂鎖 的控制。射頻識別系統(tǒng)的軟件設(shè)計 射頻識別系統(tǒng)的軟件設(shè)計核心是對射頻卡發(fā)出的信號進行讀取和校 驗。其中身份識別子程序流程圖如圖所示。 本系統(tǒng)中所用到的射頻卡是只讀卡，所以只需將其唯一的位 讀出，然后經(jīng)校驗無誤后與中已存的進行對比，即可確 定車主身份。射頻信號的讀取 圖給出了信號每個字節(jié)的格式，它由位組成。 第一位是起始位，固定為，最后一位是停止位，固定為，第位是實際發(fā)送的數(shù)據(jù)最先收到的位

8、為，由于是負邏輯 故數(shù)據(jù)需反相處理。圖所示是閱讀器讀取數(shù)據(jù)的時序。射頻卡發(fā)出的數(shù)據(jù)采用調(diào)制。操作時可將置為，延時，然后再將恢復(fù)成。此后約經(jīng)過，開始輸出數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)的第一個字節(jié)即為起始字節(jié)，總共輸出字節(jié)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)校驗算法校驗是為了檢查信息字段是否傳送正確而設(shè)置的，它是信息字 段的函數(shù)。本文采用位循環(huán)冗余校驗碼，其生成的多項式為校驗碼由于其實現(xiàn)簡單、準(zhǔn)確率高而在通訊中廣泛采用。本文采用的能檢測出所有的雙錯、奇數(shù)位錯、突 發(fā)長度不大于的突發(fā)錯、的突發(fā)長度為的突發(fā)錯 和的突發(fā)長度大于或等于的突發(fā)錯。校驗碼的運算可以用移位寄存器和半加器來實現(xiàn) 具體的校驗原理如圖所示。發(fā)送端的校驗過程如下先將校驗碼個字節(jié)的初始值設(shè)定為，圖中 表示的位。校驗碼全部右移一位，并在處與要進行校驗的數(shù)據(jù) 的第位作運算。經(jīng)步驟運算后 ,處的結(jié)果如為， 則反相位， 然后檢 查是否為，如為則反相位和位，否則轉(zhuǎn)到步驟 。而如果處的結(jié)果為，則檢查是否為，若為則反 相位和位，不是則轉(zhuǎn)到步驟。檢查處是否已運算次，若不是，則重復(fù)步驟到。重復(fù)步，做運算，所得最后數(shù)值就是校驗碼。接收端校驗的過程實際是所有信息碼加上校驗碼，然后將其作 為一個整體再求一次校驗的過程，如果最后結(jié)果是全零，則表示 校驗正確，否則表示錯誤。應(yīng)答器信息的讀取必須嚴(yán)格按照其時序進行，否則將得不到所需的正確信息。限于篇幅，本文未列出具體程序。結(jié)束語本文主要介紹了