基于RFID的汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

1、基于RFID的的汽車防盜系系統(tǒng)設(shè)計與實實現(xiàn)作者： 時間：20008-011-11來源: HYPERLINK /comments/list/id/76934 瀏覽覽評論引言射頻識別技術(shù)( HYPERLINK /news/listbylabel/label/%3ca%20class= RFID HYPERLINK /news/listbylabel/label/RF RFID，即Radio Frequency I-dentification)是從20世紀(jì)80年代開始走向成熟的一項自動識別技術(shù)。它利用射頻方式進(jìn)行非接觸式雙向通信方式來交換數(shù)據(jù)以達(dá)到識別目的?？捎糜谧R別高速運動物體并可同時識別多個射頻

2、卡，而且操作快捷方便，不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，特別適合于實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化且不易損壞。本文介紹的射頻識別系統(tǒng)是將射頻識別技術(shù)應(yīng)用到 HYPERLINK /news/listbylabel/label/汽車防盜 汽車防盜系統(tǒng)中的一次成功嘗試。1 HYPERLINK /news/listbylabel/label/%3ca%20class= RFID HYPERLINK /news/listbylabel/label/RF RFID HYPERLINK /news/listbylabel/label/汽車防盜 汽車防盜系統(tǒng)概述隨著科技的的發(fā)展， HYPERLINK /news/listbyl

3、abel/label/汽車防盜 汽車車防盜裝置日日趨嚴(yán)密和完完善，目前防防盜器按其結(jié)結(jié)構(gòu)與功能可可分四大類：機(jī)械式、電電子式、 HYPERLINK /news/listbylabel/label/芯片 芯片片式和網(wǎng)絡(luò)式式，雖然各有有優(yōu)劣，但 HYPERLINK /news/listbylabel/label/汽車防盜 汽汽車防盜的發(fā)發(fā)展方向則向向智能程度更更高的 HYPERLINK /news/listbylabel/label/芯片 芯片式和網(wǎng)絡(luò)絡(luò)式發(fā)展。 HYPERLINK /news/listbylabel/label/%3ca%20class= RFID HYPERLINK /news

4、/listbylabel/label/RF RFID HYPERLINK /news/listbylabel/label/汽車防盜 汽車防盜盜系統(tǒng)屬于 HYPERLINK /news/listbylabel/label/芯片 芯片片式防盜系統(tǒng)統(tǒng)，它是 HYPERLINK /news/listbylabel/label/%3ca%20class= RFFID HYPERLINK /news/listbylabel/label/RF RFFID的新應(yīng)應(yīng)用。由于這這是一種足夠夠小的、能夠夠封裝到汽車車鑰匙當(dāng)中并并含有特定碼碼字的射頻卡卡。該系統(tǒng)在在汽車方向盤盤下安裝有閱閱讀器，閱讀讀器離點火鑰鑰匙的

5、距離小小于7厘米，當(dāng)當(dāng)插入一把帶帶有應(yīng)答器的的正確鑰匙并并打到M位時， HYPERLINK /news/listbylabel/label/汽車防盜 汽車車防盜系統(tǒng)上上電工作，閱閱讀器讀取到到有效的 UUID號，系系統(tǒng)語音提示示鑰匙正確，并并自動完成對對碼、解鎖發(fā)動機(jī)電電腦，否則語語音報警，發(fā)發(fā)動機(jī)電腦處處于閉鎖狀態(tài)態(tài)，發(fā)動機(jī)管管理系統(tǒng)(EEMS)鎖定定油路和引擎擎，發(fā)動機(jī)點點火和噴油的的控制被切斷斷，汽車無法法啟動，汽車車的中央計算算機(jī)也就能容容易地防止短短路點火，實實現(xiàn)防盜功能能。2 HYPERLINK /news/listbylabel/label/%3ca%20class= RFIID

6、 HYPERLINK /news/listbylabel/label/RF RFFID HYPERLINK /news/listbylabel/label/汽車防盜 汽車防盜盜系統(tǒng)組成原原理 HYPERLINK /news/listbylabel/label/%3ca%20class= RFID HYPERLINK /news/listbylabel/label/RF RFID系統(tǒng)統(tǒng)為該 HYPERLINK /news/listbylabel/label/汽車防盜 汽車防防盜系統(tǒng)的核核心組成部分分。一般由標(biāo)標(biāo)簽(TAGG，即射頻卡卡)、閱讀器器、射頻天線線三部分組成成。標(biāo)簽由耦耦合元件及 HY

7、PERLINK /news/listbylabel/label/芯片 芯芯片組成，含含有內(nèi)置天線線，用于和射射頻天線間通通訊;閱讀器器用于讀取(在讀寫卡中中還可以寫入入)標(biāo)簽信息息;射頻天線線用于在標(biāo)簽簽和讀取器間間傳遞射頻信信號。系統(tǒng)的的基本工作流流程是閱讀器器通過射頻天天線發(fā)送一定定頻率的射頻頻信號;射頻頻卡進(jìn)入射頻頻天線工作區(qū)區(qū)域時即產(chǎn)生生感應(yīng)電流，射射頻卡獲得能能量被激活，然然后由射頻卡卡將自身編碼碼等信息通過過卡內(nèi)天線發(fā)發(fā)送出去;射射頻天線接收收到從射頻卡卡發(fā)送來的載載波信號，并并經(jīng)調(diào)節(jié)器傳傳送到閱讀器器后，閱讀器器對接收的信信號進(jìn)行解調(diào)調(diào)和解碼，然然后送到后臺臺主系統(tǒng)進(jìn)行行相關(guān)處理

8、;主系統(tǒng)根據(jù)據(jù)邏輯運算判判斷該卡的合合法性，同時時針對不同的的設(shè)定做出相相應(yīng)的處理和和控制，并發(fā)發(fā)出指令信號號控制執(zhí)行機(jī)機(jī)構(gòu)動作。3 HYPERLINK /news/listbylabel/label/%3ca%20class= RFIID HYPERLINK /news/listbylabel/label/RF RFFID HYPERLINK /news/listbylabel/label/汽車防盜 汽車防盜盜系統(tǒng)硬件設(shè)設(shè)計本 HYPERLINK /news/listbylabel/label/%3ca%20class= RFIDD HYPERLINK /news/listbylabel/l

9、abel/RF RFID HYPERLINK /news/listbylabel/label/汽車防盜 汽車防盜盜系統(tǒng)以 HYPERLINK /news/listbylabel/label/%3ca%20class= RFID HYPERLINK /news/listbylabel/label/RF RFID系統(tǒng)統(tǒng)為核心組成成。 HYPERLINK /news/listbylabel/label/汽車防盜 汽車防盜盜系統(tǒng)硬件控控制單元選用用Motorrola(FFreesccale)的的16位單片片機(jī) MC99S12D664，射頻識識別系統(tǒng)由閱閱讀器S67700、應(yīng)答答器TAG-IT和射頻頻天

10、線組成。此此外，系統(tǒng)還還包括存儲電電路(AT224C01)，檢測電路路，語音電路路和CAN總總線通訊電路路。 HYPERLINK /news/listbylabel/label/%3ca%20class= RFID HYPERLINK /news/listbylabel/label/RF RFID HYPERLINK /news/listbylabel/label/汽車防盜 汽車防盜盜系統(tǒng)的硬件件設(shè)計框圖如如圖1所示。 RFID HYPERLINK /news/listbylabel/label/RF RRFID HYPERLINK /news/listbylabel/label/汽車防盜 汽

11、車防盜盜系統(tǒng)硬件設(shè)設(shè)計 srcc=htttp:/ppagesaadmin.ednchhina.ccom/immages/articcle/133e85b665-62779-4177b-bf225-1c667336ff5fab/20070070512226375579.jppg.pngg widdth=3880本系統(tǒng)中的的控制單元單單片機(jī)MC99S12D664延續(xù)了飛飛思卡爾半導(dǎo)導(dǎo)體在車用微微控制器領(lǐng)域域的優(yōu)良傳統(tǒng)統(tǒng)，是以速度度更快的S112內(nèi)核(SStar CCore)為為核心的MCC9S12系系列單片機(jī)成成員，這兩種種器件管腳兼兼容，存儲器器可以得到升升級。并且片片內(nèi)有多種外外圍設(shè)備可供供選

12、擇。MCC9S12DD64共有88種工作模式式，模式的設(shè)設(shè)定可通過復(fù)復(fù)位期間采集集BKGD、MMODB、MMODA三個個引腳的狀態(tài)態(tài)來實現(xiàn)，這這樣可增強(qiáng)應(yīng)應(yīng)用的可選擇擇性?？刂茊卧髦饕?fù)責(zé)與應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)軟件件進(jìn)行通信、執(zhí)執(zhí)行應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)軟件發(fā)來的的命令、控制制與射頻卡的的通信過程(主-從原則則)及信號的的編解碼、對對一些特殊的的系統(tǒng)還要執(zhí)執(zhí)行反碰撞算算法、對射頻頻卡與閱讀器器問要傳送的的數(shù)據(jù)進(jìn)行加加密和解密，以以及進(jìn)行射頻頻卡和閱讀器器間的身份驗驗證等附加功功能。分頁S67000 IC卡讀讀寫多協(xié)議收收發(fā)器與應(yīng)答答器TAG-IT共同組組成射頻系統(tǒng)統(tǒng)，S67000采用133.56 MMHz工作頻頻

13、率。并具有有防沖突機(jī)制制。由于S66700采用用的是曼徹斯斯特編碼方式式，故能允許許多張卡同時時讀寫而不會會發(fā)生沖突。典典型發(fā)送功率率為200 mW。它支支持的協(xié)議包包括TI TTAG-ITT協(xié)議、ISSO/IECC156933-2協(xié)議和和ISO/IIEC 144443-22協(xié)議。S66700與CCPU的接口口為同步串行行接口(SPPI)。SCCLOCK、DDIND、OOUT分別為為時鐘線、數(shù)數(shù)據(jù)輸入線、數(shù)數(shù)據(jù)輸出線。時時鐘線為雙向向，DOUTT在接收數(shù)據(jù)據(jù)期間用于數(shù)數(shù)據(jù)輸出，而而在發(fā)送數(shù)據(jù)據(jù)期間則用來來指示S67700內(nèi)部FF HYPERLINK /news/listbylabel/labe

14、l/IF IFO寄存器器的情況。應(yīng)答器TAAG-IT完完全兼容ISSO/IECC156933協(xié)議?？▋?nèi)內(nèi)有64位的的UID(卡卡號)和8位位的AFI (應(yīng)用識別別號)、8位位的DSFIID(數(shù)據(jù)存存儲格式)，其其中UID是是不可修改的的。另外，卡卡內(nèi)有2 KKB的EEPPROM，分分成64塊，每每塊32Biit，每個塊塊均可鎖定，以以保護(hù)數(shù)據(jù)免免于修改。射射頻系統(tǒng)的閱閱讀器電路設(shè)設(shè)計圖如圖22所示。 AT24CC01是具有有I2C總線線的1K位電電可擦除存儲儲器，具有獨獨立的寫周期期(最大100 ms)，上上電后可在線線編程數(shù)據(jù)，失失電時能長期期保存結(jié)果，這這樣可以有效效地防止人為為對汽車電源

15、源的破壞。AAT24C001存儲相應(yīng)應(yīng)的TAG-IT的UIID號，用于于與讀取的應(yīng)應(yīng)答器的UIID進(jìn)行核對對。語音電路路以ISD55216集成成語音 HYPERLINK /news/listbylabel/label/芯片 芯片為核心，IISD52116具有錄音音播放能力和和4MB的數(shù)數(shù)字資料存儲儲功能，結(jié)合合調(diào)理和功放放電路實現(xiàn)多多段語音的錄錄放，從而方方便地實現(xiàn)了了 HYPERLINK /news/listbylabel/label/%3ca%20class= RFID HYPERLINK /news/listbylabel/label/RF RFID防盜盜系統(tǒng)的安全全提示和報警警功能。檢

16、測測電路用來檢檢測汽車的各各種狀態(tài)信息息，檢測到的的狀態(tài)信息包包括車門的檢檢測，對電源源，剎車等信信號的檢測。MMCU通過檢檢測到的狀態(tài)態(tài)信息做出判判斷決策，通通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)控制方向燈燈、電源、門門磁鎖和輪轂轂鎖。CAN通訊訊網(wǎng)絡(luò)模塊負(fù)負(fù)責(zé)將啟動信信號和檢測信信號通過CAAN網(wǎng)傳輸給給汽車的中央央處理器。中中央處理器通通過接收的信信號做決策判判斷。CANN總線通信方方式靈活、抗抗干擾能力強(qiáng)強(qiáng)，目前在汽汽車控制系統(tǒng)統(tǒng)中應(yīng)用廣泛泛。CAN通通訊接口硬件件設(shè)計如圖33所示，其中中82C2550是CANN控制器和物物理總線間的的接口，它和和CAN控制制器之間采用用光隔P1113來提高系系統(tǒng)的抗干擾擾能

17、力。分頁 4 HYPERLINK /news/listbylabel/label/%3ca%20class= RFIID HYPERLINK /news/listbylabel/label/RF RFFID HYPERLINK /news/listbylabel/label/汽車防盜 汽車防盜盜系統(tǒng)軟件的的實現(xiàn) HYPERLINK /news/listbylabel/label/%3ca%20class= RFID HYPERLINK /news/listbylabel/label/RF RFID HYPERLINK /news/listbylabel/label/汽車防盜 汽車防盜盜系統(tǒng)軟件

18、的的設(shè)計開發(fā)環(huán)環(huán)境為Codde Warrrior for SS12，它是是面向以HCC12和S112為CPUU的單片機(jī)應(yīng)應(yīng)用開發(fā)軟件件包。包括集集成開發(fā)環(huán)境境IDE、處處理器專家?guī)鞄臁⑷?HYPERLINK /news/listbylabel/label/芯片 芯片仿真、可可視化參數(shù)顯顯示工具、項項目工程管理理器、C交叉叉編譯器、匯匯編器、鏈接接器以及調(diào)試試器。其調(diào)試試方式為BDDM方式，BBDM ( Backggroundd Debuug Modde)是Frreescaale公司的的一種系統(tǒng)調(diào)調(diào)試方式，具具備基本的調(diào)調(diào)試功能，包包括資源訪問問及運行控制制，與指令掛掛牌及斷點邏邏輯配合可以以實

19、現(xiàn)很多重重要的開發(fā)功功能。4.1 SS6700工工作流程軟件設(shè)計的的重點是對SS6700的的編程。S66700編程程要嚴(yán)格遵循循其通訊協(xié)議議和工作時序序，對S67700的操作作有三種模式式：普通模式式、寄存器模模式和直接模模式。直接模模式下，CPPU要直接面面向射頻信號號處理，比較較復(fù)雜，故一一般不采用。普普通模式下每每條指令均含含有協(xié)議、調(diào)調(diào)制方式、傳傳輸速率等參參數(shù)，而寄存存器模式系列列則不含這些些參數(shù)，而是是由預(yù)先寫入入的寄存器的的數(shù)值決定。本本系統(tǒng)對S66700的操操作選用普通通模式，在該該模式下，MMCU首先要要發(fā)送關(guān)閉命命令以防止復(fù)復(fù)位脈沖誤判判，接著初始始化時間寄存存器，然后發(fā)發(fā)

20、送普通模式式命令參數(shù)。在在TAG-IIT應(yīng)答之前前，MCU必必須放棄時鐘鐘線控制權(quán)，并并將其轉(zhuǎn)交給給S67000，然后等待待應(yīng)答器的回回復(fù)信號，接接收到回復(fù)信信號后，MCCU讀應(yīng)答器器UID判斷斷有無讀卡錯錯誤，應(yīng)答結(jié)結(jié)束后，MCCU收回時鐘鐘線控制權(quán)。SS6700的的工作流程圖圖如圖4所示示。 分頁4.2 初初始化射頻應(yīng)答的的所有操作都都是從S67700的初始始化開始的。在在MCU與TTAG-ITT的通訊過程程中，首先必必須初始化時時間寄存器。按按照ISO/IEC155693協(xié)議議，必須寫入入初始化時間間序列S1 0111110111000000000110000 ES11，其中S11與ES

21、1分分別為起始位位和結(jié)束位，普普通模式下，命命令字節(jié)為88位，其發(fā)送送順序是高位位在前，數(shù)據(jù)據(jù)流則是低位位在前。下面面是其命令結(jié)結(jié)構(gòu)格式： 起始位的波波形是當(dāng)SCCLOCK為為高時，在DDIN發(fā)生一一個上升沿。其其中DIN必必須在SCLLOCK突變變?yōu)楦唠娖?300 nss以后才能突突變?yōu)楦唠娖狡讲a(chǎn)生上升升沿。結(jié)束位位的波形是當(dāng)當(dāng)SCLOCCK突變?yōu)楦吒唠娖街辽?400 nss以后在DIIN發(fā)生一個個下降沿。4.3 讀讀應(yīng)答器UIID在MCU讀讀TAG-IIT期間，由由S67000掌握時鐘線線控制權(quán)。SS6700讀讀得數(shù)據(jù)后，通通過DIN傳傳輸給MCUU。在讀取數(shù)數(shù)據(jù)時，MCCU必須嚴(yán)格格模

22、擬TAGG- IT的的響應(yīng)時序，并并通過傳輸來來的FLAGG來確定數(shù)據(jù)據(jù)的正確性。只只有在FLAAG完全正確確時，才會繼繼續(xù)接受響應(yīng)應(yīng)內(nèi)容，否則則，系統(tǒng)將結(jié)結(jié)束讀卡過程程。圖5給出出了讀應(yīng)答器器的子程序圖圖。 TAG-IIT的響應(yīng)格格式依次為起起始位S2、FFLAG、響響應(yīng)內(nèi)容、CCRC16、結(jié)結(jié)束位ES22，其基本的的讀卡請求和和應(yīng)答時序如如圖6所示。其其中TRANN1和TRAAN2分別表表示MCU放放棄時鐘權(quán)限限和MCU獲獲得時鐘權(quán)限限。 5 結(jié)束語語 HYPERLINK /news/listbylabel/label/汽車防盜 汽車防盜問問題在全世界界范圍內(nèi)備受受關(guān)注。要解解決這一問題題需從高科技技防盜技術(shù)方方面著手，而