一种汽车PKE系统的制作方法

本实用新型属于汽车电子系统技术领域，具体涉及一种汽车PKE系统。

背景技术：

目前汽车PKE技术采用的是基于125kHz与315MHz的方案。

使用主机低频125KHz周期性100ms-1000ms发送低频载波信号。通信范围2-3米。钥匙端使用125KHz无线接收芯片，当钥匙端进入主机的感应范围时，即可接收到主机端发送125KHz信号，再通过315MHz载波频率给主机端返回本机ID等信号。主机收到钥匙端信号后，通过匹配功能辨别钥匙是否有效，执行相应动作从而实现PKE功能。钥匙与主机匹配，主机和钥匙端可进行匹配，匹配完成后钥匙端会保存主机ID，主机端也会保存钥匙ID，只有匹配成功的钥匙端和主机端才能正确响应对方。汽车遥控功能，通过钥匙端按键可主动触发钥匙端向主机端发送信息，实现汽车遥控功能。

使用315MHz由于载波频率较低，因此调制后的信号速率偏低，相同数据量时数据传输时间较长，导致功耗偏高。

使用315MHz数据传输没用应答重发功能，发送端不能准确检测数据是否发送成功，并执行重发动作，通信稳定性比较差。

传统汽车PKE支持单天线，覆盖范围小，感应位置和范围不易调节。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对现有技术中存在的问题，提供一种汽车PKE系统，本系统传输速度快，传输时间段短，覆盖范围广，功耗低。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种汽车PKE系统，包括主机端和钥匙端，所述的钥匙端包括钥匙主控芯片、2.4GHz无线发送芯片和125KHz无线接收芯片，2.4GHz无线发送芯片和125KHz无线接收芯片分别与钥匙主控芯片连接；所述的主机端包括主机主控芯片、2.4GHz无线接收芯片、第一125KHz无线发射芯片、第二125KHz无线发射芯片、第三125KHz无线发射芯片、第一天线、第二天线和第三天线，2.4GHz无线接收芯片与主机主控芯片连接，第一125KHz无线发射芯片、第二125KHz无线发射芯片、第三125KHz无线发射芯片分别连接主机主控芯片，第一125KHz无线发射芯片与第一天线连接、第二125KHz无线发射芯片与第二天线连接、第三125KHz无线发射芯片与第三天线连接，第一天线、第二天线和第三天线与125KHz无线接收芯片采用无线连接，2.4GHz无线接收芯片与2.4GHz无线发送芯片采用无线连接。

优选地，所述的钥匙主控芯片采用STM8L101。

优选地，所述的2.4GHz无线发送芯片采用NRF24L01。

优选地，所述的125KHz无线接收芯片采用MCP2030。

优选地，所述的主机主控芯片采用STM8L151。

优选地，所述的2.4GHz无线发送芯片采用NRF24L01。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本系统使用2.4GHz无线收发芯片进行数据传输，传输速度更快，传输时间更短，降低了钥匙端功耗；本系统使用的主机端包括3根天线，3根天线可以同时使用，也可单独使用，可自由的扩展感应范围。

附图说明

图1是本实用新型的汽车PKE系统结构原理框图。

图2是本实用新型的汽车PKE系统通信示意图。

图3是本实用新型的汽车PKE系统钥匙端钥匙主控芯片部分电路图。

图4是本实用新型的汽车PKE系统钥匙端高频部分电路图。

图5是本实用新型的汽车PKE系统钥匙端低频部分电路图。

图6是本实用新型的汽车PKE系统主机端主机主控芯片部分电路图。

图7是本实用新型的汽车PKE系统主机端高频部分电路图。

图8是本实用新型的汽车PKE系统主机端低频部分电路图。

附图标记：1-钥匙端，11-钥匙主控芯片，12-2.4GHz无线发送芯片，13-125KHz无线接收模块，2-主机端，21-主机主控芯片，22-2.4GHz无线接收芯片，23-第一125KHz无线发射芯片，24-第二125KHz无线发射芯片，25-第三125KHz无线发射芯片，26-第一天线，27-第二天线，28-第三天线。

具体实施方式

参照图1-7，一种汽车PKE系统，包括主机端2和钥匙端1，主机端2设置在汽车中，所述的钥匙端1包括钥匙主控芯片11、2.4GHz无线发送芯片12和125KHz无线接收芯片13，2.4GHz无线发送芯片12和125KHz无线接收芯片13分别与钥匙主控芯片11连接；所述的主机端2包括主机主控芯片21、2.4GHz无线接收芯片22、第一125KHz无线发射芯片23、第二125KHz无线发射芯片24、第三125KHz无线发射芯片25、第一天线26、第二天线27和第三天线28，2.4GHz无线接收芯片22与主机主控芯片21连接，第一125KHz无线发射芯片23、第二125KHz无线发射芯片24、第三125KHz无线发射芯片25分别连接主机主控芯片21，第一125KHz无线发射芯片23与第一天线26连接、第二125KHz无线发射芯片24与第二天线27连接、第三125KHz无线发射芯片25与第三天线28连接，第一天线26、第二天线27和第三天线28与125KHz无线接收芯片13采用无线连接，2.4GHz无线接收芯片22与2.4GHz无线发送芯片12采用无线连接。

本实用新型的钥匙端1采用低功耗单片机STM8L101作为钥匙主控芯片11，搭配NRF24L01的2.4GHz无线发送芯片12和低功耗MCP2030的125KHz无线接收芯片13实现上述PKE钥匙端1功能。

钥匙主控芯片11实现数据加密、解密、存储数据、控制收发的功能。NRF24L01作为与主机交互的双向数据链路，MCP2030作为125KHz接收，用于检测主机周期发送的触发信号，实现靠近感应功能。

当钥匙端1上电后，首先执行初始化，打开按键中断和低频感应中断，然后进入深度休眠。此时钥匙端1功耗很低，小于10uA。当有用户按开锁或关锁键时，产生按键中断唤醒单片机。当用户持钥匙端1进入主机感应范围时，触发低频通信中断唤醒单片机。单片机被唤醒后主动通过2.4GHz高频通信向主机端2发送自身ID和控制命令等数据。

本实用新型主机端2使用单片机STM8L151作为主机主控芯片21，搭配2.4GHz无线接收芯片22NRF24L01和125KHz发射芯片实现上述PKE主机端2功能。主机端2分为连接状态和非连接状态，当主机端2感应范围内有已匹配的钥匙端1时，主机进入连接状态。当主机端2附近没有钥匙端1时，主机处于非连接状态。当主机端2附近有多把钥匙时，所有匹配钥匙均离开主机感应范围时主机端2才进入非连接状态。

主机端2支持3个天线同时运行，当钥匙端1进入任意一个天线感应范围时，均可触发主机进入连接状态。

主机主控芯片21实现数据加密、解密、存储数据、控制收发、控制汽车设备的功能。

主机端2包含三个125KHz发射芯片，周期性使能三个发射芯片用于分别触发三根天线，125KHz低频感应系统的触发距离约为2米。

主机端2采用NRF24L01芯片作为高频接收芯片，用于接收钥匙端1发送的2.4GHz高频信号。信号中包含控制命令、钥匙ID等信息。主机接收到信号后首先核对该钥匙ID是否已经与主机端2匹配，若已匹配则执行相应指令，实现汽车PKE功能。