单片机的无线汽车智能钥匙系统的软件设计(附件)
随着这几年来我国人民生活水平不断的提高，私家车的拥有量不停地增加，同时引发的汽车防盗的问题也越来越被重视，汽车的安全性能也成为了选择汽车的一个关键的因素，研究出安全性能更高的汽车钥匙具有非常重要的现实意义，无线汽车智能钥匙是目前研究的主要方向。本文设计的是一种新型的汽车智能钥匙系统，该系统将使用无线射频技术进行数据间的通信，信号的发送与接收灵敏度、准确度都很高；加密方式采用keeloq滚码加密的技术，加强系统的安全性和可靠性。携带钥匙的车主靠近车门时，车门门锁会自动感应，打开车门，既方便又安全，实现远距离的按键控制功能和近距离的无钥匙进入的功能。介绍软件部分设计内容，包括系统的软件和软件部分基本要求的实现过程，对车身基站控制端流程图与应答器钥匙端的流程图进行了介绍。关键词无线汽车智能钥匙，RFID原理，Keeloq算法，STC89C52,STC12C5A60S2S
目录
1 绪论 1
1.1 课题背景及意义 1
1.2 汽车钥匙的发展概述 2
1.3 国内外发展概况 3
2 无线汽车智能钥匙系统原理 5
2.1无线射频技术原理 5
2.2 总体设计方案 6
3 系统软件设计 9
3.1通讯协议 9
3.2 keeloq滚码加密算法 10
3.3系统工作流程 14
4系统调试 20
4.1系统仿真 20
4.2系统实物图 26
结论 27
致谢 29
参考文献 30
1 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
自从上个世纪八十年代，私人汽车开始在中国出现，到了2004年的社会汽车保有量达到了1220万辆，过了有20年，私人汽车的数量才超过了一千万辆，而2007年数量就超过了2000万辆，到了2010年，中国的汽车保有量就达到惊人的7000万量，2年后，我国的汽车保有量增加的更快，首次突破了1亿量，占总机动车数量的46%。2008年，民用轿车的保有量达到了2450万量，增长幅度在24%左右，这其中，私人轿车保有量在1950万量，增长了约30%。私家车在全国的汽车保有量中占比接近60%， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
这意味着中国汽车行业的消费已经进入了以个人消费为主的阶段，根据中国公安部的数据，2017年全国汽车保有量为2.18亿辆，与2016年相比，全年增加了有2300万辆车，增长的幅度达到11.79%。在众多的机动车类型中，汽车所占的比例越来越高。从2013年至今，这个比重从55.02%已经提升至了70.09%。在车型方面，载客车的数量为1.85亿左右，这其中包括私家车高达1.7亿，是历史的最高水平[1]。
以上的数据可以看出，民用汽车保有量快速增长，私人轿车增长幅度很大，随着人们生活水平不断的提高，汽车已经成为了生活中一部分，渐渐的从奢侈品成为必需品。而消费者在选择汽车的品牌过程中，不仅仅只是看中配置、价位、性价比，更多的关注点放在了舒适、实用、安全性能等一些指标。传统的汽车钥匙大都是采用机械式的车钥匙或者电子芯片式钥匙，已经不再能够满足人们的要求，所以需要操作更加便利，性能更加稳定，安全性更高的车钥匙控制车的各个部分，这将会是一个发展方向，会有不错的市场。
人们现在对于车辆的防盗意识不断地加强，造车厂商也在车辆防盗的配置方面不断的升级，但尽管如此，随着现代科技水平不断发展，传统的车辆防盗系统与技术已经渐渐的失效了，盗窃越来越猖獗。据不完全的统计，目前汽车偷盗案件最多的国家是美国，每年有200万量汽车被盗窃，也就是每15秒钟就会有一辆汽车被偷窃，香港每年也有近6000辆的高级车失窃[2]。汽车失窃的相关案件在国家各处频频发生，汽车保有量的飞速增加，使得失窃汽车的数量越来越多，据不完全的统计，我国每年失窃的汽车数量非常之多，车辆丢失不仅对车主是重大的经济损失，对和谐稳定的社会也是很大的负能量。随着我国2018年的车辆保险改革方案的实施，很多车主也开始重视了汽车车辆的安全方面的性能，使得车辆的安全性能也逐渐成为重要的车辆选择的部分，高安全性能的车辆成为市场主要开发的产品，受顾客的青睐。汽车安全方面的技术与产品成为了汽车技术的发展的主要方向，现在汽车电子防盗的相关产品的市场在全世界都很大，每年的销售利润都急速增加，汽车相关的电子防盗产品有非常好的市场前景。
在所有的汽车防盗产品中，汽车智能钥匙的重要程度不言而喻，是防盗的关键一环，也是防盗技术的重点研究领域。传统的汽车遥控钥匙操作方面不是特别便利，安全方面比较简单，尤其是加密方式过于简单，非常容易被坏人破解，且通信方面容易被干扰到，接收信号的效果不是特别好，从而使车辆的上锁功能失效了，给盗窃者可乘之机。本文介绍的是基于单片机的无线汽车智能钥匙系统，本钥匙是采用了无线射频RFID技术、keeloq的滚码加密技术，实现了射频信号的高效接收，帮车主实现的无钥匙进入功能、一键启动和按键控制汽车的功能，并且能够对按键功能进行分别设计，有较好的可扩展性能。在汽车的安全配置方面，无线汽车智能钥匙已经从高端汽车的专属配置慢慢变成了主流汽车的配置，有不错的市场前景，经济效益也很高。因此，汽车钥匙的市场竞争很激烈，汽车厂商必须在关键技术方面有所投入，攻克出拥有自主知识产权的汽车智能钥匙，降低生产成本，提高效益与产品的市场竞争力。
1.2 汽车钥匙的发展概述
汽车钥匙是十分重要的汽车配件，少了它你只能干瞅着爱车却无法动它分毫。我们知道汽车设计在不断冲击潮流，车内功能也日益丰富，却很少人去关注汽车钥匙在无声无息中变化万千。如今，越高大上的车型匹配的钥匙也愈发显得高端，进而使这一把小小的钥匙成为了不少人身份的象征。从最初的普通机械钥匙开始发展到如今的遥控智能，它历经了好几个阶段。
第一个时期是摇动把手的时期，在早期的蒸汽式汽车时，是利用蒸汽使汽车内部活塞进行上下不停地运动，这时的汽车不借助汽车的钥匙，之后随着时代不停地发展，出现了摇动把手式的发动机，即曲轴式发动机。想要启动汽车需要使用的是摇把，像以前的拖拉机，它的启动就需要摇把。
第二个时期是传统钥匙，俗称“机械钥匙”或“刀片钥匙”，类似门锁形状，可开关门和点火，但是防盗性能极差。当电子打火系统不停发展到普及程度的时候，汽车钥匙也就慢慢出现了，早期的传统汽车钥匙即机械钥匙或称“刀片钥匙”。类似于锁键的齿结构只有两个简单的功能：开关门和启动发动机。只要齿的形状相同，门就可以被打开，防盗功能非常有限，所以这种“原始”的传统机械钥匙已逐渐被淘汰。
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1 绪论 1
1.1 课题背景及意义 1
1.2 汽车钥匙的发展概述 2
1.3 国内外发展概况 3
2 无线汽车智能钥匙系统原理 5
2.1无线射频技术原理 5
2.2 总体设计方案 6
3 系统软件设计 9
3.1通讯协议 9
3.2 keeloq滚码加密算法 10
3.3系统工作流程 14
4系统调试 20
4.1系统仿真 20
4.2系统实物图 26
结论 27
致谢 29
参考文献 30
1 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
自从上个世纪八十年代，私人汽车开始在中国出现，到了2004年的社会汽车保有量达到了1220万辆，过了有20年，私人汽车的数量才超过了一千万辆，而2007年数量就超过了2000万辆，到了2010年，中国的汽车保有量就达到惊人的7000万量，2年后，我国的汽车保有量增加的更快，首次突破了1亿量，占总机动车数量的46%。2008年，民用轿车的保有量达到了2450万量，增长幅度在24%左右，这其中，私人轿车保有量在1950万量，增长了约30%。私家车在全国的汽车保有量中占比接近60%， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
这意味着中国汽车行业的消费已经进入了以个人消费为主的阶段，根据中国公安部的数据，2017年全国汽车保有量为2.18亿辆，与2016年相比，全年增加了有2300万辆车，增长的幅度达到11.79%。在众多的机动车类型中，汽车所占的比例越来越高。从2013年至今，这个比重从55.02%已经提升至了70.09%。在车型方面，载客车的数量为1.85亿左右，这其中包括私家车高达1.7亿，是历史的最高水平[1]。
以上的数据可以看出，民用汽车保有量快速增长，私人轿车增长幅度很大，随着人们生活水平不断的提高，汽车已经成为了生活中一部分，渐渐的从奢侈品成为必需品。而消费者在选择汽车的品牌过程中，不仅仅只是看中配置、价位、性价比，更多的关注点放在了舒适、实用、安全性能等一些指标。传统的汽车钥匙大都是采用机械式的车钥匙或者电子芯片式钥匙，已经不再能够满足人们的要求，所以需要操作更加便利，性能更加稳定，安全性更高的车钥匙控制车的各个部分，这将会是一个发展方向，会有不错的市场。
人们现在对于车辆的防盗意识不断地加强，造车厂商也在车辆防盗的配置方面不断的升级，但尽管如此，随着现代科技水平不断发展，传统的车辆防盗系统与技术已经渐渐的失效了，盗窃越来越猖獗。据不完全的统计，目前汽车偷盗案件最多的国家是美国，每年有200万量汽车被盗窃，也就是每15秒钟就会有一辆汽车被偷窃，香港每年也有近6000辆的高级车失窃[2]。汽车失窃的相关案件在国家各处频频发生，汽车保有量的飞速增加，使得失窃汽车的数量越来越多，据不完全的统计，我国每年失窃的汽车数量非常之多，车辆丢失不仅对车主是重大的经济损失，对和谐稳定的社会也是很大的负能量。随着我国2018年的车辆保险改革方案的实施，很多车主也开始重视了汽车车辆的安全方面的性能，使得车辆的安全性能也逐渐成为重要的车辆选择的部分，高安全性能的车辆成为市场主要开发的产品，受顾客的青睐。汽车安全方面的技术与产品成为了汽车技术的发展的主要方向，现在汽车电子防盗的相关产品的市场在全世界都很大，每年的销售利润都急速增加，汽车相关的电子防盗产品有非常好的市场前景。
在所有的汽车防盗产品中，汽车智能钥匙的重要程度不言而喻，是防盗的关键一环，也是防盗技术的重点研究领域。传统的汽车遥控钥匙操作方面不是特别便利，安全方面比较简单，尤其是加密方式过于简单，非常容易被坏人破解，且通信方面容易被干扰到，接收信号的效果不是特别好，从而使车辆的上锁功能失效了，给盗窃者可乘之机。本文介绍的是基于单片机的无线汽车智能钥匙系统，本钥匙是采用了无线射频RFID技术、keeloq的滚码加密技术，实现了射频信号的高效接收，帮车主实现的无钥匙进入功能、一键启动和按键控制汽车的功能，并且能够对按键功能进行分别设计，有较好的可扩展性能。在汽车的安全配置方面，无线汽车智能钥匙已经从高端汽车的专属配置慢慢变成了主流汽车的配置，有不错的市场前景，经济效益也很高。因此，汽车钥匙的市场竞争很激烈，汽车厂商必须在关键技术方面有所投入，攻克出拥有自主知识产权的汽车智能钥匙，降低生产成本，提高效益与产品的市场竞争力。
1.2 汽车钥匙的发展概述
汽车钥匙是十分重要的汽车配件，少了它你只能干瞅着爱车却无法动它分毫。我们知道汽车设计在不断冲击潮流，车内功能也日益丰富，却很少人去关注汽车钥匙在无声无息中变化万千。如今，越高大上的车型匹配的钥匙也愈发显得高端，进而使这一把小小的钥匙成为了不少人身份的象征。从最初的普通机械钥匙开始发展到如今的遥控智能，它历经了好几个阶段。
第一个时期是摇动把手的时期，在早期的蒸汽式汽车时，是利用蒸汽使汽车内部活塞进行上下不停地运动，这时的汽车不借助汽车的钥匙，之后随着时代不停地发展，出现了摇动把手式的发动机，即曲轴式发动机。想要启动汽车需要使用的是摇把，像以前的拖拉机，它的启动就需要摇把。
第二个时期是传统钥匙，俗称“机械钥匙”或“刀片钥匙”，类似门锁形状，可开关门和点火，但是防盗性能极差。当电子打火系统不停发展到普及程度的时候，汽车钥匙也就慢慢出现了，早期的传统汽车钥匙即机械钥匙或称“刀片钥匙”。类似于锁键的齿结构只有两个简单的功能：开关门和启动发动机。只要齿的形状相同，门就可以被打开，防盗功能非常有限，所以这种“原始”的传统机械钥匙已逐渐被淘汰。
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