单片机的无线汽车智能钥匙系统的硬件设计(附件)
随着个人汽车拥有量的不断增加，汽车防盗技术在不断地推进和完善，汽车防盗的应用领域也有一定的扩大和延伸。目前，STC系列单片机有大容量、高速度、低功耗、低成本、集成度高、开发周期短等特点，在汽车防盗领域中扮演着越来越重要的角色。本文主要介绍了一种基于单片机的无线汽车智能钥匙系统的设计方案，能够实现远距离按键控制以及近距离无钥匙进入功能。该系统由车身模块、钥匙模块、等组成。车身模块包含高频射频信号接收模块和低频射频信号发送模块，采用的芯片为STC12C5A60S2，钥匙模块包含低频射频信号接收模块和高频射频信号发送模块，采用芯片为STC89C52，本系统充分利用了STC12C5A60S2和STC89C52芯片的内部资源，不必外加存储器，可以实现汽车防盗的要求。关键词 无线汽车智能钥匙，STC12C5A60S2，STC89C52，汽车防盗，无线射频技术
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景及意义 1
1.2 汽车钥匙发展简述 1
1.3 国内外发展概况 2
2 无线汽车智能钥匙系统原理 3
2.1 无线射频技术 3
2.2 总体设计方案 6
2.3 STC系列单片机介绍 8
3 无线汽车智能钥匙系统的硬件设计 9
3.1 硬件总设计 9
3.2 车身模块的硬件设计 10
3.3 钥匙模块硬件设计 18
4 系统调试 25
4.1 系统测试 25
4.2 系统实物图 29
结 论 31
致 谢 32
参 考 文 献 33
附录 34
图1 车身模块硬件设计图 34
图2 钥匙模块硬件设计图 35
1 绪论
1.1 课题背景及意义
据中华人民共和国国家统计局统计，截至2016年，中国民用机动车辆数量已达到17854万辆，比2015年末增长14.0％。其中，私家车拥有量为1.663亿，比2015年末增长15.8％。[1]由此可见私人汽车增长速度之快。随着人们生活水平的提高，汽车日益成为国民生活不 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
可分割的一部分。在选择汽车时，除了汽车的品牌，功率和参数之外，人们越来越关注汽车的实用性、舒适性和安全性。传统汽车中使用的机械钥匙已不能满足人们的需求。人们迫切需要更加安全、可靠、操作便利的汽车钥匙来控制车辆。
虽然人们的防盗意识不断增强，汽车制造厂商也在不断增强汽车防盗的配置，然而，随着现代科学技术的发展，传统的防盗技术已经不能满足人们的防盗需求。据统计，目前在美国发生的汽车盗窃案数量最多。香港每年也有4000辆高级轿车失窃。从国内情况来看，近年来汽车盗窃案数量有所增加。平均每天有300多辆车被盗，而且近年来持续增加。[2]车辆防盗的紧迫性越来越突出，车辆防盗也朝着安全，简单，智能和多功能的方向发展。 汽车防盗产品已经吸引了越来越多的人的关注，因此汽车防盗产品有着更好的发展前景，市场份额也在不断增长，从而带来丰厚的利润。
在汽车防盗产品中，汽车钥匙是关键。而传统的汽车钥匙需要车主用按键进行车辆各部分的功能的控制，操作不太方便。传统的汽车钥匙加密技术太简单，容易被犯罪分子破解。且信号接受能力差，会出现车辆未接收到信号而未上锁，对车辆的安全带来巨大隐患。
本设计是基于单片机的无线汽车智能钥匙系统。这个设计的关键是采用了keelop滚动码加密技术，具有很好的安全性。 本设计实现了远距离按键控制功能以及近距离无钥匙进入功能，并具有较高的信号接收灵敏度和信号识别的准确度。汽车智能钥匙已经成为了主流汽车安全配置，具有很好的市场环境和市场效益。 各大汽车厂商为了提高市场竞争力，必须研发具有自助知识产权的智能汽车钥匙系统，在关键技术方面进行投入。
1.2 汽车钥匙发展简述
汽车钥匙发展大约经过了三个时期。
第一个时期是机械锁时期。主要结合电子和芯片类型，方向盘锁用于旧桑塔纳轿车。 机械锁主要用来限制车辆的操作。 一般的汽车偷盗者可以用几十秒打开方向盘锁。 所以老式桑塔纳汽车是最容易被偷的车。
第二个时期是电子防盗锁时期。一些品牌产品根据客户的需求增加了一些功能，如开门和关门，振动或非法开门报警。 使用电子遥控器完成发动机启动，关闭等。电子防盗系统的致命伤害在于其电子密码和遥控操作模式。隐藏在附近的犯罪分子可以使用接收器或扫描仪来窃取遥控器发射的无线电波或红外线。再经过解码之后，就可以开启汽车，防盗能力很差。
第三个时期是智能钥匙的时期。其独特的RFID技术确保系统可以在任何情况下正确识别携带钥匙的驾驶员。当驾驶员携带钥匙靠近或离开汽车时自动打开或关闭汽车锁; 电子钥匙的位置可以很容易地在车内或车外检测到。汽车智能钥匙的出现不仅极大地方便了车主，还提高了车辆的安全性。
1.3 国内外发展概况
汽车防盗技术由原来的纯机械防盗技术发展到电子防盗技术。
20世纪中期，美国福特公一生产的汽车开始装备了电动驱动的电子门锁，之后，法国及日本的一些汽车制造公司， 才相继使用了遥控门锁及10位数字编码的电子防盗门锁。
20世纪90年代初，日本开发了小型算机控制的自动转向锁，车主持小型遥控器向车载接收机发射信号， 可使转向锁远距离非接触操纵其开锁，此后利用远红外无线遥控车门锁动作的装置也被开发出来。随着市场对汽车防盗装置的迫切需要，各国汽车制造商也对汽车防盗装置加大了开发的力度。
20世纪末，汽车上装配电子门锁、遥控汽车门锁，以及音响防盗技术的推广，这又使汽车防盗技术向前跨越了一大步。近年来，各国汽车制造商均致力于电子控制门锁、汽车遥控门锁，发动机锁止启动功能以及音响防盗等方面的研发， 使汽车防盗技术得到飞速的发展。[3]
目前，采用微电脑控制的防盗门锁系统，采用无线电波遥控门锁及遥控启动系统、声控报警系统、喇叭及灯光报警系统和电子密码音响防盗装置等， 已在中、高档车上得到广泛使用。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景及意义 1
1.2 汽车钥匙发展简述 1
1.3 国内外发展概况 2
2 无线汽车智能钥匙系统原理 3
2.1 无线射频技术 3
2.2 总体设计方案 6
2.3 STC系列单片机介绍 8
3 无线汽车智能钥匙系统的硬件设计 9
3.1 硬件总设计 9
3.2 车身模块的硬件设计 10
3.3 钥匙模块硬件设计 18
4 系统调试 25
4.1 系统测试 25
4.2 系统实物图 29
结 论 31
致 谢 32
参 考 文 献 33
附录 34
图1 车身模块硬件设计图 34
图2 钥匙模块硬件设计图 35
1 绪论
1.1 课题背景及意义
据中华人民共和国国家统计局统计，截至2016年，中国民用机动车辆数量已达到17854万辆，比2015年末增长14.0％。其中，私家车拥有量为1.663亿，比2015年末增长15.8％。[1]由此可见私人汽车增长速度之快。随着人们生活水平的提高，汽车日益成为国民生活不 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
可分割的一部分。在选择汽车时，除了汽车的品牌，功率和参数之外，人们越来越关注汽车的实用性、舒适性和安全性。传统汽车中使用的机械钥匙已不能满足人们的需求。人们迫切需要更加安全、可靠、操作便利的汽车钥匙来控制车辆。
虽然人们的防盗意识不断增强，汽车制造厂商也在不断增强汽车防盗的配置，然而，随着现代科学技术的发展，传统的防盗技术已经不能满足人们的防盗需求。据统计，目前在美国发生的汽车盗窃案数量最多。香港每年也有4000辆高级轿车失窃。从国内情况来看，近年来汽车盗窃案数量有所增加。平均每天有300多辆车被盗，而且近年来持续增加。[2]车辆防盗的紧迫性越来越突出，车辆防盗也朝着安全，简单，智能和多功能的方向发展。 汽车防盗产品已经吸引了越来越多的人的关注，因此汽车防盗产品有着更好的发展前景，市场份额也在不断增长，从而带来丰厚的利润。
在汽车防盗产品中，汽车钥匙是关键。而传统的汽车钥匙需要车主用按键进行车辆各部分的功能的控制，操作不太方便。传统的汽车钥匙加密技术太简单，容易被犯罪分子破解。且信号接受能力差，会出现车辆未接收到信号而未上锁，对车辆的安全带来巨大隐患。
本设计是基于单片机的无线汽车智能钥匙系统。这个设计的关键是采用了keelop滚动码加密技术，具有很好的安全性。 本设计实现了远距离按键控制功能以及近距离无钥匙进入功能，并具有较高的信号接收灵敏度和信号识别的准确度。汽车智能钥匙已经成为了主流汽车安全配置，具有很好的市场环境和市场效益。 各大汽车厂商为了提高市场竞争力，必须研发具有自助知识产权的智能汽车钥匙系统，在关键技术方面进行投入。
1.2 汽车钥匙发展简述
汽车钥匙发展大约经过了三个时期。
第一个时期是机械锁时期。主要结合电子和芯片类型，方向盘锁用于旧桑塔纳轿车。 机械锁主要用来限制车辆的操作。 一般的汽车偷盗者可以用几十秒打开方向盘锁。 所以老式桑塔纳汽车是最容易被偷的车。
第二个时期是电子防盗锁时期。一些品牌产品根据客户的需求增加了一些功能，如开门和关门，振动或非法开门报警。 使用电子遥控器完成发动机启动，关闭等。电子防盗系统的致命伤害在于其电子密码和遥控操作模式。隐藏在附近的犯罪分子可以使用接收器或扫描仪来窃取遥控器发射的无线电波或红外线。再经过解码之后，就可以开启汽车，防盗能力很差。
第三个时期是智能钥匙的时期。其独特的RFID技术确保系统可以在任何情况下正确识别携带钥匙的驾驶员。当驾驶员携带钥匙靠近或离开汽车时自动打开或关闭汽车锁; 电子钥匙的位置可以很容易地在车内或车外检测到。汽车智能钥匙的出现不仅极大地方便了车主，还提高了车辆的安全性。
1.3 国内外发展概况
汽车防盗技术由原来的纯机械防盗技术发展到电子防盗技术。
20世纪中期，美国福特公一生产的汽车开始装备了电动驱动的电子门锁，之后，法国及日本的一些汽车制造公司， 才相继使用了遥控门锁及10位数字编码的电子防盗门锁。
20世纪90年代初，日本开发了小型算机控制的自动转向锁，车主持小型遥控器向车载接收机发射信号， 可使转向锁远距离非接触操纵其开锁，此后利用远红外无线遥控车门锁动作的装置也被开发出来。随着市场对汽车防盗装置的迫切需要，各国汽车制造商也对汽车防盗装置加大了开发的力度。
20世纪末，汽车上装配电子门锁、遥控汽车门锁，以及音响防盗技术的推广，这又使汽车防盗技术向前跨越了一大步。近年来，各国汽车制造商均致力于电子控制门锁、汽车遥控门锁，发动机锁止启动功能以及音响防盗等方面的研发， 使汽车防盗技术得到飞速的发展。[3]
目前，采用微电脑控制的防盗门锁系统，采用无线电波遥控门锁及遥控启动系统、声控报警系统、喇叭及灯光报警系统和电子密码音响防盗装置等， 已在中、高档车上得到广泛使用。
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