設計遙控車門開關 RKE 系統

2021-06-20 07:47:58 字數 2204 閱讀 2703

摘要:本篇應用筆記描述了rke系統工作機制以及滿足低功耗、rke收發距離和可靠性等主要設計挑戰的方法。同時也介紹了為上述要求而設計的maxim產品。

遙控車門開關(rke)系統允許使用者使用鑰匙扣上的發射機來鎖定汽車門或者開鎖,該發射機傳輸資料到汽車內的接收機

。本篇應用筆記描述了rke系統的工作機制與滿足低功耗、rke收發距離和可靠性等主要設計挑戰的方法。

圖1:遙控車門開關(rke)系統框圖。

從rke框圖上可以看到,使用者按下鑰匙扣上的按鈕開關可觸發系統工作。這樣將喚醒rke鑰匙扣內部的cpu,cpu則傳送資料流到射頻(rf)發射機。資料流通常是6?到128位長,包括乙個前置位、乙個命令碼和乙個滾動碼。資料流通常以2khz到20khz的速率傳送。調製方式為幅度鍵控(ask),主要目的是為延長鑰匙扣的電池壽命。

在車輛裡的rke射頻接收機捕捉射頻訊號並解調,接著傳送資料流到cpu裡,然後cpu對資料進行解碼並傳送指令到指令模組。

遙控車門開關(rke)系統設計的挑戰性

遙控車門開關(rke)系統設計的挑戰性是在低電流消耗下實現具有穩定性和可靠性的低成本系統。因此電池的壽命對發射機與接收機來說很重要。

功耗考慮

對於發射機,電池需要3-5年的壽命。電池壽命對於接收機來說同樣重要,因為接收機必須始終保持工作狀態,監聽使用者資料的傳輸。典型指標要求平均電流不超過1ma。系統設計者解決這個問題的方法之一就是讓接收機在一段重要時間內保持工作狀態,保證這段時間足夠長以判定是否存在合法的傳輸。然後接收機在剩餘的時間裡休眠。接收機必須具有快速喚醒的能力,以最大化利用已儲存的能量。

效能:距離與可靠性

遙控車門開關(rke)應用需要好的收發距離和可靠的傳輸。

提高接收機的靈敏度和發射機的功率(電流消耗沒有顯著增加)直接影響到收發距離與可靠性

。顯而易見,低成本是乙個要求,因為百萬個這樣的系統需要安裝。

axim考慮了上述的問題,生產了一系列的產品可滿足遙控車門開關系統

設計者的要求。其中max1472發射機與max1470和max1743接收機是根據上述要求而特別設計的。

max1473是業界上最乙個300mhz至450mhz的超外差ask接收機,具有-114dbm的高靈敏度、高於50db的使用者可選擇中心頻率映象抑制以及可選擇3v或者5v電源

工作電壓。這款晶元在關斷模式下電流消耗低於1.5ma,在接收模式電流消耗為5.2ma。max1473可接受最高達100kbps的資料速率,從關斷模式到有效資料輸出的過渡時間小於250?s 。max1473包含乙個一級自動增益控制(agc)電路,在射頻輸入訊號功率大於-57dbm時可降低低雜訊放大器

(lna) 35db的增益。接收機使用帶有接收訊號強度指示(rssi)的10.7mhz中頻濾波器,內建片上整合的鎖相環與vco、基帶資料恢復電路。max1473採用28引腳的ssop封裝,10,000片訂貨時**為每片1.95美元。

max1470非常類似於max1473,但是缺少agc電路,電源電壓為3v。max1470較max1473**低廉,10,000片訂貨時**為每片1.65美元。

max1472是業界上最小的vhf/uhf基於鎖相環的ask發射機,採用微型3mm x 3mm的8引腳sot-23封裝。max1470發射機特別適合於低成本、高容量、體積是關鍵因素的應用,工作在300mhz至450mhz頻段的遙控車門開關(rke)系統就是這樣的應用。max1472設計為當工作電壓降至2.1v時脫離單節鋰電池工作,在待機模式僅消耗100na的電流。在發射過程中,max1472輸出從-10dbm到+10dbm的功率到50ω的負載。對於+10dbm的功率電平以及採用50%占空比編碼方案(比如曼徹斯??),max1742在315mhz上消耗5.5ma的電流。在0dbm輸出時電流消耗降至3ma。這款晶元可接收最高達100kbps的資料速率。

一旦max1472的使能引腳電平有效,max1472僅需250微秒便可使pll和晶振穩定工作和可發射資料。因為這款晶元設計用於小型可攜式的應用中,max1472接受10mhz至15mhz的晶體頻率,可使用**低廉的表貼封裝的晶體。

max1472使用基於晶體的pll,lc濾波器或者基於聲表濾波器的發射機中的大多數問題將不復存在。內部固有的晶體頻率精度需要更窄的接收機中頻頻寬以改善系統靈敏度。使用max1470或者max1473這樣的接收機,將中頻頻寬從600khz減至50khz可獲得9db的靈敏度改善。改善靈敏度可使你的產品實現更長距離傳輸或者獲得更高的傳輸可靠性。1,000片訂貨時max1472的**為每片1.39美元。

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