原创 【博客大赛】一种汽车电子锁的方案及分析

   写在前面：自从开始参加EDNchina的博客大赛后养成了许多良好的习惯，譬如每天学习到的新东西总是在晚上的时候把它记录下来，无论是软件的硬件的，设计思想或者经验之谈；这样的好处不言而喻，不仅能够及时的参加博客大赛，更能在若干时间以后回顾自己从前学习过的东西，温故知新。也希望通过不断的积累和记录，在若干年后以后可以向论坛里的大师一样自己能够出一本书，哪怕只是垫点点滴滴的记录也好。学会记录和积累真是一件蛮不错的事情，感谢EDNchina让我养成了这个好习惯！

    本设计对当前汽车电子锁和现状进行了分析，然后从实际出发，在常见的电子锁构成和基本原理的基础上，借鉴寻呼编码的方式，对车辆信息进行编码的同时，根据功能需求对汽车电子锁进行了研究，通过分析整理，制定了硬件方案与软件方案。本设计采用的汽车电子锁与电子钥匙设计方案，是以单片机、EEPROM为主要硬件，运用POCSAG码来实现加密和信息传输的纠错。电子锁与其配合实现POCSAG码编码的电子钥匙，形成一套新型的电子防盗识别技术。车主信息以及需要传输的信息存储在一片镶嵌在电子钥匙内的EEPROM中，EEPROM和单片机通过I²C总线连接。然后利用汇编语言完成软件设计。 

    汽车电子锁有多种形式，有电子钥匙式电子锁、按键式电子锁、触摸式电子锁等。一般汽车电子锁按结构分为控制部分和执行部分，控制部分由输入、存储、编码、鉴别、驱动、显示、报警和保险等单元组成，其中编码和鉴别电路是整个控制部分的核心。编码就是设置一组n位二进制或十进制数，鉴别电路会对来自存储与编码的两组密码进行比较，当两组密码完全相同时，鉴别电路输出电信号，送到驱动及显示电路。执行部分一般是继电器，利用继电器触点的开合控制点火线路的通断。汽车电子锁中，最常见的是电子钥匙式电子锁。这种电子所内藏电子电路存储密码，通过光，电和磁性等多种形式和主控电路联系。 

本次设计中，所采用的硬件主要由单片机HT48R05A-1和串行EEPROM AT24C02组成，二者之间通过I²C总线进行通信。外围电路配合振荡器、复位电路、计数器电路以及蜂鸣器等。这样只需要在汽车内部增加的只是一条数据线，一条时钟线，一条电源线和一条地线。因此可以这么说对汽车内部的影响非常小。

本次课题的软件系统主要功能是完成接口、编码、译码和判断工作。可以分为四个部分。第一部分是单片机与 EEPROM通信的接口程序，该部分要采用软件模拟I²C时序，使主控芯片实现与EEPROM（存储单元）的通信；振荡器、复位电路、计数器电路以及蜂鸣器提供协助作用，例如采用计数器计数，在一定数值内认为正常解锁或上锁，反之错误操作，可以利用蜂鸣器进行报警，软件可以模拟PMW波驱动蜂鸣器。

第二部分是对发送的信息进行POCSAG编码，利用软件模拟POCSAG格式将所要发送的信息进行转换，设计上的功效是对有效数据进行了加密处理。

第三部分是对获取的信息进行译码，采用同样的原理对采集到的信息进行译码过程，将译码后的有效数值暂存等待后续处理。

未来的世界必将是汽车的世界，而汽车的自动化以及公路的自动化也是发展的一个趋势，越来越多的汽车必定会需要一定的保险措施，通常情况下可以采用电子锁对汽车进行保障性处理，但是传统的电子锁在智能化和保密功能方面都有很大的缺陷。这样市场必然呼唤更有效，更方便，更强大的电子锁的出现。从这个角度来说，如今电子锁需要改进和完善以满足将来的需求。