圖1 雙向RKE系統(tǒng)構(gòu)成
其中主收發(fā)器和數(shù)據(jù)終端都可以通過RS-232或者USB接口與PC相連，可以實現(xiàn)PC與nRF9E5之間的通信，這樣就可以通過PC將數(shù)據(jù)終端要顯示的字符（報警信息）以ASCII的形式寫入到數(shù)據(jù)終端的內(nèi)存中，當(dāng)汽車需要報警時，數(shù)據(jù)終端就將這些報警信息提出來，然后通過LCD顯示出來。同時可以通過PC 將所有命令預(yù)先固化到硬件中，到時用戶只需要通過手中的按鍵操作就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳送。
在用戶端的數(shù)據(jù)終端中，由于采用的LCD為4位點陣式液晶顯示器，此顯示模塊內(nèi)部的控制和驅(qū)動器都是由CMOS電路組成，CMOS電路是低功耗器件，而nRF9E5也是采用CMOS結(jié)構(gòu)，故可以省去單片機與顯示模塊之間的驅(qū)動電路，直接將兩者相連。其硬件接口連接如圖2所示。按圖中接口，上電時，LCD自動復(fù)位為8位數(shù)據(jù)總線、單行顯示方式，顯示器的左8位點亮，右8位熄滅。在初始化程序中須用指令將LCD設(shè)置成4位數(shù)據(jù)總線、雙行顯示方式，使顯示的左8位和右8位都處在工作狀態(tài)。
圖2 nRF9E5與 點陣式LCD接口示意圖
此外，對于 nRF9E5而言，其最大的優(yōu)點是具有載波檢測功能。當(dāng)收發(fā)器準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)時，它首先進入接收方式并探測所工作的信道是否空閑。載波檢測的標(biāo)準(zhǔn)一般比靈敏度低5 dBm，比如，靈敏度為-100 dBm，載波檢測功能探測低至-105 dBm 的載波。也就是說，載波低于-105 dBm，載波檢測信號為低（一般為0），高于-95 dBm，則載波檢測信號為高（一般為VDD），介于-105～-95 dBm 之間，載波檢測信號可能為低也可能為高。這個特性很好避免了同一工作頻率下不同發(fā)射器數(shù)據(jù)包之間的碰撞，有效地防止了信號的干擾。提高了無線鑰匙收發(fā)的穩(wěn)定性。
此外，在系統(tǒng)中還需加一簡單的蜂鳴器。當(dāng)系統(tǒng)需要報警時，蜂鳴器就發(fā)出響聲，而此時報警信息就會在LCD上顯示出來。
四、系統(tǒng)軟件設(shè)計
（一）通信協(xié)議
要實現(xiàn)上鎖/開鎖及安全報警功能，就必須完成數(shù)據(jù)終端和主收發(fā)器之間的無線數(shù)據(jù)通信。整個系統(tǒng)的各個部分都是服務(wù)于無線數(shù)據(jù)傳輸這個目的。所以， 在整個系統(tǒng)的軟件設(shè)計中， 無線數(shù)據(jù)的傳輸為最重要部分。無線傳輸以數(shù)據(jù)幀的方式進行。
前導(dǎo)碼主要用于防止有用數(shù)據(jù)被干擾；ID主要用來標(biāo)志特定汽車的信息，以便正確辨認，如果ID不匹配，數(shù)據(jù)幀就會被忽略；信息碼用來表示用戶的操作，這些操作包括上鎖、開鎖、顯示警報等。當(dāng)用戶發(fā)送相應(yīng)命令時，就分別執(zhí)行上鎖、開鎖，而當(dāng)用戶超出收發(fā)范圍時，主收發(fā)器能夠自動發(fā)送警告信息；校驗碼則用于檢驗接收的數(shù)據(jù)是否正確，不正確時，需重發(fā)數(shù)據(jù)幀。
（二）軟件流程
由于數(shù)據(jù)終端和主收發(fā)器之間的通信是雙工的，所以在實際系統(tǒng)運行時，數(shù)據(jù)的傳輸方向也是不斷變化的。為此，要實現(xiàn)雙方協(xié)調(diào)通信，就必須設(shè)計出一個比較適合的收發(fā)次序。為了更好地說明程序流程，在這里將用戶那邊的數(shù)據(jù)終端定為上位機，而將車內(nèi)的主收發(fā)器定為下位機。上位機和下位機收發(fā)流程如圖3、圖4所示。
圖3 上位機收發(fā)程序流程
圖4 下位機收發(fā)程序流程
五、結(jié)語
采用nRF9E5構(gòu)成的雙向RKE系統(tǒng)中的無線數(shù)據(jù)傳輸部分不需要外置微控制器，也不需要外擴存儲器；當(dāng)和點陣式LCD相連時，也不需要外置驅(qū)動器，這就大大地降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性。此外系統(tǒng)中采用的都是耗能較低的模塊，這在一定程度上實現(xiàn)了系統(tǒng)低功耗的要求。本文所設(shè)計的雙向RKE系統(tǒng)可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩�，而配上顯示器就能更直觀地反映汽車的狀態(tài)。不過系統(tǒng)也有不完善的地方，如果在系統(tǒng)中再加一個DAC，配上揚聲器就可以更加直觀地把汽車的信息反饋給用戶。此外，如果在車門里再加一個壓力傳感器，就可以極大地防止汽車遭到人為地破壞，進一步提高汽車的安全性。
