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基于ReFLEX技術(shù)的XMODEM應用于汽車(chē)無(wú)線(xiàn)遠程安全控制系統，提供了一種新型的汽車(chē)安全保障的電子檢測與控制系統解決方案。此系統中自身配備ReFLEX-XMODEM尋呼模塊，在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機、油路、啟動(dòng)裝置等關(guān)鍵部位裝入單總線(xiàn)的自動(dòng)身份識別（ID）芯片，同時(shí)駕駛者持有電子鑰匙，電子檢測控制器既可以對汽車(chē)的固有設備進(jìn)行身份識別，也可對駕駛者進(jìn)行身份識別，最終也可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)的ReFLEX-XMODEM來(lái)遠程控制汽車(chē)，這樣，完成了一個(gè)可靠的汽車(chē)遠程安全控制系統。 系統硬件 系統硬件總框圖如圖1所示。整個(gè)系統硬件由CPU（AT90S8515）、ReFLEX-XMODEM模板、由ID芯片組成的汽車(chē)安全保障電路以及接口電路和系統指示電路等組成。其中CPU采用Atmel公司的高速AVR 8位RISC單片機-AT90S8515，該器件包含8kB的SPI在線(xiàn)可編程Flash；512B的SRAM；512B的在線(xiàn)可編程EEPROM，運行速度可以達到8MIPS，工作電壓最低可以達到2.7V。 圖1 硬件系統原理 ReFLEX是一種高速的雙向無(wú)線(xiàn)尋呼打包技術(shù)，可以完成雙向同步數據傳輸，一個(gè)ReFLEX尋呼網(wǎng)的最大容量可以達到9億以上。XMODEM協(xié)議是一種廣泛使用的異步文件運輸協(xié)議。這種協(xié)議以128B的形式傳輸數據，并且每個(gè)塊都使用一個(gè)校驗和過(guò)程來(lái)進(jìn)行錯誤檢測。ReFLEX-XMODEM模塊使用了CRC錯誤偵測方法，傳輸的準確率可高達99.6%。 本系統采用的ReFLEX-XMODEM模塊是Advantra公司的WIRLKI，數據傳輸波特率設定為2400bps。 系統ID芯片采用Maxim公司的DS2406和DS1990A，其控制采用3個(gè)引腳：信號線(xiàn)、輸出口（PIO）及地線(xiàn)。主要特點(diǎn)如下：OC門(mén)輸出的單總線(xiàn)，可使多個(gè)ID芯片掛在同一根總線(xiàn)上，各自獨立地通與斷，CPU可以分別對其進(jìn)行讀、寫(xiě)操作，以實(shí)現遠距離閉環(huán)控制。漏極開(kāi)路的PIO口允許有50mA的灌電流，可輸出高、低電平以實(shí)現對其他器件的控制。此外，該芯片還具有64位的激光ROM，出廠(chǎng)時(shí)就已在激光ROM內固化了唯一的身份識別碼。 核心控制電路 核心控制電路的主要功能是： 1. 檢測ID芯片的密碼以及發(fā)出指示和控制信號，并作為ID芯片與計算機的接口設備來(lái)讀取ID芯片密碼和對自身EEPROM中的ID密碼進(jìn)行在線(xiàn)修改。CPU通過(guò)接口J3-1"J3-6利用串行方式下載程序和讀寫(xiě)EEPROM數據，通過(guò)IO接口J2-1"J2-2來(lái)讀ID芯片密碼，檢測、修改EEPROM數據，同時(shí)通過(guò)接口J1-1、J1-2與汽車(chē)安全保障電路連接，用以檢測ID芯片密碼是否正確與缺損以及發(fā)出啟動(dòng)信號以開(kāi)啟油路及啟動(dòng)裝置。 汽車(chē)安全保障電路主要包含四個(gè)固有的ID芯片，可分別安裝在汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機、油路、啟動(dòng)裝置等關(guān)鍵部位， CPU的EEPROM中存有四組不同的密碼對應四個(gè)ID按鈕。四個(gè)固有的ID芯片加上一個(gè)按鈕接口掛在同一根信號線(xiàn)上并連到J1-2。當汽車(chē)電源接通時(shí)，CPU首先通過(guò)J1-2、J1-1檢測是否存在四個(gè)固有ID芯片密碼，然后，駕駛者把ID按鈕按在按鈕接口上，CPU比較按鈕ID密碼是否與EEPROM中四個(gè)密碼中的其中一個(gè)相符，并確定是否接通油路、啟動(dòng)裝置的開(kāi)關(guān)。 2. 通過(guò)與ReFLEX-XMODEM的通信，接收到最新的遠程控制命令，根據命令的不同，采取不同的控制方式。A：立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機、油路；B：延時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機、油路；C：上傳/修改EEPROM中的固化密碼。 3. 通過(guò)指示燈和蜂鳴器用于系統工作的指示和提醒功能。 系統軟件 軟件系統總框圖如圖2所示。 圖2 系統軟件總框圖 ReFLEX-XMODEM 數據通信程序 ReFLEX-XMODEM數據通信包含很多控制命令，其中主要命令有ACK應答命命令（用于應答文件包的收發(fā)命令，ID為14H）、刪除數據包命令（ID為12H）和接收數據包命令（ID為11H）、傳輸數據包命令(ID為16H)、讀狀態(tài)命令（ID為18H）、取得配置命令（ID為17H）以及設置配置命令(ID為1AH)等。ReFLEX-XMODEM的通訊流程如圖3所示，主要是完成對ReFLEX-XMODEM模塊的監控和配置，使得整個(gè)通訊速率設定在2400bps，并使系統數據同步。當模塊收到數據包后，模塊狀態(tài)標志就會(huì )發(fā)生變化，系統CPU讀取模塊狀態(tài)，然后鑒別狀態(tài)。如果有數據包被接受，就應答數據，并進(jìn)行數據包命令解析，細化數據包內容。一旦接收到有效的控制數據包，就存儲數據包內容，并設置通訊數據有效標志，由中央處理程序進(jìn)行處理。 中央數據處理和控制程序 中央數據處理和控制程序總框圖如圖4所示。 中央數據處理程序主要完成整個(gè)系統的控制功能，對通訊數據進(jìn)行命令分解處理，同時(shí)對指示燈、蜂鳴器和油路及啟動(dòng)裝置進(jìn)行控制。 系統首先對寄存器和ReFLEX-XMODEM進(jìn)行初始化處理，然后檢測汽車(chē)內部的部件是否存在（判斷存在CPU內EEPROM中的ID是否都存在），如果檢測通過(guò)，則黃色指示燈亮，系統進(jìn)入下一步工作流程；否則系統報錯，紅色指示燈亮。接著(zhù)系統檢測ID按鈕是否正確，如果正確，系統正常啟動(dòng)；否則系統進(jìn)入ReFLEX-XMODEM通訊檢測流程。 本設計中，系統內采用AVR單片機匯編語(yǔ)言編制核心程序。而上位機則采用Visual Basic編制的接口程序，實(shí)現ID芯片的讀/寫(xiě)。 結語(yǔ) 本系統作為一種新型的汽車(chē)安全控制產(chǎn)品，通過(guò)應用ReFLEX-XMODEM模塊，實(shí)現了遠程安全控制功能，尤其值得注意的是裝在組件中的每個(gè)ID芯片都是獨一無(wú)二的，所以每個(gè)產(chǎn)品中的程序識別碼都是在線(xiàn)寫(xiě)入CPU EEPROM中。這樣，系統中的每個(gè)器件都是不可交換和替代的，所以對汽車(chē)防盜非常有效，目前已通過(guò)開(kāi)發(fā)研究階段，正在投入生產(chǎn)。 |
