探索Microchip無線安全遙控開發(fā)套件：功能、應用與設計要點

在當今的電子世界中，無線安全遙控技術的發(fā)展日新月異。Microchip的無線安全遙控開發(fā)套件（Wireless Security Remote Control Development Kit）為工程師們提供了一個強大的平臺，用于評估和開發(fā)無線安全遙控應用。本文將深入探討該套件的各個方面，包括其功能、硬件組成、使用方法以及開發(fā)建議。

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套件概述

Microchip的無線安全遙控開發(fā)套件是一個用于無線安全遙控應用的演示和開發(fā)平臺。它展示了兩種安全協(xié)議：KEELOQ? Classic和KEELOQ? AES。套件包含一個基于PIC12LF1840T39A的四按鈕鑰匙扣發(fā)射器、SX1239接收器PICtail?子板以及嵌入式安全開發(fā)板。該套件有三種發(fā)射頻率可供選擇，分別是433.92 MHz、868 MHz和915 MHz。

硬件組成

1. PIC12LF1840T39A無線遙控鑰匙扣

這是一個用于無線安全遙控應用的演示和開發(fā)平臺。其外殼采用Polycase的現(xiàn)成鑰匙扣外殼，內部裝有雙面印刷電路板（PCB）。PCB為兩層、鍍通孔、0.031英寸（0.7874毫米）厚的FR4材料。除LED外，所有組件都位于頂層。設計中采用了PCB天線，以降低成本并實現(xiàn)緊湊性。不過，這種“電小環(huán)天線”的波長遠小于正常設計的四分之一波長，具有極高的品質因數(shù)（Q），因此對寄生阻抗非常敏感，阻抗匹配具有挑戰(zhàn)性。

2. SX1239接收器PICtail?子板

該子板采用Semtech SX1239低功耗集成UHF接收器，可插入許多Microchip技術開發(fā)工具上的28針PICtail連接器。天線連接有一個針座，可插入線天線，展示了一種簡單且低成本的天線選擇。天線長度應約為感興趣頻率的四分之一波長。針座可通過烙鐵加熱移除，然后可焊接SMA或反極性SMA（RP - SMA）連接器，使用鞭狀或套筒偶極天線。

3. 嵌入式安全開發(fā)板

該開發(fā)板為安全和認證產(chǎn)品提供了演示和開發(fā)環(huán)境。其主要模塊包括目標應用微控制器、主機微控制器、串行附件端口、USB接口端口、PICtail連接器、16x2字符LCD顯示屏、實時時鐘和日歷（RTCC）模塊、按鈕、LED和電壓調節(jié)器等。

開始使用

1. 硬件要求

運行預編程演示應用需要PIC12LF1840T39A無線遙控鑰匙扣、SX1239接收器PICtail?子板、嵌入式安全開發(fā)板以及USB A到Mini - B電纜（也可使用臺式電源供電）。

2. 軟件要求

PIC12LF1840T39A鑰匙扣和嵌入式安全開發(fā)板已預編程有遙控演示程序。演示代碼可從無線安全遙控開發(fā)套件產(chǎn)品網(wǎng)頁（http://www.microchip.com/security）獲取。

3. 演示設置

• 準備CR2032硬幣電池（若套件未包含）。
• 打開紅色鑰匙扣的塑料外殼，插入電池，確保極性正確。
• 按下鑰匙扣上的任何按鈕，LED應閃爍，以驗證安裝是否正確。
• 將RF接收器子板插入嵌入式安全開發(fā)板的PICtail插槽，確保RF接收器芯片面朝向中心。
• 為嵌入式安全開發(fā)板供電，可選擇USB端口或外部電源。

4. 演示操作

預編程演示展示了Microchip遠程無鑰匙進入（RKE）解決方案的基本操作，突出了空中傳輸數(shù)據(jù)的安全能力。使用了KEELOQ? Classic和KEELOQ? AES兩種加密方法。

• 鑰匙扣作為發(fā)射器：按下鑰匙扣上的四個按鈕之一，按鈕信息將被加密并傳輸。按下按鈕1或2時，信息使用KEELOQ Classic加密；按下按鈕3或4時，使用KEELOQ AES加密。
• 嵌入式安全開發(fā)板作為接收器：當SX1239接收器PICtail子板接收到安全數(shù)據(jù)包時，目標應用微控制器獲取數(shù)據(jù)包內容，根據(jù)數(shù)據(jù)包長度確定加密方式（KEELOQ Classic或KEELOQ AES），進行解密和認證。對于KEELOQ Classic，只有已知發(fā)射器的消息才能被接受，可通過按下按鈕SW4啟動學習過程；對于KEELOQ AES，無需學習過程。

5. 硬件自檢

可對嵌入式安全開發(fā)板進行硬件自檢，以確保硬件完整性。按下并按住按鈕SW1，然后給開發(fā)板上電，依次進行按鈕測試、LED測試、RTCC測試和SPI測試。

開發(fā)建議

1. 鑰匙扣作為發(fā)射器的開發(fā)

要修改鑰匙扣中的十六進制代碼，需打開紅色塑料外殼，通過ICSP?端口進行編程。編程時，將ICSP引腳對準PCB上的接觸區(qū)域，避免移動。在測試鑰匙扣傳輸時，避免用手指觸摸PCB區(qū)域。同時，建議使用PIC? MCU內存的代碼保護功能，以確保KEELOQ安全密鑰的安全。在數(shù)據(jù)白化過程中，Microchip RKE演示使用PWM由中斷驅動，傳輸數(shù)據(jù)速率與微控制器的操作速度密切相關，實際應用中需要在數(shù)據(jù)速率和處理速度之間進行權衡，以獲得最佳電池壽命。

2. 嵌入式安全開發(fā)板作為接收器的開發(fā)

嵌入式安全開發(fā)板在套件中作為接收器，右側的目標應用微控制器負責數(shù)據(jù)接收和KEELOQ安全功能，主機微控制器主要用于驅動LCD顯示屏。如果只在目標應用微控制器上開發(fā)應用，可忽略兩個微控制器之間的通信；如果同時使用主機微控制器，則需要注意兩者之間的通信。在連續(xù)模式下接收數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)速率與微控制器的處理速度相關，由于接收器通常由市電供電，對功耗的關注相對較少，可提高微控制器的運行速度以補償更高的數(shù)據(jù)速率。

總結

Microchip的無線安全遙控開發(fā)套件為工程師提供了一個全面的平臺，用于開發(fā)和評估無線安全遙控應用。通過深入了解套件的硬件組成、使用方法和開發(fā)建議，工程師們可以更好地利用該套件，開發(fā)出安全、高效的無線遙控解決方案。你在使用類似開發(fā)套件時遇到過哪些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。