CN107393277A - 基于低功耗安全模式des加密滚动码的发送和接收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于低功耗安全模式DES加密滚动码的发送和接收方法，遥控钥匙发送信号，接收端接收信号。其中，遥控钥匙静态功耗为零，当按键按下时才上电初始化，包括由HCS301加密芯片，声表晶振GMER311A和2SC3356组成的发送电路，下载程序接口；接收端包括RF83C接收电路，PIC16F1823为解码主芯片。遥控器采用的是Keeloq滚动码技术，发送加密信息采用的是安全模式，加密信息有厂家代码，序列号，同步计数以及种子组成，是一种最安全的加密方式，接收端采用PIC16F1823作为解码芯片，采用中断方式获取信息，能够实施有效，遥控距离大于等于30米，能满足汽车或者需要遥控场所的日常需要。

Description

基于低功耗安全模式DES加密滚动码的发送和接收方法
技术领域
本发明涉及无线遥控技术领域，尤其涉及一种基于低功耗安全模式DEs加密滚动码的发送和接收方法。
背景技术
随着人们安全意识的提高，应用于生活、商业、工业等场所的涉及财产安全的RF产品逐渐受到广大用户的关注。而早期的产品采用固定编码芯片，是基于单向传输的安全系统，只能提供有限的保护。这种系统的保密性是靠提高代码的长度来实现的，而代码的长度是有限的，因而只能得到有限的代码组合，采用空中捕捉和扫描跟踪的办法即可得到代码，这样就很容易被非法用户擅自使用。
用户除去在安全性能方面的要求，产品的功耗问题也成为用户选择产品的一项衡量指标，传统的遥控钥匙功耗问题凸显，除了在按键状态下功耗较大外，在非按键状态下也有功率损耗的存在。
发明内容
针对以上技术问题，本发明公开了一种基于低功耗安全模式DES加密滚动码的发送和接收方法。
本发明提供了如下的技术方案：
本发明方法基于一种低功耗的遥控钥匙。遥控钥匙包括由供电电路、HCS301加密芯片，声表晶振GMER311A和2SC3356组成的发送电路和下载程序接口组成。在静止状态下遥控钥匙功耗为零，只有在按下按键时才接通电源，上电初始化并为整个产品供电，有效地减小了功率损耗。
一种基于低功耗安全模式DES加密滚动码的发送方法，在遥控钥匙的发送电路中，加密芯片HCS301采用了Keeloq滚动码技术。所谓的Keeloq技术是指一种复杂的非线性加密算法，经其加密后的编码即为滚动码，特点是保密性好、难以破译。采用的keeloq技术，由于在传输代码之前用滚动码加密算法对原始代码进行了非线性加密，从而产生的高度保密滚动码使得每次传输的代码都是唯一的，绝不重复从而使捕捉和扫描跟踪的手段都难以凑效，安全性能得到很大提高。其发送的加密信息包括3种模式，简单模式，一般模式和安全模式，本发明采用的是安全模式，加密信息包括厂家代码，序列号，同步计数以及种子组成，是一种最安全的加密方式，除此之外出于安全性能考虑，整包编码还增加了DES加密。
发送的步骤如下：
第一步：按下遥控钥匙的按键，供电电路为HCS301加密芯片供电并为整个电路供电；
第二步：加密信息包括厂家代码，序列号，同步计数以及种子组成，HCS301加密芯片进行加密，同步计数自身加一，通过对同步计数的加密形成滚动码，然后对序列号进行加密，最后对由滚动码、序列号和按键值组合成的发射码进行DES加密；
第三步：由声表晶振GMER311A和2SC3356组成的发送电路发送发射码，完成发送；
通过一系列的加密操作，遥控钥匙发送的安全性能得到了极大提高。
一种基于低功耗安全模式DES加密滚动码的接收方法，接收端包括RF83C接收电路和PIC16F1823解码芯片。PIC16F1823作为解码主芯片，采用中断方式获取信息。解码过程即为编码的逆过程。
接收方法如下：
第四步：RF83C接收电路对发射码进行接收，并对信号进行接收、放大和降噪处理；
第五步：PIC16F1823解码主芯片，采用中断方式获取信息，首先对接收码进行DES码解码，再解码序列号，并将解码后的序列号与芯片所存储的序列号进行比较；
第六步：解码后的序列号与芯片所存储的序列号不相符，则接收程序中止；
第七步：解码后的序列号与芯片所存储的序列号相符，进行滚动码的解码。对滚动码解码后得到同步计数；
第八步：判断同步计数是否符合要求，不符合要求，则接收程序中止；
第九步：判断同步计数符合要求后，执行相应指令动作，同时同步计数加一，解码成功。
附图说明
图1为本发明基于低功耗安全模式DES加密滚动码的发送方法的电路图。
图2为本发明基于低功耗安全模式DES加密滚动码的发送方法的供电方式的原理图，按键按下，通过1N4148提供VDD电。
图3为本发明基于低功耗安全模式DES加密滚动码的发送方法的发送部分的原理图，采用声表晶振发送，通过Q1把PWM信号放大，X0和Q2进行信号处理和发送。
图4为本发明基于低功耗安全模式DES加密滚动码的发送方法的指示灯部分的电路图。
图5为本发明基于低功耗安全模式DES加密滚动码的发送方法的HCS301下载程序接口的电路图。
图6为本发明基于低功耗安全模式DES加密滚动码的接收方法的电路图。
图7为本发明基于低功耗安全模式DES加密滚动码的接收方法的接收部分原理截图，其中采用低功耗RF83C接收芯片进行信号接收、放大和降噪处理。
图8为本发明基于低功耗安全模式DES加密滚动码的接收方法的学习按键和远程学习的电路图，可以通过手动按键和通过其他电路控制进行学习。
图9为本发明基于低功耗安全模式DES加密滚动码的接收方法的按键按下时接收指示电路图。
图10为本发明基于低功耗安全模式DES加密滚动码的接收方法的按键输出电路图。
图11为本发明基于低功耗安全模式DES加密滚动码的接收方法中的解密芯片的下载程序接口。
图12为本发明基于低功耗安全模式DES加密滚动码的发送方法的发送程序流程图。
图13为本发明基于低功耗安全模式DES加密滚动码的接收方法中接收流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明基于低功耗安全模式DES加密滚动码的发送方法的电路图，其中包括供电电路，HCS301加密芯片和声表晶振GMER311A和2SC3356组成的发送电路和下载程序接口。供电电路采用两节锂电池供电。
如图2所示，其为图1的局部示意图具体为供电电路，其中D1、D2为二极管，S0、S1为按键开关，U1为加密芯片HCS301，按键按下时，电源通过1N4148提供VDD电。
如图3所示，其为图1的局部示意图具体为发射电路，其中Q1、Q2为NPN型三极管，C3、C4、C5为电容，R1、R2为电阻，X0为声表晶振，加密芯片HCS301输出的PWM信号通过Q1放大，经Q1放大后的信号再通过X0和Q2进行处理和发送。
如图4所示，其为图1的局部示意图具体为指示灯部分，其中R0为电阻，LED1为发光二极管；按键按下时，电源为整个电路供电，加密芯片HCS301的LED驱动引脚驱动LED1发红光。
如图5所示，其为图1的局部示意图具体为加密芯片HCS301下载程序接口，Header4为接口，遥控钥匙通过Header4连接到计算机下载程序。
如图12所示，发送程序流程图，第一步：按下遥控钥匙的按键，供电电路为HCS301加密芯片供电并为整个电路供电；第二步：加密信息包括厂家代码，序列号，同步计数以及种子组成，HCS301加密芯片进行加密，同步计数自身加一，通过对同步计数的加密形成滚动码，然后对序列号进行加密，最后对由滚动码、序列号和按键值组合成的发射码进行DES加密；
第三步：由声表晶振GMER311A和2SC3356组成的发送电路发送发射码，完成发送。
如图6所示，本发明基于低功耗安全模式DES加密滚动码的接收方法的电路图，接收部分由解密芯片PIC16F1823，接收信号电路，学习按键，接收指示，按键输出，以及下载程序组成。
如图7所示，图7为图6局部示意图，即接收电路，其中RF83C为无线接收芯片，L1、L2为电感，C1、C3、C5、C6、C7、C10为电容，X1为晶振；低功耗RF83C芯片对信号进行接收、放大和降噪处理。
如图8所示，图8为图6局部示意图，即学习按键和远程学习电路，其中TDH6301为滚动码解码芯片，s1为按键开关，R4、R5、R6为电阻，C2、*C2、C4为电容。按键按下时，可以手动进行钥匙学习，也可以由其他电路通过LEARNIN引脚远程控制进行钥匙学习。
如图9所示，图9为图6局部示意图，即按键按下时指示电路，其中R1为电阻，LED1为发光二极管；按键按下时，TDH6301的LEARN_LED引脚驱动LED发红光指示钥匙学习状态。
如图10所示，图10为图6局部示意图，即按键输出电路，其中*R1、*R2、*R3为电阻，引脚D0、D1为数据输出，VT为接收信号有效输出。按键按下时，通过D0、D1、VT引脚输出对应指令。
如图11所示，图11为图6局部示意图，即下载程序接口，其中CON6为连接器，用于连接计算机下载接收程序。
如图13所示，接收部分的流程图：(接续发送部分的步骤序号)
第四步：RF83C接收电路对发射码进行接收，并对信号进行接收、放大和降噪处理；
第五步：PIC16F1823解码主芯片，采用中断方式获取信息，首先对接收码进行DES码解码，再解码序列号，并将解码后的序列号与芯片所存储的序列号进行比较；
第六步：解码后的序列号与芯片所存储的序列号不相符，则接收程序中止；
第七步：解码后的序列号与芯片所存储的序列号相符，进行滚动码的解码。对滚动码解码后得到同步计数；
第八步：判断同步计数是否符合要求，不符合要求，则接收程序中止；
第九步：判断同步计数符合要求后，执行相应指令动作，同时同步计数加一，解码成功。

Claims (5)

1.一种基于低功耗安全模式DES加密滚动码的发送和接收方法，其特征在于：
第一步：按下遥控钥匙的按键，供电电路为HCS301加密芯片供电并为整个电路供电；
第二步：加密信息包括厂家代码，序列号，同步计数以及种子组成，HCS301加密芯片进行加密，同步计数自身加一，通过对同步计数的加密形成滚动码，然后对序列号进行加密，最后对由滚动码、序列号和按键值组合成的发射码进行DES加密；
第三步：由声表晶振GMER311A和2SC3356组成的发送电路发送发射码，完成发送；
第四步：RF83C接收电路对发射码进行接收，并对信号进行接收、放大和降噪处理；
第五步：PIC16F1823解码主芯片，采用中断方式获取信息，首先对接收码进行DES码解码，再解码序列号，并将解码后的序列号与芯片所存储的序列号进行比较；
第六步：解码后的序列号与芯片所存储的序列号不相符，则接收程序中止；
第七步：解码后的序列号与芯片所存储的序列号相符，进行滚动码的解码。对滚动码解码后得到同步计数；
第八步：判断同步计数是否符合要求，不符合要求，则接收程序中止；
第九步：判断同步计数符合要求后，执行相应指令动作，同时同步计数加一，解码成功。
2.根据权利要求1所述一种基于低功耗安全模式DES加密滚动码的发送和接收方法，其特征在于：在非按键状态下，开关S0、S1断开，电源与HCS301加密芯片、发送电路之间的连接断开，遥控钥匙静态功耗为零，当按键按下，开关S0、S1闭合，遥控钥匙上电初始化。
3.根据权利要求1所述一种基于低功耗安全模式DES加密滚动码的发送和接收方法，其特征在于：在遥控钥匙的发送电路中，加密芯片HCS301采用Keeloq滚动码技术以及使用安全模式。
4.根据权利要求1所述一种基于低功耗安全模式DES加密滚动码的发送和接收方法，其特征在于：采取一次有效按键，多次发送的方式，增加发送数据的有效性。
5.根据权利要求1所述一种基于低功耗安全模式DES加密滚动码的发送和接收方法，其特征在于：加密芯片HCS301上设有Header4接口，通过Header4接口连接到计算机上下载程序；PIC16F1823解码主芯片设有CON6接口，通过CON6接口连接到计算机上下载程序。
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