CN112396821A - 汽车遥控钥匙信号分析装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及测量频率的装置领域，具体为一种汽车遥控钥匙信号分析装置及其使用方法。一种汽车遥控钥匙信号分析装置，包括控制单元(1)和射频天线(2)，其特征是：还包括射频接收模块(3)、单刀双掷模块(4)、5V‑3V电源模块(5)、12V‑5V电源模块(6)、继电器(7)、继电器驱动电路(8)、通信模块(9)、光电耦合输出模块(10)、光电耦合输入模块(11)和上位机(12)，射频天线(2)的信号输出端连接控制单元(1)，继电器驱动电路(8)通过信号线分别连接控制单元(1)和继电器(7)，通信模块(9)通过信号线分别连接控制单元(1)和上位机(12)。本发明测量方便，结果准确，适应性强。
Description
技术领域
本发明涉及测量频率的装置领域，具体为一种汽车遥控钥匙信号分析装置及其使用方法。
背景技术
现有的射频信号分析多使用频谱仪进行功率、频率的分析，而不方便提取射频信号中所包含的信息。而常见的射频接收装置，可以接收并提取相关的信息，但是只能用于单一频率并且不能输出信号强度，也无法与上位机通信以便于对数据进行统计做更深入的分析。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，提供一种测量方便、结果准确、适应性强的频率测量设备，本发明公开了一种本发明涉及测量频率的装置领域，具体为一种汽车遥控钥匙信号分析装置及其使用方法。
本发明通过如下技术方案达到发明目的：
一种汽车遥控钥匙信号分析装置，包括控制单元和射频天线，其特征是：还包括射频接收模块、单刀双掷模块、5V-3V电源模块、12V-5V电源模块、继电器、继电器驱动电路、通信模块、光电耦合输出模块、光电耦合输入模块和上位机，
射频天线的信号输出端依次通过射频接收模块和单刀双掷模块连接控制单元，
继电器驱动电路通过信号线分别连接控制单元和继电器，
通信模块通过信号线分别连接控制单元和上位机，
控制单元的电信号输出端连接光电耦合输出模块的电信号输入端，控制单元的电信号输入端连接光电耦合输入模块的电信号输出端，
12V-5V电源模块的5V直流电输出端通过导线分别连接控制单元、5V-3V电源模块的直流电输入端和继电器驱动电路，5V-3V电源模块的3V直流电输出端通过导线连接射频接收模块。
所述的汽车遥控钥匙信号分析装置，其特征是：控制单元选用单片机，射频天线包括315Mhz射频天线和433Mhz射频天线，
通信模块选用RS-232通信模块。
所述的汽车遥控钥匙信号分析装置的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
12V-5V电源模块分别向控制单元、5V-3V电源模块和继电器驱动电路输出5V直流电，5V-3V电源模块将输入的5V直流电转换成3V直流电向射频接收模块输出；
上位机通过通信模块向控制单元的存储器中写入或修改射频参数，控制单元将所述射频参数写入射频接收模块中；
待检测的遥控钥匙发射射频信号后，射频信号被射频天线接收后经射频接收模块处理后变为控制单元可直接处理的曼彻斯特编码信号，所述的曼彻斯特编码信号经GPIO接口输入控制单元，控制单元将接收的曼彻斯特编码信号按照预定的通信协议转换成具代表待检测的遥控钥匙所包含的数据，如钥匙ID、解锁指令、落锁指令等等，同时控制单元将所述数据转换成RS-格式再通过通信模块和上位机通信；
射频接收模块将接收的射频信号强度实时存储到自身的存储器中，控制单元通过SPI接口读取所述的射频信号强度数据，同时控制单元将所述的射频信号强度数据转换成RS-格式的数据；
控制单元将接收的曼彻斯特编码信号作计算分析得到曼彻斯特编码信号的波特率，同时控制单元将所述的波特率信息转换成RS-格式的数据；
控制单元综合判断待检测的遥控钥匙的发射的射频信号的内容、信号强度和信号波特率，如果都符合要求，则通过光电耦合输出模块输出合格指示信号；
光电耦合输入模块向控制单元输入开关类型的指令信号；
待检测的遥控钥匙的各项参数、控制单元的检测结果都通过上位机的显示屏显示。
本发明设计用于汽车遥控钥匙的射频信号分析，接通装置电源，当接收到射频信号（433MHz或315MHz）时，本发明可以分析射频信号中包含的数据信息，可实现曼彻斯特编码信号输出，同时输出信号的功率大小以及通信的波特率。同时设计上位机软件使所有的参数及测试结果都可以在上位机上显示。
本发明对汽车遥控钥匙信号的分析更加方便、高效并节省成本，具体技术特点如下所述：
本发明采用调制解调芯片对耦合到天线的315/433MHz的无线信号进行处理得到原始的曼彻斯特码信号，并通过硬件I/O接口输出，同时输入到控制单元相关引脚经过计算处理得到具有实际意义的信息如钥匙ID、按键指令、信号功率等等。
控制单元利用SPI通信连接调制解调芯片，对调制解调芯片进行参数设置、状态控制。
控制单元利用SPI通信读取实时的信号功率数值，并转换成适于RS-232通信的数据格式。
控制单元计算曼彻斯特码的频率然后转换成实际的通信波特率，并转换成适于RS-232通信的数据格式。
通过信号转换电路利用一组控制单元引脚来分别控制315MHz无线接收模块和433MHz无线接收模块以节省控制单元资源。
设计控制单元RS-232通信模块与上位机通信，接收上位机的指令并反馈测试结果到上位机，方便查看。
设计开关量输入及继电器输出电路使之可以与其它工装设备配合使用。
附图说明
图1是本发明的电路原理图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
实施例1
一种汽车遥控钥匙信号分析装置，包括控制单元1、射频天线2、射频接收模块3、单刀双掷模块4、5V-3V电源模块5、12V-5V电源模块6、继电器7、继电器驱动电路8、通信模块9、光电耦合输出模块10、光电耦合输入模块11和上位机12，如图1所示，具体结构是：
射频天线2的信号输出端依次通过射频接收模块3和单刀双掷模块4连接控制单元1，
继电器驱动电路8通过信号线分别连接控制单元1和继电器7，
通信模块9通过信号线分别连接控制单元1和上位机12，
控制单元1的电信号输出端连接光电耦合输出模块10的电信号输入端，控制单元1的电信号输入端连接光电耦合输入模块11的电信号输出端，
12V-5V电源模块6的5V直流电输出端通过导线分别连接控制单元1、5V-3V电源模块5的直流电输入端和继电器驱动电路8，5V-3V电源模块5的3V直流电输出端通过导线连接射频接收模块3。
本实施例中：控制单元1选用单片机，射频天线2包括315Mhz射频天线和433Mhz射频天线，
通信模块9选用RS-232通信模块。
本实施例使用时，按如下步骤依次实施：
12V-5V电源模块6分别向控制单元1、5V-3V电源模块5和继电器驱动电路8输出5V直流电，5V-3V电源模块5将输入的5V直流电转换成3V直流电向射频接收模块3输出；
上位机12通过通信模块9向控制单元1的存储器中写入或修改射频参数，控制单元1将所述射频参数写入射频接收模块3中；
待检测的遥控钥匙发射射频信号后，射频信号被射频天线2接收后经射频接收模块3处理后变为控制单元1可直接处理的曼彻斯特编码信号，所述的曼彻斯特编码信号经GPIO接口输入控制单元1，控制单元1将接收的曼彻斯特编码信号按照预定的通信协议转换成具代表待检测的遥控钥匙所包含的数据，如钥匙ID、解锁指令、落锁指令等等，同时控制单元1将所述数据转换成RS-232格式再通过通信模块9和上位机12通信；
射频接收模块3将接收的射频信号强度实时存储到自身的存储器中，控制单元1通过SPI接口读取所述的射频信号强度数据，同时控制单元1将所述的射频信号强度数据转换成RS-232格式的数据；
控制单元1将接收的曼彻斯特编码信号作计算分析得到曼彻斯特编码信号的波特率，同时控制单元1将所述的波特率信息转换成RS-232格式的数据；
控制单元1综合判断待检测的遥控钥匙的发射的射频信号的内容、信号强度和信号波特率，如果都符合要求，则通过光电耦合输出模块10输出合格指示信号；
光电耦合输入模块11向控制单元1输入开关类型的指令信号；
待检测的遥控钥匙的各项参数、控制单元1的检测结果都通过上位机12的显示屏显示。
Claims (3)
1.一种汽车遥控钥匙信号分析装置，包括控制单元(1)和射频天线(2)，其特征是：还包括射频接收模块(3)、单刀双掷模块(4)、5V-3V电源模块(5)、12V-5V电源模块(6)、继电器(7)、继电器驱动电路(8)、通信模块(9)、光电耦合输出模块(10)、光电耦合输入模块(11)和上位机(12)，
射频天线(2)的信号输出端依次通过射频接收模块(3)和单刀双掷模块(4)连接控制单元(1)，
继电器驱动电路(8)通过信号线分别连接控制单元(1)和继电器(7)，
通信模块(9)通过信号线分别连接控制单元(1)和上位机(12)，
控制单元(1)的电信号输出端连接光电耦合输出模块(10)的电信号输入端，控制单元(1)的电信号输入端连接光电耦合输入模块(11)的电信号输出端，
12V-5V电源模块(6)的5V直流电输出端通过导线分别连接控制单元(1)、5V-3V电源模块(5)的直流电输入端和继电器驱动电路(8)，5V-3V电源模块(5)的3V直流电输出端通过导线连接射频接收模块(3)。
2.如权利要求1所述的汽车遥控钥匙信号分析装置，其特征是：控制单元(1)选用单片机，射频天线(2)包括315Mhz射频天线和433Mhz射频天线，
通信模块(9)选用RS-232通信模块。
3.如权利要求1或2所述的汽车遥控钥匙信号分析装置的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
12V-5V电源模块(6)分别向控制单元(1)、5V-3V电源模块(5)和继电器驱动电路(8)输出5V直流电，5V-3V电源模块(5)将输入的5V直流电转换成3V直流电向射频接收模块(3)输出；
上位机(12)通过通信模块(9)向控制单元(1)的存储器中写入或修改射频参数，控制单元(1)将所述射频参数写入射频接收模块(3)中；
待检测的遥控钥匙发射射频信号后，射频信号被射频天线(2)接收后经射频接收模块(3)处理后变为曼彻斯特编码信号，所述的曼彻斯特编码信号输入控制单元(1)，控制单元(1)将接收的曼彻斯特编码信号按照预定的通信协议转换成具代表待检测的遥控钥匙所包含的数据，同时控制单元(1)将所述数据转换成RS-232格式再通过通信模块(9)和上位机(12)通信；
射频接收模块(3)将接收的射频信号强度实时存储到自身的存储器中，控制单元(1)通过SPI接口读取所述的射频信号强度数据，同时控制单元(1)将所述的射频信号强度数据转换成RS-232格式的数据；
控制单元(1)将接收的曼彻斯特编码信号作计算分析得到曼彻斯特编码信号的波特率，同时控制单元(1)将所述的波特率信息转换成RS-232格式的数据；
控制单元(1)综合判断待检测的遥控钥匙的发射的射频信号的内容、信号强度和信号波特率，如果都符合要求，则通过光电耦合输出模块(10)输出合格指示信号；
光电耦合输入模块(11)向控制单元(1)输入开关类型的指令信号；
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