CN210011725U

CN210011725U - 基于nfc近场通信技术的汽车中央门锁控制装置

Info

Publication number: CN210011725U
Application number: CN201822264322.3U
Authority: CN
Inventors: 曾清德; 罗杰文; 陈智轩
Original assignee: Guangxi University of Science and Technology
Current assignee: Guangxi University of Science and Technology
Priority date: 2018-05-25
Filing date: 2018-12-31
Publication date: 2020-02-04
Anticipated expiration: 2028-12-31

Abstract

一种基于NFC近场通信技术的汽车中央门锁控制装置，控制模块包括微控制器、载波传输模块，其中微控制器通过串行外设接口SPI、集成电路总线IIC或者通用异步收发传输总线高速UART(HSU)和载波传输模块进行交互；所述载波传输模块用于识别卡ID，所述微控制器用于将载波传输模块识别的ID与程序内的ID进行比对，比对正确，向四路继电器板中继电器的通断，从而控制门锁电机或者点火开关的状态。其优点是可实现传统的PKE无钥匙进入、一键启动，用户离车后车辆自动上锁、让汽车通电、发动机启动等功能；驾驶员只需把智能手机在NFC感应区前轻轻晃动，即能解锁车门、让汽车通电、发动机启动，为汽车提供一种全新的安全、便捷和高效的无线数据交互方式。

Description

基于NFC近场通信技术的汽车中央门锁控制装置

技术领域

本实用新型涉及汽车电子控制技术领域，特别涉及一种基于NFC近场通信技术的汽车中央门锁控制装置。

背景技术

目前在汽车电子控制技术领域，特别是在对汽车中央门锁的控制技术中，通常还是采用密码锁进入汽车的方式，此方式安全可靠，但司乘人员需随身携带钥匙来开启汽车中央门锁才得以开动汽车，给用户增加了一个必须随身携带的物件，对钥匙还需随时提防丢失，如果车主在远方使用汽车，一旦在钥匙丢失或者钥匙被锁定有汽车内无法取出的情况下，需等待拿到备用钥匙后才可以安全进出汽车，一旦有小孩被误锁在车内，又无法找到钥匙打开车门，还会存在具大的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种可以通过近场通信NFC(Near FieldCommunication) 技术控制车门锁开闭、发动机启停，司机在必须携带手机出门的前提下，可以不需要携带车钥匙，通过使用用户手机上的NFC近场通信功能将手中的智能手机作为汽车钥匙使用的基于 NFC近场通信技术的汽车中央门锁控制装置。

本实用新型的解决方案是这样的：

近场通信NFC(Near Field Communication)技术由无线射频识别技术RFID(RadioFrequency Identification)演变而来，是一种通信技术。NFC近场通信技术由恩智浦半导体公司NXP Semiconductors(原飞利浦半导体)、索尼公司SONY和诺基亚公司NOKIA共同研制、开发。其技术基础是无线射频识别技术RFID及其互连技术。NFC近场通信技术是一种近距离的无线电通信技术，通过单芯片上集成的感应式读写器、感应式卡片和点对点配对传输的功能，可通过无线电信号在短距离内与兼容设备进行指定目标识别和相关数据交换，而不必在兼容设备间建立机械或光学连接。NFC近场通信技术的读取操作采用主动读取和被动读取两种模式。

近年来NFC近场通信技术发展势头迅猛。手机上搭载NFC芯片和天线，手机就可以实现非接触式的数据交互，如小额电子支付，这正是移动支付的基础。还可以方便的读取其他NFC 兼容设备或NFC卡、NFC标签的信息。NFC近场通信的近距离非接触式交互，使整个认证识别、交换数据的过程在很大程度上得到简化，使电子设备间的交互访问更安全、高效。目前NFC 近场通信技术应用越发广泛。通过NFC技术，手机、数码相机、电脑等数码设备之间可以安全、快捷地建立起配对，进而实现无线数据交互及信息服务。通过NFC技术，手机还可以用作电子支付、交通一卡通、门禁钥匙、电子登机凭证等。目前这项技术在日本、韩国被广泛应用于各领域。

在汽车车门把手处安装NFC天线，在车上安装控制装置即可与手机NFC配对，使手机作为遥控钥匙使用。该装置可实现传统的PKE无钥匙进入、一键启动，用户离车后车辆自动上锁等功能。而无需另外单独携带汽车遥控钥匙，安全方便。驾驶员只需把智能手机在NFC感应区前轻轻晃动，即能解锁车门。进入车辆客室以后，只需在中控台上特定感应区放上智能手机，即能让汽车通电、发动机启动。与此同时，该装置还可以结合当下流行的无线充电技术，在感应区增设感应充电板，使手机保持电量充足(需手机支持无线充电功能)。该装置将为汽车提供一种全新的更为安全、便捷和高效的无线数据交互方式。

基于上述技术的特点，本发明的具体技术方案为：

一种基于NFC近场通信技术的汽车中央门锁控制装置，包括搭载NFC功能的移动设备、控制模块、四路继电器板，所述控制模块包括微控制器、载波传输模块，其中微控制器通过串行外设接口SPI、集成电路总线IIC或者通用异步收发传输总线高速UART(HSU)和载波传输模块进行交互；所述载波传输模块用于识别卡ID，所述微控制器用于将载波传输模块识别的 ID与程序内的ID进行比对，比对正确，向四路继电器板中1-4继电器的通断，从而控制门锁电机或者点火开关的状态。

更具体的技术方案还有：所述控制模块采用两块，四路继电器板采用两块，每个控制模块连接一块四路继电器板，其中一块四路继电器板控制门锁电机，另一块四路继电器板控制点火开关的状态。

进一步的：在所述控制模块采用一块，四路继电器板采用两块，控制模块的不同引脚分别连接两块四路继电器板，两块四路继电器板中，一块四路继电器板控制门锁电机，另一块四路继电器板控制点火开关的状态。

进一步的：所述微控制器采用Arduino UNO Rev3开发板，所述载波传输模块采用带天线的PN532NFC板，其中：微控制器的引脚A4、A5、2、3对应与载波传输模块引脚MO/SDA/TX、 NSS/SCL/RX、IRO、RST#连接；微控制器使用Arduino语言，与载波传输模块选用IIC协议通讯。

进一步的：所述微控制器的引脚3.3V、GND、4、5、6、7对应与四路继电器板的引脚V1、 G1、S1、S2、S3、S4连接。

进一步的：微控制器与载波传输模块之间，连接P70_IRQ引脚，使得有命令的时候，载波传输模块可以快速通知微控制器。

进一步的：所述载波传输模块的NFC天线安装在前挡风玻璃或者门锁把手附近，微控制器和四路继电器板安装在中控台下方隐藏空间中。

本实用新型的优点是：

1、在汽车车门把手处安装NFC天线，在车上安装控制装置即可与手机NFC配对，使手机作为遥控钥匙使用；该装置可实现传统的PKE无钥匙进入、一键启动，用户离车后车辆自动上锁等功能。而无需另外单独携带汽车遥控钥匙，安全方便；驾驶员只需把智能手机在NFC感应区前轻轻晃动，即能解锁车门；进入车辆客室以后，只需在中控台上特定感应区放上智能手机，即能让汽车通电、发动机启动；与此同时，该装置还可以结合当下流行的无线充电技术，在感应区增设感应充电板，使手机保持电量充足(需手机支持无线充电功能)。该装置将为汽车提供一种全新的更为安全、便捷和高效的无线数据交互方式；

2、NFC只要在开启状态即可轻松帮助兼容设备进行配对连接而无需任何人工干预，当驾驶员携带手机进入车内，智能手机搭载的蓝牙Bluetooth和无线局域网WLAN模块会扫描周围的蓝牙信号和WLAN信号，当搜索到车载多媒体系统的蓝牙和WLAN信号时，只需将手机靠近车载NFC感应识别区，智能手机通过其上的NFC模块与车载NFC模块配对，建立13.56MHz 的短距离无线连接。智能手机中的NFC模块和车载的NFC模块通信，通过读取车载NFC模块中的数据，获取以NFC数据格式存储的车载多媒体系统的蓝牙和WLAN的访问地址，然后执行蓝牙、WLAN的配对连接过程。使手机与车载多媒体系统快速建立连接。此即所谓“配对”，配对过程小于100ms即可完成。

附图说明

图1是本实用新型控制模块实施例1的结构原理框图。

图2是本实用新型控制模块实施例2的结构原理框图。

图3是本实用新型控制模块实施例1采用载波传输模块PN532NFC板的电路原理图。

图4是本实用新型控制模块实施例1采用微控制器Arduino UNO Rev3开发板的电路原理图一。

图5是本实用新型控制模块实施例1采用微控制器Arduino UNO Rev3开发板的电路原理图二。

图6本实用新型门锁中控装置电路原理图。

图7是中控装置安装结构示意图。

图8是门把手NFC天线安装结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图实施例对本发明作进一步详述：

本实用新型包括搭载NFC功能的移动设备、控制模块、四路继电器板，所述控制模块包括微控制器、载波传输模块，其中微控制器通过串行外设接口SPI、集成电路总线IIC或者通用异步收发传输总线高速UART(HSU)和载波传输模块进行交互；所述载波传输模块用于识别卡ID，所述微控制器用于将载波传输模块识别的ID与程序内的ID进行比对，比对正确，向四路继电器板中1-4继电器的通断，从而控制门锁电机或者点火开关的状态。其中：微控制器采用Arduino UNO Rev3开发板，所述载波传输模块采用带天线的PN532NFC板。

如图4、5所示，由图4中的1、2、3、4、5、6端口连接图5的1、2、3、4、5、6端口，就组成本实用新型一个完整的Arduino UNO Rev3电路图。Arduino UNO Rev3是基于集成电路(IC)ATmega328P的单片机开发板，ATmega328P是一款高性能、低功耗AVR 8位微控制器，最后的P意为PicoPower，是一种节能技术，能够降低芯片的功耗。ATmega328P基于先进的 RISC体系结构，封装了中央处理器单元CPU、时钟CLOCK、内存阵列RAM。

PN532NFC板是恩智浦半导体公司NXP Semiconductors(原飞利浦半导体)出品的一款高度集成的13.56MHz载波传输模块。

基于上述基本技术，本实用新型有两种实施例：

实施例1：

如图1所示，使用了两套完全相同的模块分别实现门锁控制和点火控制功能，每个模块都单独含有一套如图3所示的PN532板、如图4、5(采用1、2、3、4、5、6端连接后)连接组成的Arduino UNO板、继电器板，电源给两块Arduino UNO板分别单独供电，两块PN532 板及两块继电器板则由Arduino UNO板提供电力。负责门锁控制的PN532使用天线分离式，将天线单独安装在车门把手中，负责点火控制的模块则使用天线一体式，板上自带天线电路。

实施例2：

如图2所示，与方案一不同的是，方案二并没有使用单独的PN532板和Arduino UNO板控制车辆发动机启停，而是与门锁控制部分共用PN532板与Arduino UNO板。不论是控制门锁开闭还是发动机启停均要从同一个PN532上识别。电源给Arduino UNO板单独供电，PN532 板及两块继电器板则由Arduino UNO板提供电力。PN532板使用板上自带天线电路加外接天线的双天线版本，将分离式天线单独安装在车门把手中，板上的一体式天线负责识别点火控制信号。

下面以图1所示的实施例对本实用新型进行详细说明：

控制模块采用两块，四路继电器板采用两块，每个控制模块连接一块四路继电器板，其中一块四路继电器板控制门锁电机，另一块四路继电器板控制点火开关的状态。

对图1所示结构的基本控制方法为：包括步骤：

系统搭建步骤：采用搭载NFC功能的移动设备、控制模块、四路继电器板组成系统，控制模块包括微控制器、载波传输模块，其中微控制器通过串行外设接口SPI、集成电路总线 IIC或者通用异步收发传输总线高速UART(HSU)和载波传输模块进行交互；微控制器采用Arduino UNO Rev3开发板：载波传输模块采用带天线的PN532NFC板，其中：微控制器的引脚A4、A5、2、3对应与载波传输模块引脚MO/SDA/TX、NSS/SCL/RX、IRO、RST#连接；微控制器使用Arduino语言，与载波传输模块选用IIC协议通讯。

对图1所示结构的详细实施例如下：

控制模块中的微控制器采用Arduino UNO Rev3开发板，Arduino UNO Rev3开发板具有数字信号I/O引脚孔14路，其中可提供脉冲宽度调制PWM输出的引脚孔6路。模拟信号输入引脚孔6路、16MHz石英晶振一个、通用串行总线USB接口一个、在线串行编程ICSP数据接口一个、DC 2.1mm母头电源插座一个、以及RESET复位按钮组成。只需将计算机通过USB数据线与其连接，或利用交-直流电源适配器，亦或通过电池提供电力后即可启动运行。ArduinoUNO中包括了单片机运行的全部要素。

将ATmega16U2编程配置为通用串行总线与串行接口USB to Serial的转换器，这样便能更简便、轻松自如地安装驱动程序软件。Arduino UNO中的ATmega328P集成电路已进行预编程处理，亦配有引导程序(占用0.5KB存储空间)，允许用户不必使用外部硬件编程器，就能直接给开发板上传新的代码。其具备存储空间32KB，其中引导程序占用0.5KB。以及SRAM 2KB 和EEPROM 1KB，可以通过EEPROM库读取和写入。

Arduino UNO Rev3开发板具有自动选择电源的功能，可以通过连接其USB接口提供电力，或是采用交-直电源适配器(Wall-Wart)或者电池等外部电源(非USB)供电。可以将交-直电源适配器(Wall-Wart)通过线缆连接到DC 5.5*2.1mm的公头插头上，插入开发板的DC 2.1mm 母头电源插座给开发板提供电力。使用电池供电时，则可将电池导线连接到开发板的VIN和 GND引脚孔上。总的来说，三种方法向开发板供电，分别是USB接口(DC 5V)、DC2.1mm母头电源插座(DC 7～12V)或开发板的VIN引脚(DC 7～12V)。

Arduino UNO Rev3开发板的推荐电压范围为DC 7～12V。在外部电源电压为DC 6～20V 时Arduino UNO都可启动运行。但若外部供电提供电压低于DC 7V，则开发板上的DC5V引脚的实际电压可能将不足DC 5V，这种状况将可能导致Arduino UNO开发板不能运行在最佳状态，影响开发板工作的稳定性。但若外部供电提供电压高于DC 12V，板上的电源稳压器可能会因过热而烧坏，使Arduino UNO开发板电源组件损坏。

Arduino UNO开发板上的14路数字引脚Digital Pins中，每路都可作为数字信号输入 INPUT或输出OUTPUT引脚。这可以通过使用引脚模式pinMode()、数字写入digitalWrite() 和数字读取digitalRead()功能来实现。其各数字引脚的工作电压均为DC 5V。各数字引脚可对外部提供或从外部接收20mA电流，设有默认处于断开状态的内部上拉电阻，阻值为 20-50kΩ。最大允许通过电流为40mA，不得超过该值，以免使开发板受损。

Arduino UNO Rev3开发板配备有许多便于其与计算机、其他Arduino开发板或其他单片机通信的措施。ATmega328提供通用异步收发传输总线UART用于TTL串行通信(DC5V)，这可以通过数字引脚0(RX)号和1(TX)号实现。Arduino UNO Rev3搭载的ATmega16U2芯片可以通过通用串行总线USB接通串行通信接口，并在计算机中提供一个软件模拟的COM端口 (Windows系统要先配置一个.inf文件才能识别，而OSX和Linux系统将自动识别为COM端口)。Arduino IDE软件中包含有串口监视器，允许通过Arduino UNO Rev3开发板发送(RX)和接收(TX)一些简单的文本数据。当计算机和开发板通过ATmega16U2芯片和通用串行总线USB接口传输数据时，开发板上的RX(发送)和TX(接收)LED灯会闪烁。(数字引脚0(RX) 号和1(TX)号上的串行通信不适用)。在Arduino UNO Rev3的任意一个数字引脚上，都可以通过软件串行库来实现串行通信。ATmega328P支持通用异步收发传输总线高速UART(HSU)、串行外设接口SPI以及集成电路总线IIC(TWI)通信。为了简化使用IIC总线的操作，Arduino IDE软件中包含有一个线库。

载波传输模块采用带天线的PN532NFC板，带天线的PN532NFC板基于80C51内核，配备有ROM 40KB和RAM 1KB。带天线的PN532NFC板的硬件接口有：串行外设接口SPI、集成电路总线IIC、通用异步收发传输总线高速UART(HSU)。

带天线的PN532NFC板可以通过两个引脚来选择其三个配置模式：

标准模式：带天线的PN532NFC板的默认模式

仿真模式：带天线的PN532NFC板在仿真模式下用串口RS232恒定波特率9.6kbps。支持IRQ引脚仿真，中断发生时P70_IRQ引脚为低电平。

射频场开启模式：带天线的PN532NFC板在射频场开启模式下，复位后PN532立即开启射频。P33_INT1引脚和P34/SIC_CLK引脚可以选择调制方式以及波特率，连续发送字节数据。在该模式下，温度传感器不可用。

带天线的PN532NFC板的工作模式：带天线的PN532NFC板可通过固件切换五种不同工作模式，以满足各种需要。分别是模拟卡、发起者/PCD、目标卡/PICC、低电量、待机。或者根据主控器(单片机)命令及PN532内部状态切换工作模式。

带天线的PN532NFC板被配置成目标卡/PICC模式。若有目标卡被激活，PN532即从目标卡/PICC模式进入发起者/PCD模式。

主控器接口设置为：

系统的Arduino UNO Rev3开发板可以通过串行外设接口SPI、集成电路总线IIC或者通用异步收发传输总线高速UART(HSU)和PN532进行交互。通过16、17号引脚，选择主控器接口的通信连接方式。

主控器接口选择如下：

若使用串行外设接口SPI，又不接功率电源PVDD，则需进入低电压LowVbat模式。

在载波传输模块(带天线的PN532NFC板)和微控制器(Arduino UNO Rev3开发板)之间，除需连接通信接口之外，还需连接P70_IRQ引脚，便于有命令的时候，PN532可以快速通知控制器。

微控制器(Arduino UNO Rev3开发板)和载波传输模块(带天线的PN532NFC板)的交互：

微控制器(Arduino UNO Rev3开发板)和载波传输模块(带天线的PN532NFC板)之间实行半双工通信，半双工通信是轮流交替进行的双向通信，两个方向不能同时进行发送(TX) 和接收(RX)。通信通过帧格式进行。帧类型共有五种：

(1)标准帧：双向传输的帧。命令从微控制器(Arduino UNO Rev3开发板)发送到PN532、响应从PN532发送到微控制器(Arduino UNO Rev3开发板)，最大传输数据255Byte。

(2)扩展帧：双向传输的帧。数据小于255Byte也可用扩展帧，此帧有效传输数据至多可达到264Byte。

(3)ACK帧：双向传输的帧。响应帧可能是微控制器(Arduino UNO Rev3开发板)发送到PN532也可能是PN532发送到微控制器(Arduino UNO Rev3开发板)。

(4)NACK帧：单向传输的帧。微控制器(Arduino UNO Rev3开发板)发送给PN532，通知PN532上一响应帧微控制器(Arduino UNO Rev3开发板)接收失败，让PN532将上一次的数据重新发送给控制器(单片机)。

(5)错误帧：单向传输的帧。PN532发送到微控制器(Arduino UNO Rev3开发板)，通知微控制器(Arduino UNO Rev3开发板)在应用层有错误发生。

带天线的PN532NFC板的命令：

帧结构包含数据的类型和数量。输入INPUT：微控制器(Arduino UNO Rev3开发板)向 PN532传输数据，输出OUTPUT：PN532向微控制器(Arduino UNO Rev3开发板)传输数据。PN532可以通过命令来将其配置成发起者/PCD模式或者是目标卡/PICC模式。下图给出了指令码“Command Code(CC)”，即微控制器(Arduino UNO Rev3开发板)到PN532的帧。

单片机到PN532的帧为：

00

FF

LEN

LCS

D4

CC

Optional lnput Data

DCS

00

FF

LEN

LCS

D5

CC+1

Optional Output Data

DCS

00

RF射频交互命令：

PN532处于发起者模式或是目标卡模式时，可以使用的命令将在下表中用“○”表示。

PN532RF射频交互命令表如下

接口的配置：

带天线的PN532NFC板上设置跳线即可选择其接口连接方式。PN532板支持三种连接方式，分别是UART、SPI、IIC。跳线SET0、SET1的设置位置与连接方式的对应关系如下表：

各主控接口跳线设置表如下：

线路连接：

微控制器(Arduino UNO Rev3开发板)使用Arduino语言，为了方便代码设置，Arduino UNO与PN532选用IIC协议通讯。IIC即Inter-Integrated Circuit(集成电路总线)，IIC又称I2C，是二十世纪八十年代初由飞利浦半导体(现恩智浦半导体公司NXPSemiconductors) 设计出来的一种同步串行总线，其具有简单、双向、二线制的特点，主要用来连接整体电路 (ICS)，多个芯片可以连接到同一IIC总线结构下，同时其中的每一块芯片都可作为数据传输的控制源，也就是说IIC是一种多向控制总线。这种总线类型使得信号传输总线接口得到一定程度的简化。

按IIC协议连接PN532板和Arduino UNO板，接法如下表：

UNO板引脚	PN532板引脚
		5V	5V
GND	GND
		A4	MO/SDA/TX
A5	NSS/SCL/RX
		2	IRO
3	RST#

为了控制门锁的锁闭状态，需对门锁电机的启停、运转方向进行控制。故在装置中设置继电器模块。Arduino UNO与4路继电器板接法如下表：

UNO板引脚	继电器板引脚(High in)
		3.3V	V1
GND	G1
		4	S1
5	S2
		6	S3
7	S4

运行逻辑设定：

一、门锁控制模块：

为了实现门锁的开闭功能，装置模块1的PN532识别卡ID后与程序内预设的ID进行比对，与预设的ID1ID2ID3的比对结果分别控制继电器板1中1—4继电器的通断，从而控制门锁电机的状态。

手机里设置好NFC卡模式，预存执行各操作时所需要的卡ID，执行开锁和锁闭操作时，先在手机App中点击该功能键，手机NFC模块开始进行卡模拟，这时用手机靠近装置的PN532 天线，卡ID比对成功，装置即可按操作人意志执行对应操作。如卡ID比对失败，则车辆发出声光警报。

1.比对符合预设的ID1则给引脚4一个高电位，信号经连线送至继电器板1的引脚S1，则继电器1得电吸合，2s后给引脚4一个低电位，则继电器1失电释放。这个动作的目的是给客室门锁电机的开锁工作提供电力。

2.比对符合预设的ID2则给引脚5一个高电位，信号经连线送至继电器板1的引脚S2，则继电器2得电吸合，2s后给引脚5一个低电位，则继电器2失电释放。这个动作的目的是给客室门锁电机的闭锁工作提供电力。

3.比对符合预设的ID3则给引脚6一个高电位，信号经连线送至继电器板1的引脚S3，则继电器3得电吸合，2s后给引脚6一个低电位，则继电器3失电释放。这个动作的目的是给后备箱门锁电机的开锁工作提供电力。

4.当卡ID与程序内预设的ID1ID2ID3均不符合时，则给引脚7一个高电位，信号经连线送至继电器板1的引脚S4，则继电器4得电吸合，2s后给引脚7一个低电位，则继电器 4失电释放。这个动作的目的是给防盗警报系统提供电力，让车辆发出声光警报提示可能被人非法入侵。

二、点火控制模块：

为了兼顾舒适性和安全性、提高设备集成度。该装置还具有控制车辆发动机启停的功能。此功能由另一套PN532、UNO、继电器板实现。装置模块2的PN532识别卡ID后与程序内预设的ID4进行比对，比对结果控制继电器板2中4—8继电器的通断，从而控制车辆电源的通断和发动机启停状态。

汽车点火开关有0OFF(LOCK)、1ACC、2ON、3START四个作用位置。接下来将分启动、停机两个顺序逐一介绍每个作用位置的功能。

上车启动顺序(0-1-2-3-2)：

当点火开关置于0OFF(LOCK)位置时，只有此位置可以将车钥匙拔出，拔出钥匙时方向盘落锁，插入钥匙方向盘解锁，车内全部电器断电，发动机停机。车辆较长时间停驶或驾驶员需离开车辆锁车都应使用此位置。

当点火开关置于1ACC位置时，车内部分电器通电(如仪表、灯光、喇叭、雨刷、音响、点烟器12V电源等)，ECU电源断电，发动机停机，临时停车时驾驶员在车上继续使用舒适功能，可根据需要将点火开关置于ACC位置。长时间在此位置使用车内电器可能造成蓄电池亏电，发动机不能启动。

当点火开关置于2ON位置时，车内全部电器通电(在ACC的基础上增加空调通风机等电器)，ECU上电并开始自检，油泵工作建立油压，点火系统也做好启动准备。如果长时间在发动机停机状态下在此位置使用车内电器，同样会造成蓄电池亏电，需加以注意。

当点火开关置于3START位置时，手上需保持拧动的力度，3START位置是向2ON位置自复位的。3START位在2ON位的基础上接通起动机电源，起动机齿轮挂入飞轮带动发动机曲轴，点火系统开始工作，发动机启动。原本通电的部分电器断电(如12V点烟器电源等) 以确保起动机的电力供应充足，总而保证发动机能够成功启动。

看转速表、听声音判断发动机已启动成功后使点火开关从3START位置自复位至2ON位置，发动机维持运转，由发电机向车上各部电器供电，并向蓄电池充电，此即为汽车的怠速工况，进入正常行驶前的预备工况。

下车停机顺序(2-1-0)：

当点火开关置于2ON位置时，发动机维持运转，由发电机向车上各部电器供电，并向蓄电池充电，车辆处于怠速或行驶工况。

当点火开关置于1ACC位置时，发动机点火系统停止工作、发动机停机，ECU电源断电，车内部分电器通电(如仪表、灯光、喇叭、雨刷、音响、点烟器12V电源等)。供驾驶员临时停车使用舒适功能。

当点火开关置于0OFF(LOCK)位置时，车内全部电器断电，发动机停机，拔出钥匙时方向盘落锁，四门自动开锁。驾驶员需锁车离开车辆应使用此位置。

装置对钥匙点火开关功能的替代实现：

比对符合预设的ID4则给引脚8一个高电位，信号经连线送至继电器板2的引脚S1，则继电器5得电吸合。此动作的目的是控制方向盘解锁。

延时0.5s后给引脚9一个高电位，则继电器6得电吸合。此动作的目的是接通点火开关的ACC电路。车内部分电器通电(如仪表、灯光、喇叭、雨刷、音响、点烟器12V电源等)，ECU电源断电，发动机停机。

延时1s后给引脚10一个高电位，则继电器7得电吸合。此动作的目的是接通点火开关的ON电路。车内全部电器通电(在ACC的基础上增加空调通风机等电器)，ECU上电并开始自检，油泵工作建立油压，点火系统也做好启动准备。

延时2s后给引脚10一个高电位，则继电器8得电吸合，延时3s后给引脚10一个低电位，则继电器8失电释放。此动作的目的是接通点火开关的START电路。3START位在2ON 位的基础上接通起动机电源，起动机齿轮挂入飞轮带动发动机曲轴，点火系统开始工作，发动机启动。原本通电的部分电器断电(如12V点烟器电源等)以确保起动机的电力供应充足，总而保证发动机能够成功启动。

本实施例中，载波传输模块的NFC天线安装在汽车11的前挡风玻璃或者门锁把手附近， NFC天线是环形线圈，嵌入安装在门把手12内部，也可在门把手注塑成型时将该天线封装在内；微控制器和四路继电器板安装在中控台下方隐藏空间13中，如图6、7所示。

Claims

1.一种基于NFC近场通信技术的汽车中央门锁控制装置，其特征在于：包括搭载NFC功能的移动设备、控制模块、四路继电器板，所述控制模块包括微控制器、载波传输模块，其中微控制器通过串行外设接口SPI、集成电路总线IIC或者通用异步收发传输总线高速UART和载波传输模块进行交互；所述载波传输模块用于识别卡ID，所述微控制器用于将载波传输模块识别的ID与程序内的ID进行比对，比对正确，向四路继电器板中1-4继电器的通断，从而控制门锁电机或者点火开关的状态。

2.根据权利要求1所述的基于NFC近场通信技术的汽车中央门锁控制装置，其特征在于：所述控制模块采用两块，四路继电器板采用两块，每个控制模块连接一块四路继电器板，其中一块四路继电器板控制门锁电机，另一块四路继电器板控制点火开关的状态。

3.根据权利要求1所述的基于NFC近场通信技术的汽车中央门锁控制装置，其特征在于：在所述控制模块采用一块，四路继电器板采用两块，控制模块的不同引脚分别连接两块四路继电器板，两块四路继电器板中，一块四路继电器板控制门锁电机，另一块四路继电器板控制点火开关的状态。

4.根据权利要求2或3所述的基于NFC近场通信技术的汽车中央门锁控制装置，其特征在于：所述微控制器采用Arduino UNO Rev3开发板，所述载波传输模块采用带天线的PN532NFC板，其中：微控制器的引脚A4、A5、2、3对应与载波传输模块引脚MO/SDA/TX、NSS/SCL/RX、IRO、RST#连接；微控制器使用Arduino语言，与载波传输模块选用IIC协议通讯。

5.根据权利要求4所述的基于NFC近场通信技术的汽车中央门锁控制装置，其特征在于：所述微控制器的引脚3.3V、GND、4、5、6、7对应与四路继电器板的引脚V1、G1、S1、S2、S3、S4连接。

6.根据权利要求4所述的基于NFC近场通信技术的汽车中央门锁控制装置，其特征在于：微控制器与载波传输模块之间，连接P70_IRQ引脚，使得有命令的时候，载波传输模块可以快速通知微控制器。

7.根据权利要求1或2或3所述的基于NFC近场通信技术的汽车中央门锁控制装置，其特征在于：所述载波传输模块的NFC天线安装在前挡风玻璃或者门锁把手附近，微控制器和四路继电器板安装在中控台下方隐藏空间中。