一种用于汽车车主身份识别的识别器电路的制作方法

1.本实用新型涉及汽车电子电路技术领域，尤其涉及一种用于汽车车主身份识别的识别器电路。


背景技术：

2.随着汽车电子技术的不断发展，传统的无线门禁系统已无法满足广大用户的需求。免持式被动无钥匙门禁系统pke(passive keyless entry)正迅速成为汽车远程无钥匙门禁应用的主流，并成为新型汽车的普遍选择。在汽车装配有pke智能钥匙系统的情况下，车主只要靠近车辆或者碰一下车门，车门就能自动打开。pke智能钥匙系统是汽车智能化、信息化、电子化的体现，提高了整车的安全性、可靠性、舒适性，具有极佳的市场前景和巨大的潜在效益。
3.然而，在现行的汽车中，一般只有汽车生产厂家才会配置pke系统，而汽车pke系统使用的方案一般存在技术封闭，芯片难采购，产品成本高问题，难以适用于汽车加装的身份识别功能。


技术实现要素：

4.有鉴于此，有必要提供一种用于汽车车主身份识别的识别器电路，用以解决目前芯片采购难、产品成本高的技术问题。
5.本实用新型提供一种用于汽车车主身份识别的识别器电路，包括：识别器基站电路和识别器钥匙电路，其中：
6.所述识别器基站电路包括电源电路、第一mcu电路、唤醒电路、高频接收电路以及低频发射电路；所述电源电路与所述第一mcu电路电连接，用于给所述第一mcu电路供电；所述唤醒电路与所述第一mcu电路电连接，用于唤醒所述第一mcu电路；所述第一mcu电路与高频接收电路以及低频发射电路均电连接，用于发送低频信号给所述低频发射电路以驱动低频天线；所述高频接收电路用于接收高频信号并输出给所述第一mcu电路；
7.所述识别器钥匙电路包括纽扣电池、第二mcu电路、低频接收电路以及高频发射电路；所述纽扣电池与所述第二mcu电路电连接，用于给所述第二mcu 电路供电；所述第二mcu电路与所述低频接收电路以及高频发射电路均电连接，所述低频接收电路用于接收低频信号后唤醒第二mcu电路，所述高频发射电路用于发送高频信号。
8.优选的，所述电源电路包括第一降压电源电路和第二降压电源电路，所述第一降压电源电路用于将输入的直流电压转换为第一电压，所述第一电压用于给所述第一mcu电路、唤醒电路以及高频接收电路供电，所述第二降压电源电路用于将输入的直流电压转换为第二电压，所述第二电压用于给所述低频发射电路供电，其中：
9.所述第一降压电源电路包括第一降压芯片u1、电容c4、电容c5、电容c8 以及电容c9，所述电容c4与电容c5并联且一端与第一降压芯片u1的输入端连接，另一端接地，所述电容c8与电容c9并联且一端与第一降压芯片u1的输出端连接，另一端接地；
10.所述第二降压电源电路包括第二降压芯片u3、电容c16、电容c17、电容c18以及电容c19，所述电容c16与电容c18并联且一端与第一降压芯片u3的输入端连接，另一端接地，所述电容c17与电容c19并联且一端与第一降压芯片u3的输出端连接，另一端接地。
11.优选的，所述第一mcu电路包括第一mcu芯片，且芯片型号为ac7811qbge。
12.优选的，所述唤醒电路包括二极管d3、双向瞬变抑制二极管d4、电阻r27、电阻r28以及电容c37，所述双向瞬变抑制二极管d4的一端接入唤醒信号，另一端接地，所述二极管d3的负极端接入唤醒信号，正极端分别与电阻r27以及电阻r28一端连接，所述电阻r27另一端接入所述第一电压，所述电阻r28另一端分别连接电容c37以及所述第一mcu电路输入端，所述电容c37另一端接地。
13.优选的，所述高频接收电路包括无线接收芯片u4、电容c14、电容c15、电容c20、电感l2、电容c22、电感l3、电阻r15、电容c23、振荡器y1、电容 c21以及电阻r12；
14.所述无线接收芯片u4的vssre端接地；
15.所述无线接收芯片u4的ant端与所述电容c20和电感l3的公共端连接，所述电容c20的另一端与所述电感l2和电容c22的第一公共端连接，所述电感 l3的另一端与所述电感l2和电容c22的第二公共端连接，且所述第二公共端接地；
16.所述无线接收芯片u4的vddre端接入所述第一电压，所述电容c14一端接入第一电压，另一端接地，所述电容c15一端接入第一电压，另一端接地；
17.所述无线接收芯片u4的cth端与电阻r15一端连接，电阻r15的另一端接入所述第一电压，所述无线接收芯片u4的cth端也与电容c23一端连接，电容c23的另一端接地；
18.所述无线接收芯片u4的refosc端与振荡器y1一端连接，振荡器y1的另一端连接接地；
19.所述无线接收芯片u4的cagc端与电容c21一端连接，电容c21另一端接地；
20.所述无线接收芯片u4的shut/wakeb端与电阻r12一端连接，r12另一端与第一mcu电路连接，用于控制无线接收芯片u4的工作模式；
21.所述无线接收芯片u4的do端与第一mcu电路连接，用于输出高频信号给所述第一mcu电路。
22.优选的，所述低频发射电路包括低频发射芯片u5、电阻r13、电阻r14、电阻r16、电阻r17以及电容c24；
23.所述低频发射芯片u5的vdd端接入所述第二电压，cnd端接地；
24.所述低频发射芯片u5的ina端与inb端均与电阻r16一端连接，所述电阻 r16的另一端与所述第一mcu电路连接；
25.所述低频发射芯片u5的enb_a端与enb_b端均与电阻r14一端连接，所述电阻r14的另一端也与所述第一mcu电路连接，所述低频发射芯片u5的enb_a 端与enb_b端均与电阻r13一端连接，所述r13另一端接地；
26.所述低频发射芯片u5的outa与外部插接件连接，所述低频发射芯片u5的 outb与r17一端连接，r17的另一端与外部插接件连接。
27.优选的，所述纽扣电池用于提供第三电压。
28.优选的，第二mcu电路包括第二mcu芯片，且芯片型号为stm32g031。
29.优选的，所述低频接收电路包括低频接收芯片u6、电容c40、电感l1a、电感l1b、电
感l1c、电容c41、电容c42、电容c43；
30.所述低频接收芯片u6的vcc端接入所述第三电压，gnd端接地，所述c40 一端接入所述第三电压，另一端接地；
31.所述低频接收芯片u6的lf1p端与并联连接的电感l1c和电容c42的一公共端连接，电感l1c和电容c42的另一公共端接地，所述低频接收芯片u6的lf2p 端与并联连接的电感l1b和电容c43的一公共端连接，电感l1b和电容c43的另一公共端接地，所述低频接收芯片u6的lf3p端与并联连接的电感l1a和电容c41的一公共端连接，电感l1a和电容c41的另一公共端接地。
32.优选的，所述高频发射电路包括高频发射芯片syn115、电感l4、电容c45、电容c47、电感l5、电容c48、电容c49、电容c50、振荡器y3以及电阻r30；
33.高频发射芯片syn115的vdd端接入所述第三电压，且vdd端与电容c48一端连接，电容c48的另一端接地，高频发射芯片syn115的vss端接地；
34.高频发射芯片syn115的paout端与电感l4和电容c45的公共端连接，所述电感l4的另一端接入第三电压，所述电容c45的另一端与l5的一端连接，所述l5的另一端与电容c47的一端连接，且电容c47的另一端接地；
35.高频发射芯片syn115的ask端与电阻r30的一端连接，所述电阻r30的另一端接地；
36.高频发射芯片syn115的xtlin端与电容c50和所述振荡器y3的公共端连接，所述电容c50的另一端接地；
37.高频发射芯片syn115的xtlout端与电容c49和振荡器y3的公共端连接，所述电容c49的另一端接地。
38.有益效果：该实用新型可以在低成本条件下，实现标准要求的身份识别功能，且识别器钥匙功耗更低。经过测试，识别器钥匙的休眠电流为约3ua，主要为低频接收芯片的待机功耗，mcu电路的休眠电流小于0.1ua，高频发射电路在休眠时不工作。纽扣电池的标称容量一般为240mah，根据计算识别器钥匙装上电池可以放置9年，识别器钥匙在正常工作时电流约1ma，而正常工作场景下识别器钥匙大部分时间处于休眠状态，只有接收到有效的低频信号才工作，因此经过估算产品更换电池后约可使用5年。识别器基站安装在车身上，经过测试休眠电流可小于0.1ma，满足汽车电子电器的要求。本实用新型涉及的芯片都是常见芯片，解决了特殊芯片难采购的问题。
附图说明
39.图1为本实用新型提供的用于汽车车主身份识别的识别器电路一实施例的电路框架图；
40.图2为本实用新型提供的用于汽车车主身份识别的识别器电路中第一降压电源电路一实施例的电路原理图；
41.图3为本实用新型提供的用于汽车车主身份识别的识别器电路中第二降压电源电路一实施例的电路原理图；
42.图4为本实用新型提供的用于汽车车主身份识别的识别器电路中唤醒电路一实施例的电路原理图；
43.图5为本实用新型提供的用于汽车车主身份识别的识别器电路中高频接收电路一
实施例的电路原理图；
44.图6为本实用新型提供的用于汽车车主身份识别的识别器电路中低频发射电路一实施例的电路原理图；
45.图7为本实用新型提供的用于汽车车主身份识别的识别器电路中低频接收电路一实施例的电路原理图；
46.图8为本实用新型提供的用于汽车车主身份识别的识别器电路中高频发射电路一实施例的电路原理图。
具体实施方式
47.下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。
48.如图1所示，本实用新型提供了用于汽车车主身份识别的识别器电路一实施例的电路框架图，该识别器电路1包括识别器基站电路10和识别器钥匙电路 20，可以理解的是，识别器基站电路10一般安装在汽车上，而识别器钥匙电路 20一般安装与汽车钥匙内，识别器基站电路10和识别器钥匙电路20通过无线通信连接，从而通过识别器钥匙电路20中的触发信号开启或者关闭汽车。
49.作为具体的实施例，所述识别器基站电路10包括电源电路110、第一mcu 电路120、唤醒电路130、高频接收电路140以及低频发射电路150；所述电源电路110与所述第一mcu电路120电连接，用于给所述第一mcu电路120供电；所述唤醒电路130与所述第一mcu电路120电连接，用于唤醒所述第一mcu电路120；所述第一mcu电路120与高频接收电路140以及低频发射电路150均电连接，用于发送低频信号给所述低频发射电路150以驱动低频天线；所述高频接收电路140用于接收高频信号并输出给所述第一mcu电路120。
50.所述识别器钥匙电路20包括纽扣电池210、第二mcu电路220、低频接收电路230以及高频发射电路240；所述纽扣电池210与所述第二mcu电路220电连接，用于给所述第二mcu电路220供电；所述第二mcu电路220与所述低频接收电路230以及高频发射电路240均电连接，所述低频接收电路230用于接收低频信号后唤醒第二mcu电路220，所述高频发射电路240用于发送高频信号。
51.作为优选的实施例，请参阅图2和图3，所述电源电路包括第一降压电源电路和第二降压电源电路，所述第一降压电源电路用于将输入的直流电压转换为第一电压，所述第一电压用于给所述第一mcu电路、唤醒电路以及高频接收电路供电，所述第二降压电源电路用于将输入的直流电压转换为第二电压，所述第二电压用于给所述低频发射电路供电，其中：
52.所述第一降压电源电路包括第一降压芯片u1、电容c4、电容c5、电容c8 以及电容c9，所述电容c4与电容c5并联且一端与第一降压芯片u1的输入端连接，另一端接地，所述电容c8与电容c9并联且一端与第一降压芯片u1的输出端连接，另一端接地；
53.所述第二降压电源电路包括第二降压芯片u3、电容c16、电容c17、电容 c18以及电容c19，所述电容c16与电容c18并联且一端与第一降压芯片u3的输入端连接，另一端接地，所述电容c17与电容c19并联且一端与第一降压芯片u3的输出端连接，另一端接地。
54.作为具体的实施例，所述第一电压为5v，所述第二电压为9v。一般当输入的直流电压12v分别通过u1转换为5v提供给第一mcu电路、唤醒电路、高频接收电路，12v由io_en控制q2得到io_12v，再通过u3转换为过9v提供给低频发射电路用来驱动天线发射。在具体实施时，汽车典型工作电压为9-16v，本实用新型电源设计支持24v输入。
55.作为优选的实施例，所述第一mcu电路包括第一mcu芯片，且芯片型号为 ac7811qbge。
56.作为优选的实施例，请参阅图4，所述唤醒电路包括二极管d3、双向瞬变抑制二极管d4、电阻r27、电阻r28以及电容c37，所述双向瞬变抑制二极管 d4的一端接入唤醒信号，另一端接地，所述二极管d3的负极端接入唤醒信号，正极端分别与电阻r27以及电阻r28一端连接，所述电阻r27另一端接入所述第一电压，所述电阻r28另一端分别连接电容c37以及所述第一mcu电路输入端，所述电容c37另一端接地。具体的，唤醒信号可以是手碰、脚踢等人类行为触发的信号。
57.作为优选的实施例，请参阅图5，所述高频接收电路包括无线接收芯片u4、电容c14、电容c15、电容c20、电感l2、电容c22、电感l3、电阻r15、电容 c23、振荡器y1、电容c21以及电阻r12；所述无线接收芯片u4的vssre端接地；所述无线接收芯片u4的ant端与所述电容c20和电感l3的公共端连接，所述电容c20的另一端与所述电感l2和电容c22的第一公共端连接，所述电感 l3的另一端与所述电感l2和电容c22的第二公共端连接，且所述第二公共端接地；所述无线接收芯片u4的vddre端接入所述第一电压，所述电容c14一端接入第一电压，另一端接地，所述电容c15一端接入第一电压，另一端接地；所述无线接收芯片u4的cth端与电阻r15一端连接，电阻r15的另一端接入所述第一电压，所述无线接收芯片u4的cth端也与电容c23一端连接，电容c23的另一端接地；所述无线接收芯片u4的refosc端与振荡器y1一端连接，振荡器 y1的另一端连接接地；所述无线接收芯片u4的cagc端与电容c21一端连接，电容c21另一端接地；所述无线接收芯片u4的shut/wakeb端与电阻r12一端连接，r12另一端与第一mcu电路连接，用于控制无线接收芯片u4的工作模式。
58.具体的，无线接收芯片u4的型号为syn480r，且本实施例中的无线高频频率为433mhz。
59.作为优选的实施例，请参阅图6，所述低频发射电路包括低频发射芯片u5、电阻r13、电阻r14、电阻r16、电阻r17以及电容c24；所述低频发射芯片u5 的vdd端接入所述第二电压，cnd端接地；所述低频发射芯片u5的ina端与inb 端均与电阻r16一端连接，所述电阻r16的另一端与所述第一mcu电路连接；所述低频发射芯片u5的enb_a端与enb_b端均与电阻r14一端连接，所述电阻 r14的另一端也与所述第一mcu电路连接，所述低频发射芯片u5的enb_a端与 enb_b端均与电阻r13一端连接，所述r13另一端接地；所述低频发射芯片u5 的outa与外部插接件连接，所述低频发射芯片u5的outb与r17一端连接，r17 的另一端与外部插接件连接。
60.具体的，低频发射芯片u5为mosfet场效应管组成，当mosfet场效应管的输入ina和inb由mcu提供频率为125k的pwm，低频数据经过协议编码，由第一mcu电路输出到mosfet的ena和enb上。
61.作为优选实施例，所述纽扣电池用于提供第三电压，且所述第三电压为3v，纽扣电池供电功耗低。所述第二mcu电路包括第二mcu芯片，且芯片型号为 stm32g031，其优点为工
作电压低，为1.7v至3.6v，功耗小，最低休眠电流为小于0.1ua。
62.作为优选的实施例，请参阅图7，所述低频接收电路包括低频接收芯片u6、电容c40、电感l1a、电感l1b、电感l1c、电容c41、电容c42、电容c43；所述低频接收芯片u6的vcc端接入所述第三电压，gnd端接地，所述c40一端接入所述第三电压，另一端接地；所述低频接收芯片u6的lf1p端与并联连接的电感l1c和电容c42的一公共端连接，电感l1c和电容c42的另一公共端接地，所述低频接收芯片u6的lf2p端与并联连接的电感l1b和电容c43的一公共端连接，电感l1b和电容c43的另一公共端接地，所述低频接收芯片u6的lf3p 端与并联连接的电感l1a和电容c41的一公共端连接，电感l1a和电容c41的另一公共端接地。
63.具体的，低频接收芯片u6型号为as3933，该芯片由第二mcu电路通过spi 通讯(cs、scl、sdi、sdo)进行配置，通讯协议及配置方式参照as3933规格书。其中，l1a、l1b、l1c为接收天线，c41、c42、c43分别为天线的匹配电容，负责将天线的振荡频率调整到125k。在接收到低频信号时，首先判断前导数据和模式字，如果符合要求，则在as3933的wake引脚上产生高电平信号唤醒mcu，然后由mcu通过dat继续接收余下的数据。
64.作为优选的实施例，请参阅图8，所述高频发射电路包括高频发射芯片 syn115、电感l4、电容c45、电容c47、电感l5、电容c48、电容c49、电容c50、振荡器y3以及电阻r30；高频发射芯片syn115的vdd端接入所述第三电压，且 vdd端与电容c48一端连接，电容c48的另一端接地，高频发射芯片syn115的 vss端接地；高频发射芯片syn115的paout端与电感l4和电容c45的公共端连接，所述电感l4的另一端接入第三电压，所述电容c45的另一端与l5的一端连接，所述l5的另一端与电容c47的一端连接，且电容c47的另一端接地；高频发射芯片syn115的ask端与电阻r30的一端连接，所述电阻r30的另一端接地；高频发射芯片syn115的xtlin端与电容c50和所述振荡器y3的公共端连接，所述电容c50的另一端接地；高频发射芯片syn115的xtlout端与电容c49 和振荡器y3的公共端连接，所述电容c49的另一端接地。
65.具体的，高频发射电路中高频发送芯片syn115与识别器基站的高频接收芯片syn480r组成一对高频433mhz的通讯收发器。由16m晶振y3提供给syn115 再倍频至433mhz，第一mcu电路通过ask发送数据信号。
66.综上所述，本实用新型提供的一种用于汽车车主身份识别的识别器电路有如下有益效果：该实用新型可以在低成本条件下，实现标准要求的身份识别功能，且识别器钥匙功耗更低。经过测试，识别器钥匙的休眠电流为约3ua，主要为低频接收芯片的待机功耗，mcu电路的休眠电流小于0.1ua，高频发射电路在休眠时不工作。纽扣电池的标称容量一般为240mah，根据计算识别器钥匙装上电池可以放置9年，识别器钥匙在正常工作时电流约1ma，而正常工作场景下识别器钥匙大部分时间处于休眠状态，只有接收到有效的低频信号才工作，因此经过估算产品更换电池后约可使用5年。识别器基站安装在车身上，经过测试休眠电流可小于0.1ma，满足汽车电子电器的要求。本实用新型涉及的芯片都是常见芯片，解决了特殊芯片难采购的问题。
67.综上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。