基于RFID的汽车防盗系统设计与实现

　　AT24C01是具有I2C总线的1K位电可擦除存储器，具有独立的写周期(最大10 ms)，上电后可在线编程数据，失电时能长期保存结果，这样可以有效地防止人为对汽车电源的破坏。AT24C01存储相应的TAG-IT的UID号，用于与读取的应答器的UID进行核对。语音电路以ISD5216集成语音芯片为核心，ISD5216具有录音播放能力和4MB的数字资料存储功能，结合调理和功放电路实现多段语音的录放，从而方便地实现了RFID防盗系统的安全提示和报警功能。检测电路用来检测汽车的各种状态信息，检测到的状态信息包括车门的检测，对电源，刹车等信号的检测。MCU通过检测到的状态信息做出判断决策，通过执行机构控制方向灯、电源、门磁锁和轮毂锁。

　　CAN通讯网络模块负责将启动信号和检测信号通过CAN网传输给汽车的中央处理器。中央处理器通过接收的信号做决策判断。CAN总线通信方式灵活、抗干扰能力强，目前在汽车控制系统中应用广泛。CAN通讯接口硬件设计如图3所示，其中82C250是CAN控制器和物理总线间的接口，它和CAN控制器之间采用光隔P113来提高系统的抗干扰能力。

　　4 RFID汽车防盗系统软件的实现

　　RFID汽车防盗系统软件的设计开发环境为Code Warrior for S12，它是面向以HC12

和S12为CPU的单片机应用开发软件包。包括集成开发环境IDE、处理器专家库、全芯片仿真、可视化参数显示工具、项目工程管理器、C交叉编译器、汇编器、链接器以及调试器。其调试方式为BDM方式，BDM ( Background Debug Mode)是Freescale公司的一种系统调试方式，具备基本的调试功能，包括资源访问及运行控制，与指令挂牌及断点逻辑配合可以实现很多重要的开发功能。

　　4.1 S6700工作流程

　　软件设计的重点是对S6700的编程。S6700编程要严格遵循其通讯协议和工作时序，对S6700的操作有三种模式：普通模式、寄存器模式和直接模式。直接模式下，CPU要直接面向射频信号处理，比较复杂，故一般不采用。普通模式下每条指令均含有协议、调制方式、传输速率等参数，而寄存器模式系列则不含这些参数，而是由预先写入的寄存器的数值决定。本系统对S6700的操作选用普通模式，在该模式下，MCU首先要发送关闭命令以防止复位脉冲误判，接着初始化时间寄存器，然后发送普通模式命令参数。在TAG-IT应答之前，MCU必须放弃时钟线控制权，并将其转交给S6700，然后等待应答器的回复信号，接收到回复信号后，MCU读应答器UID判断有无读卡错误，应答结束后，MCU收回时钟线控制权。S6700的工作流程图如图4所示。

　　 4.2 初始化

　　射频应答的所有操作都是从S6700的初始化开始的。在MCU与TAG-IT的通讯过程中，首先必须初始化时间寄存器。按照ISO／IEC15693协议，必须写入初始化时间序列S1 011110111000000011000 ES1，其中S1与ES1分别为起始位和结束位，普通模式下，命令字节为8位，其发送顺序是高位在前，数据流则是低位在前。下面是其命令结构格式：

　　起始位的波形是当SCLOCK为高时，在DIN发生一个上升沿。其中DIN必须在SCLOCK突变为高电平300 ns以后才能突变为高电平并产生上升沿。结束位的波形是当SCLOCK突变为高电平至少400 ns以后在DIN发生一个下降沿。

　　4.3 读应答器UID

　　在MCU读TAG-IT期间，由S6700掌握时钟线控制权。S6700读得数据后，通过DIN传输给MCU。在读取数据时，MCU必须严格模拟TAG- IT的响应时序，并通过传输来的FLAG来确定数据的正确性。只有在FLAG完全正确时，才会继续接受响应内容，否则，系统将结束读卡过程。图5给出了读应答器的子程序图。

　　TAG-IT的响应格式依次为起始位S2、FLAG、响应内容、CRC16、结束位ES2，其基本的读卡请求和应答时序如图6所示。其中TRAN1和TRAN2分别表示MCU放弃时钟权限和MCU获得时钟权限。

5 结束语

　　汽车防盗问题在全世界范围内备受关注。要解决这一问题需从高科技防盗技术方面着手，而RFID汽车防盗系统具有如下诸多优点：

　　(1) 采用射频识别技术能准确判别UID，瞬间完成身份识别；

　　(2) 应答器内含唯一的UID号和数字化的密码，重码率极低，提高了防盗性能；

　　(3) 采用车用微控制器MC9SD64为防盗系统的控制单元，提高了现场的抗干扰能力，可确保防盗系统的正常运行；

　　(4) 利用CAN总线与汽车的中央计算机进行通信，可保证通信流畅，提高了防盗系统通信的抗干扰能力。