2.4GHz无线模块助力无钥匙进入门禁系统中的应用

无钥匙进入系统技术属于汽车电子系统技术领域，本文主要阐述该项技术在门禁系统中的应用。普通的遥控钥匙进入系统，英文名称是Remote keyless entry，简称RKE，这需要人主动去操作钥匙从而进行开锁。而无钥匙进入系统具有无钥匙进入并且启动的功能，英文名称是Passive Keyless Entry，简称PKE。该钥匙的被动性（Passive）在英文名称里很好地体现出来了，即不需要主动操作钥匙开锁。在操作方面，无钥匙进入系统显然比普通的遥控系统更加先进。

门禁系统属于智能建筑领域，英文名称是Access Control System，简称ACS。例如，酒店门禁，小区门禁，停车场门禁等都属于门禁系统。

目前市面上存在的大多数门禁系统主要居于磁卡识别的技术，可以称之为磁卡门禁系统。该系统是以手动刷卡为前提的，出入都需要人为刷卡，这种操作方式容易使卡片及设备磨损，影响使用寿命。磁卡容易复制，不利于双向的控制，安全系数比较低；磁卡信息容易因外界磁场丢失，使磁卡无效。

针对现有技术中存在的问题，将无钥匙进入系统技术应用到门禁系统上，产生一种新型的门禁控制装置。该装置采用无线双向通信的方式，安全系数高，不存在磨损，设备使用寿命较高。

新型的门禁控制装置，包括钥匙端、主机端（核心端）和后台端。

钥匙端主要包含主控芯片、2.4GHz无线发送芯片、125KHz无线接收芯片以及PKE 强制按键。2.4GHz无线发送芯片、125KHz无线接收芯片以及PKE强制按键均与主控芯片连接。

主机端（核心端）主要包含主控芯片、2.4GHz无线接收芯片、3个125KHz无线发射芯片、3组125KHz发射天线以及串口模块。2.4GHz无线接收芯片、3个125KHz无线

发射芯片以及串口模块均与主控芯片连接。3组125KHz发射天线分别与3个125KHz无线发射芯片相连接。

后台端包含了串口模块及其他。

主机端（核心端）的3个125KHz无线发射芯片与钥匙端的125KHz无线接收芯片采用无线连接；钥匙端的2.4GHz无线发送芯片与主机端（核心端）的2.4GHz无线接收芯片采用无线连接；主机端（核心端）和后台端通过串口模块连接。

钥匙端主控芯片实现数据加密、解密、存储数据、控制收发的功能。125KHz无线接收芯片用于检测主机端（核心端）周期发送的125KHz触发信号，实现靠近感应功能。

2.4GHz无线发送芯片用于成功感应后快速向主机端（核心端）发送自身ID和控制命令等数据。

钥匙端上电后主控芯片长期处于深度休眠状态，功耗极低，休眠电流为uA级。当钥匙端进入主机端（核心端）任意一125KHz发射天线的2m感应范围内，钥匙端125KHz 无线接收芯片收到正确的125KHz触发信号，唤醒主控芯片，主控芯片控制2.4GHz无线发送芯片向主机端（核心端）发送自身ID和控制命令等数据。钥匙端也可以通过PKE 强制按键唤醒主控芯片，实现上述功能。

主机端（核心端）包含了两种状态，分别是连接状态和非连接状态。当有任意数量的钥匙处于感应范围内，主机端（核心端）处于连接状态（默认收到正确数据）；当全部的钥匙均离开感应范围，主机端（核心端）处于非连接状态。

主机端（核心端）主控芯片实现数据加密、解密、存储数据、控制收发的功能。主控芯片周期性使能3个125KHz无线发射芯片，3个125KHz无线发射芯片分别通过各自的125KHz发射天线实现2m的感应范围。当钥匙进入感应范围，主机端（核心端）2.4GHz 无线接收芯片接收到正确的数据，则进入连接状态。主机端（核心端）通过串口模块向

后台端传输信息，这个信息包含进入指令以及钥匙ID。当钥匙离开感应范围一定时间（秒级时间）后，主机端（核心端）进入非连接状态。主机端（核心端）同时也通过串口模块向后台端传输信息，这个信息包含离开指令以及钥匙ID。整个过程无需对钥匙进行任何操作，钥匙一直处于被动状态。

后台端通过串口模块收到主机端（核心端）的信息后控制各种外部设备，例如开门、关门等。

由于采用了无钥匙进入系统技术，该门禁系统达到了以下有益效果：该系统实现了自动控制，在操作方面更为先进（前文多次提及）；该系统采用了2.4GHz无线收发芯片进行数据传输，传输速度更快，传输时间更短，降低了钥匙端功耗；该系统采用了3组125KHz发射天线，3组天线可同时使用，也可单独使用，实现了自由扩展感应范围的功能。