探索Microchip无线安全遥控开发套件：功能、应用与设计要点

在当今的电子世界中，无线安全遥控技术的发展日新月异。Microchip的无线安全遥控开发套件（Wireless Security Remote Control Development Kit）为工程师们提供了一个强大的平台，用于评估和开发无线安全遥控应用。本文将深入探讨该套件的各个方面，包括其功能、硬件组成、使用方法以及开发建议。

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套件概述

Microchip的无线安全遥控开发套件是一个用于无线安全遥控应用的演示和开发平台。它展示了两种安全协议：KEELOQ® Classic和KEELOQ® AES。套件包含一个基于PIC12LF1840T39A的四按钮钥匙扣发射器、SX1239接收器PICtail™子板以及嵌入式安全开发板。该套件有三种发射频率可供选择，分别是433.92 MHz、868 MHz和915 MHz。

硬件组成

1. PIC12LF1840T39A无线遥控钥匙扣

这是一个用于无线安全遥控应用的演示和开发平台。其外壳采用Polycase的现成钥匙扣外壳，内部装有双面印刷电路板（PCB）。PCB为两层、镀通孔、0.031英寸（0.7874毫米）厚的FR4材料。除LED外，所有组件都位于顶层。设计中采用了PCB天线，以降低成本并实现紧凑性。不过，这种“电小环天线”的波长远小于正常设计的四分之一波长，具有极高的品质因数（Q），因此对寄生阻抗非常敏感，阻抗匹配具有挑战性。

2. SX1239接收器PICtail™子板

该子板采用Semtech SX1239低功耗集成UHF接收器，可插入许多Microchip技术开发工具上的28针PICtail连接器。天线连接有一个针座，可插入线天线，展示了一种简单且低成本的天线选择。天线长度应约为感兴趣频率的四分之一波长。针座可通过烙铁加热移除，然后可焊接SMA或反极性SMA（RP - SMA）连接器，使用鞭状或套筒偶极天线。

3. 嵌入式安全开发板

该开发板为安全和认证产品提供了演示和开发环境。其主要模块包括目标应用微控制器、主机微控制器、串行附件端口、USB接口端口、PICtail连接器、16x2字符LCD显示屏、实时时钟和日历（RTCC）模块、按钮、LED和电压调节器等。

开始使用

1. 硬件要求

运行预编程演示应用需要PIC12LF1840T39A无线遥控钥匙扣、SX1239接收器PICtail™子板、嵌入式安全开发板以及USB A到Mini - B电缆（也可使用台式电源供电）。

2. 软件要求

PIC12LF1840T39A钥匙扣和嵌入式安全开发板已预编程有遥控演示程序。演示代码可从无线安全遥控开发套件产品网页（http://www.microchip.com/security）获取。

3. 演示设置

• 准备CR2032硬币电池（若套件未包含）。
• 打开红色钥匙扣的塑料外壳，插入电池，确保极性正确。
• 按下钥匙扣上的任何按钮，LED应闪烁，以验证安装是否正确。
• 将RF接收器子板插入嵌入式安全开发板的PICtail插槽，确保RF接收器芯片面朝向中心。
• 为嵌入式安全开发板供电，可选择USB端口或外部电源。

4. 演示操作

预编程演示展示了Microchip远程无钥匙进入（RKE）解决方案的基本操作，突出了空中传输数据的安全能力。使用了KEELOQ® Classic和KEELOQ® AES两种加密方法。

• 钥匙扣作为发射器：按下钥匙扣上的四个按钮之一，按钮信息将被加密并传输。按下按钮1或2时，信息使用KEELOQ Classic加密；按下按钮3或4时，使用KEELOQ AES加密。
• 嵌入式安全开发板作为接收器：当SX1239接收器PICtail子板接收到安全数据包时，目标应用微控制器获取数据包内容，根据数据包长度确定加密方式（KEELOQ Classic或KEELOQ AES），进行解密和认证。对于KEELOQ Classic，只有已知发射器的消息才能被接受，可通过按下按钮SW4启动学习过程；对于KEELOQ AES，无需学习过程。

5. 硬件自检

可对嵌入式安全开发板进行硬件自检，以确保硬件完整性。按下并按住按钮SW1，然后给开发板上电，依次进行按钮测试、LED测试、RTCC测试和SPI测试。

开发建议

1. 钥匙扣作为发射器的开发

要修改钥匙扣中的十六进制代码，需打开红色塑料外壳，通过ICSP™端口进行编程。编程时，将ICSP引脚对准PCB上的接触区域，避免移动。在测试钥匙扣传输时，避免用手指触摸PCB区域。同时，建议使用PIC® MCU内存的代码保护功能，以确保KEELOQ安全密钥的安全。在数据白化过程中，Microchip RKE演示使用PWM由中断驱动，传输数据速率与微控制器的操作速度密切相关，实际应用中需要在数据速率和处理速度之间进行权衡，以获得最佳电池寿命。

2. 嵌入式安全开发板作为接收器的开发

嵌入式安全开发板在套件中作为接收器，右侧的目标应用微控制器负责数据接收和KEELOQ安全功能，主机微控制器主要用于驱动LCD显示屏。如果只在目标应用微控制器上开发应用，可忽略两个微控制器之间的通信；如果同时使用主机微控制器，则需要注意两者之间的通信。在连续模式下接收数据时，数据速率与微控制器的处理速度相关，由于接收器通常由市电供电，对功耗的关注相对较少，可提高微控制器的运行速度以补偿更高的数据速率。

总结

Microchip的无线安全遥控开发套件为工程师提供了一个全面的平台，用于开发和评估无线安全遥控应用。通过深入了解套件的硬件组成、使用方法和开发建议，工程师们可以更好地利用该套件，开发出安全、高效的无线遥控解决方案。你在使用类似开发套件时遇到过哪些挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验。