拆解汽车无线钥匙发现Silicon Labs 单芯片遥控IC

时间： 2016-03-07 来源：世强

代理服务

技术支持

批量订货

Sub-GHz,Si4010,SI4010-C2-GS,SI4010-C2-GT

随着汽车电子业的发展，RKE(Remote Keyless Entry,无线遥控门禁)系统，已经成为汽车的一个标配，高性价比显得有为重要。

RKE系统由钥匙上的按键加密发送器和车内内置的遥控接收器两部分组成，如图1所示。使用时，钥匙上的发射器就会向安装在车内的接收器发射出一串短脉冲数字信号，经过解码的信号，再传到BCM上的微控制器控制传动机构，从而完成打开或者关闭车门或者是行李箱的动作。整个开门关门的过程中精确的信号发射和接受起着关键作用。

通过拆解发现，SILICON LABS射频发射器Si4010作为一款设计简单、成本低廉的单芯片遥控IC被工程师们广泛使用于无线钥匙射频发送系统中。Si4010采用了专利的无晶体振荡架构，其载波频率的精确度可以达到正负150ppm,它的精度比传统的（SAW）发射器高出两倍，且无需使用外部晶体振荡器。

图1：RKE系统运作原理图

发射器系统硬件部分

拆解发现Si4010射频发射器外围电路非常简单，仅需要一个旁路变容，一片设计了天线的印刷电路板，一颗电池和数个按键便能够构成一个完整的无线射频遥控器，硬件设计电路如图2所示。RKE无线发射系统是以Si4010为核心的，Si4010的两个通用输入输出口与按键直连，内部电路可以直接采集按键信息，芯片的差分信号输出端TXM和TXP分别于环形天线的两端连接，环形天线可以直接设计并印制在PCB板上，大大减小了发射系统的体积。Si4010内部的C2接口C2DATA C2CLK外加VDD GND组成了4端口的编程接口，能够实现方便快捷的在线Debug和烧录。Si4010带有1个LED驱动IO口，可以直接驱动发光LED作为按键指示灯,当有按键按下时，发光二极管点亮，当没有按键按下时，发光二极管熄灭。Si4010无线发射系统主要功能是在内部C8051内核单片机的控制下采集实时按键信息，实现数据加密和编码，再进行FSK/OOK调制，调制后信号经过放大调谐，由环形天线发射出去。Si4010芯片具备天线自动调协，该功能能够最大化发射距离，提供稳定的输出功率，减少对遥控器的干扰。

图2：基于Si4010的RKE原理图

发射器软件部分

Si4010的软件设计思路是模块化思路，系统内的主要功能均做成独立的功能函数，在主循环程序中按需调用。

Si4010是通过芯片上的C2接口实现内部集成的C8051内核MCU对无线模块进行控制而实现无线传输的，所有的功能函数，包括芯片初始化程序，键盘扫描程序，射频参数设置程序，原厂均已提供，用户只需要根据需求调用即可。

发射系统的软件流程如图3。当初始化完成后，程序进入主循环并监视按键操作，进行事件处理.依赖于哪一个按键被按下，程序决定做什么，并根据按键构建适合的数据包.然后，Si4010微调频率并发射数据包.一旦信息发射完成，Si4010完全关闭并转入超低功耗待机状态.在待机模式，芯片耗电少于10nA(25°C温度下)，并能够从任意GPIO按键按下中唤醒，重新开始处理

图3：发射系统的软件运行流程

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 1
| 转发至：

本网站所有内容禁止转载，否则追究法律责任！

全部评论（1）

用户_1943 Lv4 2018-01-30

涨知识文章

没有更多评论了

【应用】首个单芯片无线发射器，遥控器设计一步到位

Silicon Labs Si4010业界首个单芯片遥控IC，仅需一个外部旁路电容、一块印制电路板、电池和一个带按键的外壳便能构成完整的无线遥控器。

2017-07-31 - 新应用代理服务技术支持批量订货

【应用】借力Sub-GHz 无线M-Bus加速智能仪表普及

半导体从业者已积极投入M-Bus相关芯片、软件协议栈及模组布局，如推出整合超低功耗MCU（如芯科的EFM32、EZR32等）与高效能sub-GHz无线IC（如EZRadioPRO系列等）的单芯片方案，可望加速智能型仪表应用普及。

2019-07-30 - 新应用代理服务技术支持批量订货

【技术大神】基于Silicon Labs Si4010/SI4356射频收发器的简单程控收发器

本方案设计了一套基于Silicon Labs Si4010/SI4356射频收发器的遥控装置。根据应用场合的不同，遥控设备可以适当的选取不同的安全等级及编、解码方案。

2016-07-15 - 新应用代理服务技术支持批量订货

【经验】如何测试无线收发器的发射功率和频偏？

在设计好Sub-GHz无线收发器si446x 或者si4438的PCB板，完成元器件贴板和焊接之后，就可以开始测试PCB板的射频性能了。

2018-02-23 - 设计经验代理服务技术支持批量订货

【经验】手把手教你将HEX 文件烧录进无线收发器Si4010

Silicon Labs射频发射器Si4010广泛使用于汽车遥控器、家居安防、车库门等应用场合，本文介绍了其烧录工具和烧录步骤。

2017-08-25 - 设计经验代理服务技术支持批量订货

Silicon Labs（芯科科技）Sub-GHz芯片和模块选型指南

目录- Introduction to Sub-GHz Networking Key Considerations Sub-GHz SoC and Module

型号- FG22,ZGM,FG23,XG28,FG25,FG28,ZG23,XG23,XGM230S,FGM,SG23,SI44XX,ZG28

2023/9/14 - SILICON LABS - 选型指南代理服务技术支持批量订货

Silicon Labs（芯科科技） Si4010刻录工具包

型号- SI4010-C2-AS,SI4010-C2-GTR,SI4010,SI4010-C2-GSR,SI4010-C2-GT,SI401X,SI4010-C2-GS,SI4010-C2-ATR

2017年08月21日 - SILICON LABS - 开发环境(软件/固件) - 1.0 代理服务技术支持批量订货

Si4010-C2无晶体SOC射频发射机

描述- Si4010-C2是一款完全集成的无晶振CMOS SoC射频发射器，内置CIP-51 8051微控制器。该设备适用于亚GHzISM频段，专为电池供电应用设计，工作电压为1.8至3.6伏，待机电流低于10纳安。它具有高功率放大器，可提供高达+10分贝毫瓦的输出功率，并包含一个专利天线调谐电路，自动调整共振频率和功率放大器输出与连接的天线之间的阻抗匹配，以实现最佳传输效率和低谐波含量。

型号- SI4010-C2-GSR,SI4010-C2-GTR,SI4010-C2-AS,SI4010-C2-AT,SI4010-C2-GT,SI4010-C2,SI4010-C2-GS,SI4010-C2-ATR,SI4010-C2-AS,SI4010-C2-GTR,SI4010-C2-GS,SI4010,SI4010-C2-GT,SI4010-C2-GSR,SI4010-C2-ASR,SI401X,SI4010-C2-ATR

2011年02月01日 - SILICON LABS - 数据手册 - Rev. 1.0 2/11 代理服务技术支持批量订货

Silicon Labs携手涂鸦智能打造物联网广泛应用的Sub-GHz模块，支持远距离传输

Silicon Labs和全球化IoT开发平台涂鸦智能宣布，双方合作提供完整Sub-GHz的解决方案，以实现低功耗、高安全性及远距离的传输。该解决方案将Silicon Labs的EFR32FG SoC集成至涂鸦智能的SS3L模块中。

2021-09-23 - 原厂动态

【经验】无线发射器NVM的烧录方法

Si4010是Silicon Labs公司推出的一款完全集成无晶体CMOS SoC射频发射器，包含一个8KB的NVM用于存储用户程序，12KB的ROM存储的是出厂的API函数，该函数可由用户程序调用

2018-02-05 - 设计经验代理服务技术支持批量订货

Silicon Labs（芯科科技） Si4010参考例程

型号- SI4010-C2-AS,SI4010-C2-GTR,SI4010,SI4010-C2-GSR,SI4010-C2-GT,SI401X,SI4010-C2-GS,SI4010-C2-ATR

2016年11月18日 - SILICON LABS - 开发代码代理服务技术支持批量订货

Sub-GHz专有协议和Silicon Labs独家开发的Connect软件堆栈

随着物联网应用需求越来越多样化，开发者若能充分利用各种无线连接技术的优势将可以满足相应的应用场景需求。Sub-GHz专有无线协议相比其他标准协议，其在长距离，低功耗，以及低成本上提供了许多优势。本文特别针对Sub-GHz专有协议以及Silicon Labs独家开发的Connect连接软件堆栈进行说明。

2020-08-12 - 原厂动态代理服务技术支持批量订货

【产品】支持远距离通信的低功耗远距离Sub-GHz SoC EFR32FG

Silicon Labs的高性能双频段无线SoC EFR32FG支持Rail、Connect私有协议和动态双协议，支持2.4GHz和Sub-GHz共存的无线机制。单从芯片指标性能上说，该芯片有+20dbm最大发射功率，-126dbm接收灵敏度，链路预算非常优秀。EFR32FG目前已经支持1.2kbps DSSS+FEC长距离模式，现在已经是Lora的强力竞争对手，助力更低成本、高性能的长距离通信产

2019-12-02 - 新产品代理服务技术支持批量订货

Silicon Labs（芯科科技） Si4010无线发射器数据简介

型号- SI4010-C2-AS,SI4010-C2-GTR,SI4010,SI4010-C2-GSR,SI4010-GT,SI4010-GS,SI4010-C2-GT,SI401X,SI4010-C2-GS,SI4010-C2-ATR

2016年06月30日 - SILICON LABS - 数据手册 - 6.26.10 代理服务技术支持批量订货

Silicon Labs（芯科科技）EZR32HG220带ARM Cortex-M0+CPU和Sub-GHz无线电的无线MCU数据手册

描述- EZR32HG Wireless MCUs EZR32HG220 Wireless MCU family with ARM Cortex-M0+ CPUand sub-GHz Radio Data Sheet

型号- EZR32HG220FXXR69G-C0,EZR32HG,EFM32,EZR32HG220FXXR61,EZR32HG220FXXR61G-C0,EZR32HG220F64R55G,EZR32,EZR32HG220FXXR63,EZR32HG220FXXR67G-C0,EZR32HG220FXXR60,EZR32HG220FXXR69,EZR32HG220F32R55GR,EZR32HG220F64R55GR,EZR32HG220FXXR63G-C0,EZR32HG220FXXR55,EZR32HG220FXXR60G-C0,EZR32HG220F32R55G,EZR32HG220FXXR67,EZR32HG220,EZR32HG220FXXR55G-C0,EZR32HG220FXXR68G-C0

2019年8月 - SILICON LABS - 数据手册 - Rev. 1.1 代理服务技术支持批量订货