PIC16F639在被動無鑰門禁系統(tǒng)中的設計應用
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圖3：由于天線的方向性，在實際應用中，兩個天線平行時檢測距離最大，
正交時檢測距離最短
PIC16F639器件具有三個低頻輸入通道。LCX、LCY和LCZ引腳用于連接(每個LF輸入通道的)外部LC諧振天線電路。外部電路連接至天線輸入引腳及LCCOM引腳。對所有外部天線電路而言，LCCOM是共用引腳。當內(nèi)部檢測電路檢測到強輸入信號時，建議在LCCOM引腳與地之間接一個電容(1～10uF)，以提供穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
盡管PIC16F639有三個LC輸入引腳與三個外部天線連接，但根據(jù)具體應用，用戶可以只用一個或兩個天線，而不是同時使用三個天線。工作電流消耗與使能的通道數(shù)成正比，使能的通道越少，消耗的電流越小，但強烈建議在免持式PKE應用中使用所有三個天線。
為檢測低頻磁場，通常要使用調(diào)諧環(huán)型天線。為使天線電壓最大，環(huán)型天線必須精確調(diào)諧到所需的頻率。對于PKE應用，應將天線調(diào)諧到基站載波頻率。環(huán)型天線由構(gòu)成并聯(lián)LC諧振電路的一個線圈(電感)和幾個電容組成。通過增大環(huán)路表面積和電路的品質(zhì)因數(shù)(Q)使天線電壓最大。
LC諧振電路的諧振頻率由式1給出：
對于給定的LC諧振電路，接收到的天線電壓可近似地用式2表達。
在式2中，品質(zhì)因數(shù)(Q)是衡量調(diào)諧電路的頻率選擇性的指標。假設電容在125kHz時無損耗，則LC電路的Q值將主要由電感決定。
在典型應答器應用中，電感值的范圍在1～9mH之間。對于空芯電感，LC電路的Q值大于20，對于鐵氧體磁芯電感，Q值約為40。
式2中的Scosα項代表天線的有效表面積，即為環(huán)路處于入射磁場中的面積。當cosα等于1時，天線有效表面積最大，此時基站和應答器單元的天線面對面。在實際應用中，兩個天線平行時檢測距離最大，正交時檢測距離最短。圖3用圖形闡述了實際應用中的天線方向問題。
圖4：推薦的應答器電路板天線布局圖
如式2和式3所示，當LC電路準確調(diào)諧到入射載波的頻率時，線圈上的感應電壓最大。但在實際應用中，由于LC元件的容差不同，各個應答器的LC諧振頻率也不同。為補償元件容差帶來的誤差，PIC16F639的每個通道都有一個內(nèi)部調(diào)諧電容組。電容值可以以1pF為步長，被編程到最大63pF，電容值隨配置寄存器位的增加而單調(diào)遞增。
可通過監(jiān)測RSSI電流輸出對電容進行有效調(diào)諧。RSSI輸出與輸入信號強度成正比，因此LC電路被調(diào)諧得與載波頻率越接近，監(jiān)測到的RSSI輸出越高?？傠娙葜惦S著配置寄存器位升高而增加，由此得到的內(nèi)部電容被疊加到LC電路的電容上。隨內(nèi)部諧振電容的增加，LC諧振頻率將降低。
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