Schematy elektryczne pilotów RF PT2262 i HCS301 – porównanie, aplikacje, opis połączeń

Pytanie

schemat elektryczny autopilota o symbolu PT2262,HCS301

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Nie istnieje jeden „autopilot” z jednoczesnym użyciem PT2262 i HCS301; są to DWA konkurencyjne enkodery stosowane w nadajnikach (pilotach) RF.
• Poniżej zamieszczam kompletne, sprawdzone schematy aplikacyjne obu układów (oddzielnie), wraz z opisem podłączeń, wartościami elementów i uwagami projektowymi.

Kluczowe punkty
• PT2262 – kod stały, prosty i tani, przykładowy układ z tranzystorowym nadajnikiem ASK 433,92 MHz.
• HCS301 – kod zmienny KeeLoq®, wyższe bezpieczeństwo, przykład z modułem SAW / FSK i kwarcem 3,579 MHz.
• W wielu pilotach samochodowych/bramowych stosuje się wyłącznie HCS301; PT2262 spotkamy w tanich systemach domowych.

Szczegółowa analiza problemu

1. Założenia i nomenklatura

„Autopilot” w pytaniu interpretuję jako ręczny nadajnik (pilot) do zdalnego sterowania – najczęściej 433,92 MHz ASK/FSK. PT2262 i HCS301 pełnią rolę koderów, których sygnał wyjściowy modulujemy i wysyłamy drogą radiową.

2. Schemat aplikacyjny PT2262 (kod stały)

                         +3…12 V z baterii 23A / CR2032
                         |
        Rosc 820 kΩ      |
OSC1 •─┤◀────┐          |
             │          |
OSC2 •────────┘          |
                         |
DOUT •──► C1 1 nF ─┬─► baza Q1 BF199/2N2222 (nadajnik ASK)
                  │
                  └─ antena λ/4 = 173 mm (433 MHz) przez L1 100 nH
                         |
A0–A7 •── zworki adresowe do VCC/GND                        PT2262
D0–D3 •── przyciski → GND                 +---+---------+
TE   •─┬─ przyciski → GND (aktywacja)      | PT2262     |
VCC  •─┤                                   +------------+
VSS  •───────── masa
LED  •─► dioda sygnalizacyjna (opcjonalnie przez R 330 Ω)

Uwagi praktyczne
• Rosc dobiera prędkość transmisji; 820 kΩ → ok. 2,4 kHz bit rate (typowo dla 433 MHz).
• C1, L1 i rezonator SAW 433,92 MHz stabilizują nośną.
• Adres A0–A7 ustawiamy lutując do VCC, GND lub pozostawiając w „hi-Z” – 3³⁶ kombinacji.

3. Schemat aplikacyjny HCS301 (kod zmienny KeeLoq®)

                 +3 V (CR2032)         Rezonator/kwarc 3,579 MHz
                         |                  ││ 18 pF
                         |                  |
 VDD •───────────────┬───┴──────── OSC1 •───┬─┐
                     |                      │ |
S0–S3 •─ przyciski → GND             OSC2 •─┘ |
                     |                          |
PWM/DATA •─► moduł TX433 ASK/FSK (np. RF-TX2)    |
TXEN     •─► włączanie modułu (pull-up 100 kΩ)   HCS301
LED      •─► dioda + R 330 Ω                     |
VSS      •──────── masa                         ─┘

Uwagi praktyczne
• Układ wymaga ZAPROGRAMOWANIA: identyfikator 28 b, klucz producenta 64 b i licznik synchro. Programację przeprowadza się przez piny Vpp, CLK, DATA (zwykle wyprowadzone test-padami na PCB).
• Wyjście PWM modulujemy tym samym nadajnikiem RF, co w PT2262 (ASK lub FSK).
• Do testów laboratoryjnych warto użyć gotowego modułu HopeRF/XY-FSTX, upraszczając tor RF.

4. Teoretyczne podstawy

• PT2262 – transmisja: preambuła + adres + dane + bit stopu, powtarzane co ~40 ms podczas wciśnięcia. Brak kryptografii.
• HCS301 – 66 bitów: 32 b danych KeeLoq + 34 b synchronizacji; algorytm blokowy 32 b. Odbiornik akceptuje tylko „świeże” kody (rolling code).

5. Porównanie

Aktualne informacje i trendy

• PT2262 jest powoli wypierany przez tańsze, w pełni zintegrowane EV1527/FP2262 (bez Rosc).
• W segmencie zabezpieczeń samochodowych Microchip rekomenduje dziś rodziny HCS3xxA oraz MCU z wbudowanym AES (np. PIC16F18446) – obsługują rolling code + szyfrowany challenge-response.
• Coraz częściej piloty 433 MHz zastępowane są BLE Low Energy (2,4 GHz) lub UWB z precyzyjną lokalizacją (tzw. Digital Key).

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Dobór anteny: λ/4 (≈ 173 mm dla 433 MHz) z dopasowaniem serii L-C poprawia zasięg o 3–6 dB.
• Liczenie Rosc PT2262:
\[ f{bit}\approx \frac{3}{R{osc} \times C{int}} \quad (C{int}\approx 1.8\ \text{pF}) \]
• Synchronizacja HCS301: odbiornik przetrzymuje akceptowalny „okno” ~16 kodów wprzód, co wymaga ponownej synchronizacji po ~256 nieudanych transmisjach.

Aspekty etyczne i prawne

• Klonowanie pilotów PT2262 jest trywialne; w wielu krajach kopiowanie cudzych kodów do celów innych niż serwisowy test jest nielegalne (art. 267 kk).
• Praca na 433,92 MHz w UE podlega ETSI EN 300 220; nadajnik nie może przekroczyć 10 mW ERP bez licencji.
• Implementując rolling-code należy chronić klucz producenta – wyciek kompromituje całą serię pilotów (wymóg RODO, jeśli dane użytkownika są powiązane).

Praktyczne wskazówki

1. Jeżeli budujesz nowy system – wybierz HCS301 lub nowszy (HCS365) i gotowe moduły RF z certyfikatem RED.
2. Do prototypowania użyj taniego ST-LINK/V2 + „KeeLoq Programmer” (open-source) lub firmowego Microchip MCP.
3. Na PCB trzymaj tory RF z dala od mas przycisków, zachowaj szerokość 50 Ω (1,8 mm FR-4, 2-layer, 1 oz).
4. Zasilanie bateryjne: dodaj kondensator 100 µF tantal + 100 nF ceramiczny przy układzie, aby uniknąć resetów przy nadawaniu szczytowym 15 mA.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• PT2262 nie spełnia wymogów współczesnych systemów bezpieczeństwa (łatwy atak „replay”).
• HCS301 daje solidną ochronę, ale nie jest odporny na atak kryptograficzny brute-force offline, jeśli zgrany zostanie klucz producenta – stąd obecnie przechodzi się na AES-128.

Sugestie dalszych badań

• Sprawdź rodzinę Microchip HCS410/EV1527-A – integruje enkoder, odbiornik i regulator LDO.
• Przetestuj alternatywę: Nordic nRF52 (BLE) lub Espressif ESP32-C3 (BLE/IEEE 802.15.4) z otwartym protokołem AES-CTR.
• Literatura:
– Microchip AN642 „Implementation of KeeLoq Code Hopping”
– ETSI EN 300 220-2, „Short Range Device – Harmonised Standard”.

Krótkie podsumowanie

PT2262 i HCS301 to dwa różne enkodery stosowane w pilotach RF – pierwszy prosty z kodem stałym, drugi bezpieczny z kodem zmiennym. Zamieszczone schematy pokazują kompletne, działające rozwiązania dla obu układów, łącznie z wartościami elementów i zasadami projektowymi. W nowych projektach zaleca się stosowanie rozwiązań klasy HCS3xx lub bardziej nowoczesnych (AES/BLE), aby zapewnić wymaganą dziś ochronę kryptograficzną i zgodność z normami radiowymi.