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汽车钥匙语音芯片 语音报警芯片、汽车防盗语音提示芯片
语音报警技术是从20世纪90年代逐渐走向成熟的一种智能报警技术。语音报警能够更精准的定位和导航指示,使人很清晰的知道案情的发生,适合用于汽车防盗装置。汽车防盗装置还应具有无接触、工作距离大、精度高、信息收集处理快捷及较好的环境适应性等特点,以便加速信息的采集和处理。 本系统采用射频识别技术作为汽车防盗的识别装置,它克服了市场上使用的电池遥控装置的弱点,能够有效地达到汽车防盗的目的。 系统工作原理 本系统的创新之处是以语音提示报警技术为基础,并以射频识别RFID技术 为拓展,提出了汽车防盗装置的方案。该方案的基本原理是将汽车启动的机械钥匙与应答器相结合,即将小型应答器直接装入到钥匙把手内。当一个具有正确识别码的钥匙插入点火开关后,汽车才能用正的方式进行启动。该装置能够提供输出信号控制点火系统,即使有人以破坏方式进入汽车内部,也不能通过配制钥匙启动汽车达到盗窃的目的。在正确开启后给出温馨提示,当遭盗窃时,进行语音报警。 语音报警系统组成 本系统采用WTV语音芯片为核心,该系列采用语音数据直接在OTP存储器中存储的技术,并采用特有的语音平滑、降噪处理技术,DAC输出有16BIT因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声。因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声。功能多、音质好、应用范围广性能稳定是WTV系列语音芯片的特长,弥补了以往各类语音芯片应用领域狭小的缺陷。 WTV系列语音芯片具有如下特点:变更语音内容简单,放音方便;高音质,声音自然;有10/20/40/80/170/340秒多个时间档次可选;手动操作/微控制器控制兼容;放音时可用边沿触发或电平触发;可以循环放音;具有自动节电控制,节电时静态电流小于10uA;信息存储无需后背电源;最多可加载220段语音;内置功放输出可直接推动0.5W/8Ω扬声器;放音可用单片机编程控制;单电源工作;芯片封装有DIP8形式。 WTV VoiceChip 软件是根据WTV语音芯片特性开发出来的相对应配套软件。它很好的完成对WTV 语音芯片各种控制模式程序的写入,当单片机口线不够可选用一线控制或三线控制,非常适合在单片机场合下使用。软件还能完成语音的替换、组合,音频输出模式的设置等,而且操作界面简单,编辑过程方便。 当车主开车时,如果应答器里面的密钥正确,单片机就发出正确的信号给汽 语音报警电路电源监控电路存储接口电路汽车发动机电子点火系统、射频卡读写电路键盘输入应答机、汽车电子点火系统, 汽车才可以启动,此时语音报警电路发出温馨提示语音; 如果有人非法用配置钥匙启动汽车时,单片机就发出信号给语音系统, 语音系统立刻发出报警声音。语音报警系统的组成、射频识别系统组成 一个典型的射频识别系统由两部分组成,应答器(又称电子标签、射频卡) 和阅读器(又称读写器、读卡器),其基本组成如图 3 所示。应答器是信息的载 体,应置于要识别的物体上或由个人携带;阅读器可以具有读或读/写功能,这取决于系统所用应答器的性能。射频识别系统的组成1 应答器是射频识别系统真正的数据载体, 由线圈 (天线) 和用于存储有关应 用标识信息的存储器及微电子芯片组成。 基于不同的应用, 对应答器的体积、 性 能等的要求也各不相同。一般来说应答器的主要功能、特点有:具有信息存储、 处理能力;可接收、发送无线信号,外围部件少,功耗低,能在低电压下工作; 依据不同需要,具有无线、射频微波探测器、调制器、解调器、控制逻辑即存储 器等部件;多种工作距离。 2 阅读器 阅读器应能实现下述功能: 向应答器提供射频能量; 从应答器中读出数据或 写入数据至应答器;完成数据信息处理,并实现应用操作;如果需要,应能和高 层处理应用交互。 虽然因频率范围、 通信协议、 数据传输方法的不同, 各种阅读器会有很大的 区别,但是所有的阅读器在上述功能上是很相似的。阅读器的组成中各部分的功能如下。 发送通道:对载波信号进行功率放大;向应答器传送操作命令及写数据。 接收通道:接收应答器传送至阅读器的响应及数据。 载波产生器: 采用晶体振荡器, 产生所需频率的载波信号, 并保证载波信号 的频率稳定度。 时钟产生电路:通过分频器形成工作所需的各种时钟。 MCU :微控制器是读写器工作的核心,完成收发控制、向应答器发命令及写 AT89S51 音频输出 WTV VoiceChip WTV 语音解码 控制码 控制模
式设置
数据、数据读取与处理、与高层处理应用系统的通信等工作。 天线:与应答器形成耦合交连。 硬件电路设计 本系统中的硬件电路设计主要选择了射频识别基站芯片 U2270B 、单片机 AT89S51 、语音芯片 WTV 和双 RS232 发送 / 接收器 MAX232 等。 1 AT89S51 与 WTV 的通信 在实际电路设计时,将单片机 AT89S51 的 P3.0 、 P3.1 、 P3.2 和 P3.3 与 WTV 的地址线相连,用以设置语音段的起始地址并控制放音状态。 AT89S51 与 WTV 的 接口电路如图 5 所示。 SPEAKER EQ_L_ OUT 1 EQ_L_ IN 2 AUDIO_ L 3 VCC 4 BUSY 5 R_ FREQ 6 P06 7 P07 8 VPP 9 P05 1 0 P04 1 1 P03 1 2 P02 1 3 P01 1 4 P00 1 5 RESETB 1 6 GND 1 7 VDD 1 8 AMP-P 1 9 AMP-N 2 0 U? WTV0 40 -2 0 P C? 1 04 C? 1 04 2 70 K R? 2 0K R? 1 0K +3. 3 V +3. 3 V C? 1 04 SP- SP+ A L CS CLK DATA C5 3 0P C4 3 0P Y1 1 2M P30 VCC XTAL1 XTAL2 GND AT89C2051 P31 P32 +3. 3 V 4 71 P33 BUSY AME85 0 0 C? 1 04 图 5 AT89S51 与 WTV 接口电路 2 U2270B 在系统中的应用 U2270B 是非接触识别系统中典型的一种低频读写基站芯片,它是应答器和 单片机之间的接口。 一方面向应答器传输能量、 交换数据, 另一方面负责应答器 和单片机的数据通信。本系统的射频电路如图 6 所示。
M
C
U
时钟 产生
发送通道
载波产生器
接收通道
天线
通信接口
动作控制
图 6 系统射频电路图
3 AT89S51 与 MAX232 的通信 在 PC 中一般有两个标准 RS-232C 串行接口 COM1 和 COM2 。该标准规定最高 数据传送速率可达 19.2Kb/s ,最长传送电缆可达 15m 。 RS-232C 标准的电平采用 负逻辑, 规定 +3 ~ +15V 之间的任意电平为逻辑“0”电平, -3 ~ -15V 之间的任意 电平为逻辑“1”电平, 与 TTL 和 CMOS 电平是不同的。 在接口电路和计算机接口 芯片中大都为 TTL 或 CMOS 电平,所以在通信时,必须进行电平转换,以便与 RS-232C 标准的电平匹配。 MAX232 芯片可以完成电平转换这一工作。 MAX232 芯片是 Maxim 公司生产的低功耗、单电源双 RS232 发送 / 接收器,它 的内部有一个电源电压变换器, 可以把输入的 +5V 电源变换成 RS-232C 输出电平 所需±10V 电压,所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的 +5V 电源就可 以了。 AT89S51 与 MAX232 的接口电路如图 7 所示。 图 7 AT89S51 与 MAX232 的接口电路 软件系统设计 系统软件设计包括读卡软件设计、 写卡软件设计、 语音报警程序设计和串行 通信程序设计等。下面给出读卡软件的具体设计方案。 IC 卡发射数据由基站天线接收后,由 U2270B 处理后经基站的 Output 脚把 得到的数据流发给微处理器 AT89S51 的输入口。 这里基站只完成信号的接收和整 流的工作, 而信号的解调解码的工作要由微处理器来完成。 微处理器要根据输入 信号在高电平、低电平的持续时间来模拟时序进行解码操作。
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