語音報警技術(shù)是從20世紀(jì)90年代逐漸走向成熟的一種智能報警技術(shù)。語音報警能夠更精準(zhǔn)的定位和導(dǎo)航指示，使人很清晰的知道案情的發(fā)生，適合用于汽車防盜裝置。汽車防盜裝置還應(yīng)具有無接觸、工作距離大、精度高、信息收集處理快捷及較好的環(huán)境適應(yīng)性等特點，以便加速信息的采集和處理。
本系統(tǒng)采用射頻識別技術(shù)作為汽車防盜的識別裝置，它克服了市場上使用的電池遙控裝置的弱點，能夠有效地達(dá)到汽車防盜的目的。
系統(tǒng)工作原理
本系統(tǒng)的創(chuàng)新之處是以語音提示報警技術(shù)為基礎(chǔ)，并以射頻識別RFID技術(shù)
為拓展，提出了汽車防盜裝置的方案。該方案的基本原理是將汽車啟動的機(jī)械鑰匙與應(yīng)答器相結(jié)合，即將小型應(yīng)答器直接裝入到鑰匙把手內(nèi)。當(dāng)一個具有正確識別碼的鑰匙插入點火開關(guān)后，汽車才能用正的方式進(jìn)行啟動。該裝置能夠提供輸出信號控制點火系統(tǒng)，即使有人以破壞方式進(jìn)入汽車內(nèi)部，也不能通過配制鑰匙啟動汽車達(dá)到盜竊的目的。在正確開啟后給出溫馨提示，當(dāng)遭盜竊時，進(jìn)行語音報警。
語音報警系統(tǒng)組成
本系統(tǒng)采用WTV語音芯片為核心，該系列采用語音數(shù)據(jù)直接在OTP存儲器中存儲的技術(shù)，并采用特有的語音平滑、降噪處理技術(shù)，DAC輸出有16BIT因此能夠非常真實、自然地再現(xiàn)語音、音樂、音調(diào)和效果聲。因此能夠非常真實、自然地再現(xiàn)語音、音樂、音調(diào)和效果聲。功能多、音質(zhì)好、應(yīng)用范圍廣性能穩(wěn)定是WTV系列語音芯片的特長，彌補了以往各類語音芯片應(yīng)用領(lǐng)域狹小的缺陷。
WTV系列語音芯片具有如下特點：變更語音內(nèi)容簡單，放音方便；高音質(zhì)，聲音自然；有10/20/40/80/170/340秒多個時間檔次可選；手動操作/微控制器控制兼容；放音時可用邊沿觸發(fā)或電平觸發(fā)；可以循環(huán)放音；具有自動節(jié)電控制，節(jié)電時靜態(tài)電流小于10uA；信息存儲無需后背電源；最多可加載220段語音；內(nèi)置功放輸出可直接推動0.5W/8Ω揚聲器；放音可用單片機(jī)編程控制；單電源工作；芯片封裝有DIP8形式。
WTV VoiceChip 軟件是根據(jù)WTV語音芯片特性開發(fā)出來的相對應(yīng)配套軟件。它很好的完成對WTV 語音芯片各種控制模式程序的寫入，當(dāng)單片機(jī)口線不夠可選用一線控制或三線控制，非常適合在單片機(jī)場合下使用。軟件還能完成語音的替換、組合，音頻輸出模式的設(shè)置等，而且操作界面簡單，編輯過程方便。
當(dāng)車主開車時，如果應(yīng)答器里面的密鑰正確，單片機(jī)就發(fā)出正確的信號給汽 語音報警電路電源監(jiān)控電路存儲接口電路汽車發(fā)動機(jī)電子點火系統(tǒng)、射頻卡讀寫電路鍵盤輸入應(yīng)答機(jī)、汽車電子點火系統(tǒng)，
汽車才可以啟動，此時語音報警電路發(fā)出溫馨提示語音；
如果有人非法用配置鑰匙啟動汽車時，單片機(jī)就發(fā)出信號給語音系統(tǒng)，
語音系統(tǒng)立刻發(fā)出報警聲音。語音報警系統(tǒng)的組成、射頻識別系統(tǒng)組成
一個典型的射頻識別系統(tǒng)由兩部分組成，應(yīng)答器（又稱電子標(biāo)簽、射頻卡）
和閱讀器（又稱讀寫器、讀卡器），其基本組成如圖
3
所示。應(yīng)答器是信息的載
體，應(yīng)置于要識別的物體上或由個人攜帶；閱讀器可以具有讀或讀/寫功能，這取決于系統(tǒng)所用應(yīng)答器的性能。射頻識別系統(tǒng)的組成1 應(yīng)答器是射頻識別系統(tǒng)真正的數(shù)據(jù)載體，
由線圈
（天線）
和用于存儲有關(guān)應(yīng)
用標(biāo)識信息的存儲器及微電子芯片組成。
基于不同的應(yīng)用，
對應(yīng)答器的體積、
性
能等的要求也各不相同。一般來說應(yīng)答器的主要功能、特點有：具有信息存儲、
處理能力；可接收、發(fā)送無線信號，外圍部件少，功耗低，能在低電壓下工作；
依據(jù)不同需要，具有無線、射頻微波探測器、調(diào)制器、解調(diào)器、控制邏輯即存儲
器等部件；多種工作距離。
2
閱讀器
閱讀器應(yīng)能實現(xiàn)下述功能：
向應(yīng)答器提供射頻能量；
從應(yīng)答器中讀出數(shù)據(jù)或
寫入數(shù)據(jù)至應(yīng)答器；完成數(shù)據(jù)信息處理，并實現(xiàn)應(yīng)用操作；如果需要，應(yīng)能和高
層處理應(yīng)用交互。
雖然因頻率范圍、
通信協(xié)議、
數(shù)據(jù)傳輸方法的不同，
各種閱讀器會有很大的
區(qū)別，但是所有的閱讀器在上述功能上是很相似的。閱讀器的組成中各部分的功能如下。
發(fā)送通道：對載波信號進(jìn)行功率放大；向應(yīng)答器傳送操作命令及寫數(shù)據(jù)。
接收通道：接收應(yīng)答器傳送至閱讀器的響應(yīng)及數(shù)據(jù)。
載波產(chǎn)生器：
采用晶體振蕩器，
產(chǎn)生所需頻率的載波信號，
并保證載波信號
的頻率穩(wěn)定度。
時鐘產(chǎn)生電路：通過分頻器形成工作所需的各種時鐘。
MCU
：微控制器是讀寫器工作的核心，完成收發(fā)控制、向應(yīng)答器發(fā)命令及寫
AT89S51
音頻輸出
WTV VoiceChip
WTV
語音解碼
控制碼
控制模
式設(shè)置
數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)讀取與處理、與高層處理應(yīng)用系統(tǒng)的通信等工作。
天線：與應(yīng)答器形成耦合交連。
硬件電路設(shè)計
本系統(tǒng)中的硬件電路設(shè)計主要選擇了射頻識別基站芯片
U2270B
、單片機(jī)
AT89S51
、語音芯片
WTV
和雙
RS232
發(fā)送
/
接收器
MAX232
等。
1 AT89S51
與
WTV
的通信
在實際電路設(shè)計時，將單片機(jī)
AT89S51
的
P3.0
、
P3.1
、
P3.2
和
P3.3
與
WTV
的地址線相連，用以設(shè)置語音段的起始地址并控制放音狀態(tài)。
AT89S51
與
WTV
的
接口電路如圖
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
圖
5 AT89S51
與
WTV
接口電路
2 U2270B
在系統(tǒng)中的應(yīng)用
U2270B
是非接觸識別系統(tǒng)中典型的一種低頻讀寫基站芯片，它是應(yīng)答器和
單片機(jī)之間的接口。
一方面向應(yīng)答器傳輸能量、
交換數(shù)據(jù)，
另一方面負(fù)責(zé)應(yīng)答器
和單片機(jī)的數(shù)據(jù)通信。本系統(tǒng)的射頻電路如圖
6
所示。
M
C
U
時鐘
產(chǎn)生
發(fā)送通道
載波產(chǎn)生器
接收通道
天線
通信接口
動作控制
圖
6
系統(tǒng)射頻電路圖
3 AT89S51
與
MAX232
的通信
在
PC
中一般有兩個標(biāo)準(zhǔn)
RS-232C
串行接口
COM1
和
COM2
。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最高
數(shù)據(jù)傳送速率可達(dá)
19.2Kb/s
，最長傳送電纜可達(dá)
15m
。
RS-232C
標(biāo)準(zhǔn)的電平采用
負(fù)邏輯，
規(guī)定
+3
～
+15V
之間的任意電平為邏輯“0”電平，
-3
～
-15V
之間的任意
電平為邏輯“1”電平，
與
TTL
和
CMOS
電平是不同的。
在接口電路和計算機(jī)接口
芯片中大都為
TTL
或
CMOS
電平，所以在通信時，必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，以便與
RS-232C
標(biāo)準(zhǔn)的電平匹配。
MAX232
芯片可以完成電平轉(zhuǎn)換這一工作。
MAX232
芯片是
Maxim
公司生產(chǎn)的低功耗、單電源雙
RS232
發(fā)送
/
接收器，它
的內(nèi)部有一個電源電壓變換器，
可以把輸入的
+5V
電源變換成
RS-232C
輸出電平
所需±10V
電壓，所以采用此芯片接口的串行通信系統(tǒng)只要單一的
+5V
電源就可
以了。
AT89S51
與
MAX232
的接口電路如圖
7
所示。
圖
7 AT89S51
與
MAX232
的接口電路
軟件系統(tǒng)設(shè)計
系統(tǒng)軟件設(shè)計包括讀卡軟件設(shè)計、
寫卡軟件設(shè)計、
語音報警程序設(shè)計和串行
通信程序設(shè)計等。下面給出讀卡軟件的具體設(shè)計方案。
IC
卡發(fā)射數(shù)據(jù)由基站天線接收后，由
U2270B
處理后經(jīng)基站的
Output
腳把
得到的數(shù)據(jù)流發(fā)給微處理器
AT89S51
的輸入口。
這里基站只完成信號的接收和整
流的工作，
而信號的解調(diào)解碼的工作要由微處理器來完成。
微處理器要根據(jù)輸入
信號在高電平、低電平的持續(xù)時間來模擬時序進(jìn)行解碼操作。
