【正文】 設(shè)計(jì)采用 24LC系列的電可擦除可編程只讀存儲其 (EEPROM） [11]。 用以控制錄音放音狀態(tài)。如果 CE 一直為低，或芯片工作在某些操作模式，放音會忽略EOM ，繼續(xù)進(jìn)行下去。錄音時(shí)，由地址端提供起始地址，錄音持續(xù)到 CE 或 PD變高，或內(nèi)存溢出；如果是前一種情況，芯片自動在錄音結(jié) 束處寫入 EOM 標(biāo)志。 /PR（ 27腳）：本端狀態(tài)在 CE 的下 降沿鎖存。 CE (23腳 )；本端變低后（而且 PD為低 )，允許進(jìn)行錄放操作，芯片在本端的下降沿鎖存地址線和 /PR端的狀態(tài)。 VSSD、 VSSA (1 13腳 )數(shù)字地和模擬地 ，這兩腳最好在引腳焊盤上相連。 XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 XCLK（ 26腳）：外部時(shí)鐘端，本端內(nèi)部有下拉元件，不用時(shí)應(yīng)接地。 SP+、 SP (1 15腳）：揚(yáng)聲器輸出端。芯片內(nèi)部會檢測電源電壓以維護(hù)信息的完整性，當(dāng)電壓低于 ，本端變低， 芯片只能放音。 EOM (25腳）， EOM 標(biāo)志在錄音時(shí)由芯片自動插入到該信息的結(jié)尾。 ANA OUT（ 21腳） ： 模擬輸出端，是前置放大器的輸出，前置電壓增益取決于 AGC端電平。響應(yīng)時(shí)間取決于本端的輸入阻抗外接的對地 電容的時(shí)間常數(shù)，釋放時(shí)間取決于本端外接的并聯(lián)對地電容和電阻的時(shí)間常數(shù)。 MIC REF (18腳 )：話筒補(bǔ)償端，是話筒前置放大器的反向輸入端，它用來抵消噪聲或?qū)?ISD2560作共模的輸入端。 引腳功能及應(yīng)用電路的設(shè)計(jì) ， ISD2560各個(gè)引腳的功能如下： MIC IN (17腳 )：話筒前置放大器端，用于放大 120mV范圍內(nèi)的信號，本端連接至片內(nèi)前置放大器，外接話筒應(yīng)通過串聯(lián)電容耦合到本段。每一次寫入時(shí)，使極少量的電荷注入存儲單元以建立系統(tǒng)的分辨率，從而保證了最低的充電量。在多次語音信號的寫入過程中，電子被“泵入”存儲陣列，并使存儲電平反饋到比較器。取樣保持電路在編程周期 內(nèi)保持?jǐn)?shù)據(jù)，并將存儲的模擬電壓提供給比較器的一個(gè)輸入端。 ISD2560芯片的每個(gè) EEPROM存儲單元 [8]等效于 8個(gè)存儲器。語言信號經(jīng)功率放大后，從兩個(gè)輸出管腳 SP+、 SP直接驅(qū)動揚(yáng)聲器 BL播放所錄制的語音。采樣時(shí)鐘頻率會影響錄音的時(shí)間長度和錄音質(zhì)量。 錄入的模擬電壓信號在采樣時(shí)鐘的控制下，順序地從模擬存儲陣列 中讀出，恢復(fù)成原樣的采樣波形。對輸入的信號調(diào)整后，再將輸入波形通過模擬收發(fā)器，寫入模擬存儲器陣列中。 下一個(gè)階段的信號調(diào)整，是由輸入濾波器完成的。釋放時(shí)間是指輸入信號降低時(shí)，使增益增加所需要的時(shí)間。自動增益電路的特性由兩個(gè)時(shí)間來描述，即響應(yīng)時(shí)間與釋放時(shí)間。 自動增益控制電路，能隨時(shí)跟蹤、監(jiān)視控制放大器輸出地音頻信號電平，并反饋增益電壓，實(shí)現(xiàn)對前置放大器的自動增益調(diào)節(jié)，以便維持進(jìn)入輸入濾波器的信號是最佳的電平。隔直電容器 C C2用來去掉交流小信 號中的直流部分。這個(gè)階段由前置放大器、放大器和自動增益控制電路來實(shí)現(xiàn)。 在進(jìn)行存儲操作之前， ISD2560要分幾個(gè)階段對話筒 BM電路輸入的由語音轉(zhuǎn)換成的電信 號進(jìn)行調(diào)整。利用該電路可以很方便地實(shí)現(xiàn)汽車防盜系統(tǒng)的安全提示和報(bào)警功能。該器件有音質(zhì)自然、使用方便、單片存放、反復(fù)錄音、低功耗等許多優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)該芯片還具有 PDIP、 TQFP和 PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 AT89S51[6]具有如下特定： 30引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器， 128 bytes的隨機(jī)存取 數(shù)據(jù)存儲器 (RAM）， 32個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5個(gè)中斷優(yōu)先級 2XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 層嵌套中斷， 2個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器， 2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 系統(tǒng)其它的電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)的選擇 本文的閱讀器微控制器模塊采用單片機(jī)及其外圍電路組成，選擇單片機(jī)時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)問題：系統(tǒng)時(shí)鐘頻率、計(jì)算速度、處理能力、兼容性、系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)等。反之亦然。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i o nS iz eBD a t e : 21 M a r 2 01 1 S h e e t of F il e : C : \ D oc um e n t s a nd S e t ti ng s \ L i us ha \ 桌面 \楊毅的先不要刪啊 \ M y D e s i g bD r a w n B y:D1D4D3D2R1 75KR2 1 0 0 KR368KR443KC14 . 7 nA n t e n n aC o i l 2D r i v e r O u t p u t sC o i l 1VSRF XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 圖 二極管反饋的振蕩器控制回路圖 圖 天線線圈波形 進(jìn)入 C1的合成電流為 T2期間的電流之和。在 T2 期間，反饋信息可以通過 D1或 D2傳輸。通過 DD2的反饋電流控制振蕩器的頻率，使得上述電壓間的相移達(dá)到 90度，從而使讀寫器天線被激勵在它的諧振頻率上。二 為 振蕩器的頻率反饋控制回路，使其等于讀寫器天線的諧振頻率， 等效電路二極管反饋的振蕩器控制回路 如 圖 所示 ： 天線線圈波形 如 圖 所示 ： 是激勵器輸出 線圈 2的波形以及在 R R2 之間測得的相應(yīng) 的天線電壓。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i o nS iz eBD a t e : 22 M a r 2 01 1 S h e e t of F il e : C : \ D oc um e n t s a nd S e t ti ng s \ L i us ha \桌面 \楊毅的先不要刪啊 \ M y D e s i g bD r a w n B y:43 K75 k10 0K824. 7K47 0K68 k36 01. 35 m HA nt e nn a22 uF4. 7n f1. 2n FI N 41 481. 5n F68 0p F10 0n F4 * I N 4 1 4 8U 22 70 BB C 6 3922 uF22 uFV C CI / OG N DG N DD G N DI N P U TC o i l 1C o i l 2H I P A S SRFVS V E X T DVs V B a t tC F EAT89S511 2 VO u t pu tS t a n d byMS++OE XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 U2270B 的應(yīng)用 在本路中，加入了兩個(gè)頻率調(diào)整環(huán)節(jié) [5]。表列出了一個(gè)給定的磁耦合因子所適用的應(yīng)用 電路形式 。 射頻電路的設(shè)計(jì) U2270B應(yīng)用電路的形式取決于磁耦合情況。對于較低的增益， HIPASS腳用一個(gè)電阻 RGain與電容 CHP串聯(lián)接地，增益 G和下限截止頻率 ?cut可用下面的公式計(jì)算 ， Ri的值可設(shè)定為 。 表 數(shù)據(jù)傳輸率與輸入電容、去耦電容的關(guān)系 數(shù)據(jù)率 ?=125kHz 耦合電容 CIN 去耦電容 CHP F/32=F/64= 去耦電容 ： 差分放大器的增益 G,典型值為 30(CHP=）。這意味著如果采用二相或曼徹斯特 編碼，數(shù)據(jù)率有可能達(dá)到 ?asc/25。二者的組合保證了有用 頻 帶的選通 (帶通 )， 其 頻率響應(yīng)高通特性的下 限 載 止 頻率 ， 取決于解調(diào)器的輸出阻抗、 LPF的輸出阻抗 Ri（后者的典型值 為 220k? ）和輸入電容 CIN的值。 耦合電容 ： 由于讀寫器天線串聯(lián)諧振時(shí)線圈兩端的高電壓 （ 瞬時(shí)值可達(dá) 130V） ，整流流解調(diào)必須在外面進(jìn)行， 外部解 調(diào)電路 如圖 ，相應(yīng)元器件的耐壓值應(yīng)該XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 大于 160V。具體可用 RF和 Vs引 腳之間的固定電阻來調(diào)整，使其接近天線諧振頻率。 外圍元件的選擇 震蕩器頻率調(diào)整電阻 ： 片上振動器的頻率受 輸 入端的電流控制。 圖 U2270B 的電池供電工作方式 U2270B的以上特性，使得它能適用于多種工作環(huán)境。經(jīng) STANDBY引腳 Vs可以被斷電，使 U2270B工作在低功耗方式。 XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 圖 U2270B 的雙電源工作方式 以上兩種 供電 方式， U2270B都不能進(jìn)入低功耗方式。 單電源輸入 所有內(nèi)部電路均由單一 5V電源供電（ U2270B 的單電源工作方式 如圖 所示 ），在這種情況下， Vs、 VEXT和 DVs用作輸入， Vbatt不用，但也應(yīng)該連到電源正極上。 Vbatt： 電池電源輸入端。電源引腳有以下幾個(gè)， VEXT：天線預(yù)激勵器的電源電XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 壓，也可以用來給外部電路（如微控制器等）供電，與一個(gè) NPN晶體管一起，它也建立天線線圈激勵器的電源電壓 DVS。它主要由讀寫基站芯片 U2270B 及外圍電路和讀寫天線組成。數(shù)據(jù)輸出通過設(shè)置引腳可被允許或禁止。 表 U2270B 的引腳功能 引腳 代號 功能 引腳 代號 功能 1 GND 地 9 COIL1 天線 1 2 OUTPUT 數(shù)據(jù)輸出 10 VEXT 外部電源 3 OE 數(shù)據(jù)輸出使能 11 DVS 天線驅(qū)動器電源 4 INPUT 信號輸入 12 Vbatt 電池電壓 5 MS 模式選擇 13 STANDBY 備用輸入 6 CFE 載波使能 14 VS 內(nèi)部電源 7 DGND 天線驅(qū)動器地 15 RF 載波頻率調(diào)節(jié) XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 8 COIL2 天線 2 16 HIPASS DC去耦 圖 U2270B 的組成框圖 基站芯片 U2270B 的 基本工作原理是：振蕩器在 CEF引腳 為高電平是 ,產(chǎn)生的射頻載波信號經(jīng)驅(qū)動由 Coil Coil2引腳輸出，天線線圈產(chǎn)生一足夠強(qiáng)度的磁場為應(yīng)答器供電。一方面負(fù)責(zé)應(yīng)答器和控制器的數(shù)據(jù)通信 ，另一方面向應(yīng)答器傳輸能量、交換數(shù)據(jù) 。 基于射頻識別的汽車防盜整個(gè)裝置是由單片機(jī) 、 射頻卡讀寫電路 、 語音報(bào)警電路 、電源監(jiān)控電路 、 存儲器接口電路 、 鍵盤和應(yīng)答器組成。如果相同，控制模塊便啟動發(fā)動機(jī)的控制程序和點(diǎn)火開關(guān)；只要有一位不相同，系統(tǒng)就會發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信息。應(yīng)答器接收到這個(gè)脈沖信號后就 使 電容器充電，從而使應(yīng) 答器發(fā)射 一 個(gè)特定的代碼至閱讀XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 器，信號的傳輸就發(fā)生在閱讀器的天線和應(yīng)答器的天線之間。 當(dāng)一個(gè)具有正確識別碼的鑰匙插入點(diǎn)火開關(guān)后，汽車才能用正確的方式進(jìn)行啟動。 2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 基于射頻識別 (RFID）汽車防盜系統(tǒng)裝置是將射頻識別技術(shù)用于汽車防盜 技術(shù)中。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離、高速的傳輸，必須把要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號疊加在一個(gè)規(guī)則變化的信號比較強(qiáng)的電波上，這個(gè)過程就是調(diào)制，規(guī)則變化的電波就是載波。一般地，我們可以用兩個(gè)參數(shù)衡量數(shù)據(jù)在空氣介質(zhì)中的傳播，即數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣扰c數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x。從而射頻識別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了非接觸物體的識別目的。 射頻識別系統(tǒng)的基本工作原理是閱讀器加電工作后發(fā)出定向查詢的射頻信號，當(dāng)應(yīng)答器進(jìn)入讀寫器的有效查詢范圍內(nèi)，將自身存儲的電子信息發(fā)送給閱讀器，由應(yīng)答器發(fā)送的應(yīng)答信號經(jīng)閱讀器接收處理后獲得應(yīng)答器所存儲的電子信息。 射頻識別系統(tǒng)的工作原理 射頻識別系統(tǒng) [1]是利用無線電波對記錄物體進(jìn)行讀寫。 ★ 有源 (active)，有 源應(yīng)答器的工作電源完全由內(nèi)部電池供給，同時(shí)應(yīng)答器電池的能量供應(yīng)也部分地轉(zhuǎn)換為應(yīng)答器與閱讀器通信所需的射頻能量。應(yīng)答器未進(jìn)入工作狀態(tài)前，一直處于休眠狀態(tài)，相當(dāng)于無源應(yīng)答器。 根據(jù)應(yīng)答器的供電方式可以分為： ★ 無源（ passive)，無源應(yīng)答器有內(nèi)裝電池，在閱讀器的范圍之外時(shí)，應(yīng)答器處于無源狀態(tài)，在閱讀器的范圍之內(nèi)時(shí)，應(yīng)答器從閱讀器發(fā)出的射頻能量中提取其工作所需的電能。 圖 閱讀器的組成 結(jié) 構(gòu)框圖 射頻識別系統(tǒng)的分類 射頻識別系統(tǒng)根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)有不同的分類方法，主要有以下幾種分類： 根據(jù)射頻識別系統(tǒng)的工作頻率（通常把閱讀器發(fā)送信號時(shí)使用的頻率稱為射頻識別系統(tǒng)的工作頻率）可以分為： ★ 低頻（ LF），工作頻率低于 135kHz,最常用的是 125kHz； ★ 高頻（ HF），工作頻率為 ； ★ 超 高頻（ UHF），工作頻率為 433MHz、 860MHz960MHz； ★ 微波，工作 頻段為 。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)命令及寫數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 讀取與處理、與高層處理應(yīng)用系統(tǒng)的通信等工作。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