基于语音报警的双向遥控车门开关系统设计

系统软件设计

通信协议

双向RKE主要由上位机和下位机组成，要实现上锁/开锁功能及安全报警功能，就必须完成上位机和下位机之间的无线数据通信。整个系统的各个部分都是服务于无线数据传输这个目的。所以，在整个系统的软件设计中，无线数据的传输为最主要部分。无线传输以数据帧的方式进行，数据帧的格式如表1所示。

前导码主要是用于防止有用数据被干扰；车子ID主要用来标志特定车子的信息，以便正确的辨认，如果ID不匹配，数据帧就会被忽略；信息码是用来表示用户的操作，这些操作包括上锁、开锁、显示警报等。当用户发送相应命令时，就分别执行上锁、开锁，而当用户超出收发范围时，主收发器能够自动的发送警告信息；校验和则用于检验接收的数据是否正确，当不正确时，需重发数据帧。

系统软件流程设计

由于整个RKE系统为一双向进行的系统，数据终端和主收发器之间的通信是双工的，所以在实际系统运行时，数据的传输方向也是不断变化的。为此，要实现双方协调通信，就必须设计出一个比较适合的收发次序。其上位机收发流程图如图4所示。系统上电后，上位机处于待机状态。当检测到上位机发射一个按键命令时，就表示用户要进行某种特定的操作，同时将操作信息送到扬声器，通过声音的方式向用户告知要进行的操作，此时上位机就打开发射器，发送相应的信息码 (如开锁、上锁等)，而其它时候上位机都处于接收状态，如果没有接收到下位机发送过来的地址码，上位机此时就可以判断用户此时处于发送接收范围之外，于是通过P1.7读入放音地址将要预先存储在上位机中的报警信息,由扬声器发出语音信号向用户告警。如果上位机没有收到下位机发送回来的ACK(正确回应信号)，此时上位机会要求用户再次按键，知道收到ACK命令，此时下位机才执行相应操作。

而下位机在系统上电后，首先进行初始化，然后就打开接收机以判断是否有用户在按键发布命令，如果没有检测到按键命令，下位机就打开发射机，不断的发送地址码给上位机，以确定双方是否在通信范围之内，用以提示用户。而当检测到按键命令时，下位机首先将上位机发送过来的操作信息码进行校验，如果检验不正确，就要求用户重新按键；如果检验正确，就发送ACK命令，以确认用户的操作是有效的。通过这种方式，可以有效的实现上位机和下位机的双向通信，这样双向RKE系统就可以稳定的工作，其下位机收发流程图如图5所示。

结语

采用射频芯片nRF401、AT89C52 MCU及语音芯片ISD4004构成的双向RKE系统，可以更直观的让用户通过语音的一种方式来表达所执行的命令，使系统变得方便实用。同时，系统中所选用的芯片都是功耗较低的，这对于用电池供电的上位机来讲非常重要。此外，所选用的芯片的尺寸都非常的小，MCU与nRF401以及ISD4004之间的接口都非常的简单，不需要太多的外围电路，这在某种程度上有利于系统的集成，方便用户的随身携带。在此系统基础上，如果在车门里再加一个压力传感器，这样就可以极大的防止车子遭到人为的破坏，更一步的提高车子的安全性。此外该系统还可应用在其它的场合，如数字语音通信、无线遥控防盗门、智能无线抄表等等领域，可以得到极大的推广。