2．3 語音電路

　　語音電路原理圖如圖3所示，由美國ISD公司的語音芯片ISD4004-16和美國國家半導(dǎo)體公司的音頻功率放大器LM386等元件構(gòu)成。ISD4004 -16錄放時(shí)間為16 min(可分段)，它采用CMOS技術(shù)，單電源3 V工作，內(nèi)含振蕩器、抗混疊濾波器、平滑濾波器、音頻放大器、自動(dòng)靜噪及高密度多電平閃爍存貯陳列。它內(nèi)置微控制器SPI總線串行通信接口。可將模擬語音數(shù)據(jù)直接寫入單個(gè)存儲(chǔ)單元，不需通過A／D或D／A轉(zhuǎn)換。使得ISD語音電路具有音質(zhì)自然、使用方便、單片存儲(chǔ)、反復(fù)錄放、低功耗、抗斷電等許多優(yōu)點(diǎn)。LM386工作電壓范圍寬，電壓增益可調(diào)。具有自身功耗低、電壓增益可調(diào)整電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)中STM32F103VC通過SPI2給ISD4004傳送語音信息。圖3中的V1和V2分別經(jīng)三極管與+3．3 V和+12 V電源相連，三極管的通斷由STM32F103VC的PCI1和PCI2控制，只有在需要語音提示時(shí)，才使三極管導(dǎo)通給ISD4004和LM386供電。

　　2．4 控制電路

　　控制電路由光電流耦合器TLP521、大電流驅(qū)動(dòng)器MC1413和四個(gè)12 V小型繼電器K1～K4構(gòu)成，繼電器的吸合由STM32F103VC控制。繼電器K1，K2分別串接在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊和油泵電源回路，作用是在鎖定狀態(tài)切斷汽車電路和油路，繼電器K3和K4分別并接在汽車?yán)群娃D(zhuǎn)向燈電路中，用于聲光報(bào)警。并接汽車?yán)鹊睦^電器設(shè)置有投切開關(guān)，可根據(jù)實(shí)際情況接通或斷開喇叭報(bào)警。

　　2．5 電源電路

　　本防盜器共用到+12 V，+5 V和+3．3 V三種電壓的電源。音頻功率放大器和控制電路的+12 V電源直接采用汽車電源。12 V電壓經(jīng)開關(guān)穩(wěn)壓集成電路LM2576-5得到+5V電壓，+5V電壓再經(jīng)SPX1117-3．3可得到+3．3V電壓。

　　2．6 指紋識(shí)別模塊

　　采用SM-2B型指紋識(shí)別模塊，它由高速DSP處理器、FPC電容式指紋傳感器和FLASH芯片等構(gòu)成，可存儲(chǔ)512枚指紋模板，具有豐富的指令集搜索時(shí)間小于1．0 s，認(rèn)假率小于0．001％，拒真率小于1％，自帶RS 232串行通信接口，通信波特率為57 600 b／s，STM32F103VC通過USART2對(duì)指紋識(shí)別模塊進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)指紋圖像采集與處理、指紋特征采集、指紋模板錄入、模板存儲(chǔ)、指紋比對(duì)、指紋搜索等功能。

　　2．7 無線通信模塊

　　本設(shè)計(jì)采用西門子公司推出的無線通信GSM模塊TC35。該模塊的工作電壓為3．3～5．5 V?？梢怨ぷ髟?00 MHz／1 800 MHz二個(gè)頻段，自帶RS 232通信接口，可以方便地與MCU連機(jī)通信，安全、可靠地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語音傳輸、短消息服務(wù)等。電路中TC35通過MAX3 232與STM32F103VC的USART1進(jìn)行通信，當(dāng)有警情發(fā)生時(shí)，防盜器會(huì)自動(dòng)向車主手機(jī)發(fā)送報(bào)警短信。這樣便可實(shí)時(shí)、可靠、快捷地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警。

　　3 軟件設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)主程序流程圖如圖4所示。

　　在鎖定狀態(tài)，車主要進(jìn)行指紋注冊(cè)／刪除或應(yīng)急點(diǎn)火時(shí)，接入密碼鑰匙，通過鍵盤操作STM32F103VC在其PA1產(chǎn)生CH376T芯片的SPI片選信號(hào)，低電平有效，然后按SPI輸出方式發(fā)出一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，延時(shí)1．5μs，從CH376T接收一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，等待SPI接口空閑后，MCU繼續(xù)從CH376T接收數(shù)據(jù)，直到MCU禁止SPI片選。接下來對(duì)讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行密碼匹配，密碼匹配正確時(shí)可進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)，車主可根據(jù)語音和LCD提示進(jìn)行操作，操作結(jié)束便返回鎖定狀態(tài)。如果密碼匹配不正確將發(fā)出相應(yīng)報(bào)警信號(hào)并切斷電路和油路。如果不進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)插入汽車鑰匙并打至“ON”位，可進(jìn)行指紋采集和匹配，匹配正確可自動(dòng)點(diǎn)火(點(diǎn)火失敗時(shí)可用車鑰匙再次點(diǎn)火)，如果指紋匹配不正確，發(fā)出相應(yīng)報(bào)警并保持電路和油路為斷開狀態(tài)。

　　4 結(jié)論

　　本文采用增強(qiáng)型32位低功耗單片機(jī)STM32F103VC、指紋識(shí)別技術(shù)和無線通信GSM技術(shù)設(shè)計(jì)了汽車防盜系統(tǒng)，它利用人體指紋的生物特征的惟一性，通過指紋識(shí)別控制汽車的電路、油路等，從而達(dá)到防盜的目的?；铙w指紋的不可復(fù)制性以及復(fù)雜性，可以做到防解碼的特點(diǎn)，解決了目前廣泛采用的無線遙控方式存在空中截碼和非法獲取電子鑰匙合法開車等問題。GSM技術(shù)增加了人防功能，它能通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程報(bào)警。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，有效的彌補(bǔ)了單一防盜電路的缺點(diǎn)，保障了汽車的安全。