引言

　　遙控車門開關（remote keyless entry，RKE）方案對于汽車的配置來說，已經作為一種標準配置，成為汽車不可或缺的部分。遙控車門開關系統（RKE）對于提高汽車的防盜性、控制性有重要意義。大多數RKE系統具有汽車防盜、報警功能以及用于汽車、行李箱的門禁控制，其中一些系統還包括遙控啟動汽車和汽車尋找的功能。以往設計的單向 RKE 系統是由一個控制端與一個執行端組成。這種系統最大的不便是只有用戶發送信息給車門，而車門無法將自己的信息反饋給用戶，這就使得用戶無法知道車子的狀況，給車子的安全性帶來隱患。此外，由于系統是由電池供電，怎樣盡量降低功耗也是一個比較大的問題。為了解決這兩個問題，本文設計了一個基于Nordic 的nRF401收發機實現的雙向RKE系統，同時采用語音芯片及其相應的濾波放大電路，通過內置的揚聲器以實現系統自動語音報警。系統中主要實現兩種功能：當用戶發送相應命令時，車子自動執行上鎖、開鎖功能，而當用戶超出收發范圍時，主收發器能夠自動的發送警告信息，通過語音的方式告知用戶已超出安全范圍。數據的無線收發功能采用nRF401芯片以實現；系統的語音報警功能采用ISD4004系列芯片。

　　nRF401功能介紹

　　nRF401是挪威Nordic VLSI公司最新推出的單芯片RF收發機，專為在433MHz ISM （工業、科研和醫療） 頻段工作而設計。它是目前集成度最高的無線數傳產品。該芯片集成了高頻發射、高頻接收、PLL合成、FSK 調制、FSK解調、雙頻道切換等功能，具有性能優異、功耗低、使用方便等特點。nRF401 的外圍元件很少，僅10個左右。只包括一個4MHz基準晶振（可與MCU共享）、一個PLL環路濾波器和一個VCO電感，收發天線合一，沒有調試部件，這給研制及生產帶來了極大的方便。其內部結構如圖1所示。

　　nRF401采用20腳SSOIC封裝，內部電路可分為發射電路、接收電路、模式和低功耗控制邏輯電路幾部分。要發射的數據通過DIN端（第9 腳）輸入。射頻功率放大器具有高達+10 dBm輸出功率。接收電路包含有：低噪聲放大器，混頻器，FSK解調器，濾波器等電路。接收電路中，低噪聲放大器放大輸入的射頻信號，接收靈敏度-105 dBm。混頻器采用1級混頻結構，混頻器的輸出信號經中頻濾波器濾波后送入FSK解調器解調，解調后的數字信號在DOUT端（第10腳）輸出。

　　ISD4004系列語音芯片功能介紹

　　ISD4004芯片采用CMOS技術，內含振蕩器、平滑濾波器、自動靜噪、音頻放大器以及多電平閃速存儲器陣列，該芯片為非易失性器件 （nonvolatile），無需電源可保存數據長達100年，記錄時間長，有8、10、12、16分鐘多種芯片，重復記錄可100000次。芯片設計是基于所有操作必須由微控制器控制，通過SPI總線和處理器相連，外圍電路簡單。

　　ISD4004語音芯片不但可以完成錄音過程也可以完成放音過程。本文所討論的語音報警器主要是指裝在用戶隨身攜帶的上位機的放音電路中，不包含錄音電路。而在實際應用中，錄音部分預先將收錄內容存儲到語音芯片中，并分配一個特定的播音地址，當需要報警時只需要讀取該播音首地址，隨即報警信息就由語音芯片通過揚聲器自動播放出來，實現即時報警。