【正文】 ........... 22 系統(tǒng)主程序設計 ....................................................................................................... 22 C 語言程 序設計 ....................................................................................................... 23 結論 .......................................................................................................................................... 28 參考文獻 .................................................................................................................................. 29 致謝 .......................................................................................................................................... 30齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 1 第一章 緒 論 課題研究的背景 隨著國民經(jīng)濟快速的發(fā)展和人民生活水平的提高，越來越多的家庭可以擁有 自己的汽 車， 隨之而來的 每年被盜的汽車也越來越多。因此越來越多的人投入到汽車防盜技術的研究之中。國外的汽車防盜技術起步較早，主要原因是 其保險金額很大，而且盜竊案件逐年上升， 廣大汽車用戶對汽車在防盜性能方面的 要求更高 等 。同時電子技術和計算機 技術的發(fā)展 也推動了汽車制造廠商對汽車防盜技術進行研究和升級 。 統(tǒng)計結果表明 :2021— 2021 年中國轎車的需求量 一直 保持在 百分之二十到二十五 的年增長速度 。到2021 年，國內有能力購車的家庭約達 5000 萬戶 。而到 2021年，中國已經(jīng) 成為全球僅次于美國和日本 的第三大汽車市場。擁有私家車已成為當今國家文明、發(fā)展、進步 的標志之一。 然而 隨著汽車數(shù)量 越來越多 ，盜竊分子也開始把目光投向 了具有高端技術的 汽車 ，因為它們的價值所在 。據(jù) 最近的調查顯示 ，我國每年發(fā)生 的 汽車 失蹤 件十 多萬 起，每天被盜的車輛達 到 250 多輛 之多 。就 河北地區(qū)而言 ， 河北 公安局 每天都會接到十余起汽車被盜的報案。 雖然絕大多數(shù)轎車都裝有汽車防盜器，但是抽樣調查顯示 :在失竊的汽車中 ，一半以上都是裝有汽車防盜系統(tǒng)的 。在北京，被盜的機動車輛中裝有防盜裝置的占總數(shù)的 70%。這些數(shù)據(jù)足以說明 目前所具有的防盜系統(tǒng) 并不 是很 可靠。 由此看來，現(xiàn)有的汽車防盜系統(tǒng)不但不能滿足汽車防盜的需求，同時還存在著噪聲污 染、功耗高、誤報率高等諸多缺欠。因此，設計新一代的更為可靠 的汽車防盜系統(tǒng)是制造業(yè)發(fā)展 的 一種必然趨勢。 課題研究的 現(xiàn)狀 汽車防盜裝置按其結構與功能可分四 類 :機械類、電子式、芯片式和網(wǎng)絡式 。按 方式分 :鎖方向盤、鎖油門、鎖車門、鎖剎車、鎖變速桿甚至鎖車輪 。按能 不能 反饋汽車 的 信息分 :單向、雙向。其 中電子式是 應用最 多 的汽車防盜設備。但是汽車防盜的發(fā)展是向更高的芯片式和網(wǎng)絡式發(fā)展。 第一代防盜產(chǎn)品 是 單向 的 電子防盜器。車主通過遙控器來控制汽車。 車的開關門、震動或非法開啟車門 ， 以及 遇到異動時 都 會報警， 這些 都是單向控制。 其 優(yōu)點是 :價格便宜，能自動斷電 ，且安裝便利 。缺點是 :質量不 好 ，抗干擾 性 差，易受高頻率干擾 。 第二代防盜產(chǎn)品 具有雙向并可視的防盜系統(tǒng) 。 其 可遙控使用，還能將車輛 狀況 傳遞給車主，遙控距離較遠，當汽車有 警情報警時，遙控器 的顯示器會顯示 汽車的狀況。其遙控距離可 分為兩類 :一類為 100 米左右，另一類為 400— 500 米。 其 優(yōu)點是 :在很遠的距離可知 汽車的 預警 狀態(tài)， 且 能夠自動斷電。缺點是 :價格較高，不容易安裝，誤報率大，耗電大。 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 2 第三代防盜 產(chǎn)品是芯片式數(shù)碼防盜器 。 其工作的基本原理是鎖住汽車的馬達、電路和油路，在沒有 鑰匙的 狀況下不能夠啟動車輛，而且要用鑰匙接觸 密碼鎖才能開鎖。大眾、本田、派力奧等車型 均 已裝有原廠的芯片防盜系統(tǒng)。目前芯片式防盜系統(tǒng)發(fā)展較 快 ，最新 研發(fā)的 的電子防盜芯片具有診斷功能，能夠授權備用鑰匙的數(shù)目，授權者能夠得到防盜系統(tǒng)的歷史信息。另外其 具有 的射頻識別技術 可以保證系統(tǒng)在任何情況下 能 夠 正確識別駕駛者， 在駕駛者接近或遠離車輛時可自動識別其身份。 其 優(yōu)點是 :重碼率低，密碼不 容 易破解。缺點是 :防盜裝置由汽車原廠配，損壞或丟失密碼鑰匙只能反廠，維護不方便。 第四代防盜裝置 是 以 GPS 衛(wèi)星定位防盜系統(tǒng)為代表， 是網(wǎng)絡式電子防盜器。它主要通過切斷 點火裝置達到防盜 作用，還可 通過 GPS 衛(wèi)星定位系統(tǒng)，將報警信息和報警車輛所在的位置 傳送到報警中心。 其 優(yōu)點是 :實時性強，可以遠程監(jiān)控。缺點是 :存在信號死角，易受到破壞，價格昂貴，每月都要服務費用 。另外，第四代防盜器已經(jīng)采用 了 藍牙技術 ，這種技術的優(yōu)點是非接觸式，可以放在鑰匙里。 本文的主要研究內容 本文 根據(jù)基于 AT89C51 為核心的汽車防盜系統(tǒng)的設計思想，主要在以下幾個方面展開了研究工作： （ 1） 防盜系統(tǒng)的各模塊電壓的轉換。 （ 2） 檢測模塊的選擇。 （ 3） 報警模塊的選擇以及采用的報警方式的選擇。 （ 4） 電路設計中元器件的選擇。 （ 5） 中央控制器與檢測模塊的連接設計。 （ 6） 中央控制器與通訊模塊的連接設計。 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 3 第二章 汽車防盜系統(tǒng)的總體方案設計 汽車防盜 系統(tǒng)設計方案 目前 GPS 衛(wèi)星定位系統(tǒng)是 國內外最先進的 汽車 防盜裝置， GPS 系統(tǒng)具有車輛定位、反劫報警、 網(wǎng)絡防盜 、 等多種 功能 。 它 是 網(wǎng)絡 式的防盜器，它主要靠關閉 或啟動點火系統(tǒng) 達到防盜的目的，同時還可 通過 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)顯示 丟失 車輛所在位置 并將該信息傳送到報警中心。這種防盜系統(tǒng)雖然有防盜的作用，但使用起來不是很實惠。衛(wèi)星追蹤防盜系統(tǒng) 主要是汽車上裝 有 跟追蹤有關的 系統(tǒng)，經(jīng) 過 衛(wèi)星 顯示 屏幕從而顯示車輛所在 的位置。根據(jù)丟失的車輛查看，無不是發(fā)報系統(tǒng)被破壞，即是系統(tǒng)電源被破壞。從而使衛(wèi)星無法追蹤到汽車的位置。這種系統(tǒng)的價格 很高 ，安裝一套不帶顯示屏的 GPS 就需要6000— 7000 元，而每年還需向 GPS 系統(tǒng)服務公司繳納近千元的服務費，因此高昂的購買費用還有服務費 讓許多車主止步 ，經(jīng)濟效益差。 考慮到經(jīng)濟實用 性 ，我們可以利用單片機的低成本、微型化 的 性能和特點設計以AT89C51 為核心的 另 一種汽車防盜系統(tǒng)。利用 AT89C51 的實時控制和 比較快的數(shù)據(jù)處理能 力 ，完成系統(tǒng)對汽車的防盜報警。該功能報警器有著經(jīng)濟實用的優(yōu)點，且符合普通大眾的消費水平， 所以 能被大多數(shù)汽車消費者接受，漸漸成為普通大眾汽車用戶的優(yōu)先考慮安裝的報警系統(tǒng)。 該報警器采用 AT89C51 單片機和各種傳感器的組合，構成汽車報警系統(tǒng)。其系統(tǒng)主要有以下幾部分組成： 單片機處理電路、傳感器、 GSM 通信模塊 、 聲光報警電路、無線報警電路。其工作原理：當報警器處于設防狀態(tài)時，若警情采集電路采集到有警情信號時 ， AT89C51 立即接通報警驅動電路實現(xiàn)聲光報警 和語音報警 ，同時 AT89C51 通過通信模塊給車主發(fā)送信息報警信號，并同時切 斷點火系統(tǒng)的電源。汽車行駛中，對汽車震動進行自動檢測。汽車報警系統(tǒng) 用各種傳感器進行數(shù)據(jù)采集，傳感器采集到的信息經(jīng)過信號調理、 AD轉換送到 AT89C51單片機。用 AT89C51單片機作為主機進行檢測處理。 AT89C51單片機控制電路根據(jù)傳感器檢測到的信息作出判斷 ， 實現(xiàn)各種報警，從而使汽車避免被偷 。 汽車報警系統(tǒng)可用發(fā)送信息形式實現(xiàn)汽車的無線設防和撤防。 汽車防盜系統(tǒng)總體框架 汽車防盜系統(tǒng)由 電源電路、傳感器檢測電路、聲光報警電路、點火系統(tǒng)電源切斷電路、無線報警電路和單片機組成。圖 21 為防盜系統(tǒng)的方框圖。 電源電路主要用于將車載系統(tǒng)的 12V、 24V 電源 轉 變?yōu)閱纹瑱C 、語音芯片、 各種傳感器 以及其他芯片 所需要的電壓， 分兩次完成降壓；傳感器檢測電路主要用于各種警情的采集，微波傳感器主要用于對車體 1米以內范圍運動物體的檢測，用于霍爾開關和振動傳感器的電源管理芯片的觸發(fā)電路，霍爾開關用于對車體非法開啟的檢測 ，振動傳感器用于對車體劇烈震動以及齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 4 傾斜的檢測；聲光報警用于在車體遇警后，通過車燈的不斷閃爍和語音芯片的語音報警引起周圍人們的注意，這樣可以對小偷造成震懾作用； 無線報警：在汽車遇警后單片機會通過 TC35i 通信模塊向車主發(fā)送設置好的報警信息，同時車主也可通過這個模塊向單片機發(fā)送控制指令，從而關閉汽車點火系統(tǒng)；單片機是整個系統(tǒng)的控制部分，也是整個系統(tǒng)最主要的部分，它主要負責監(jiān)測信息的處理，以及報警模塊的控制等。 AT89C51 單片機 微波多普勒傳感器 霍爾開關傳感器 震動 傳感器 點火系統(tǒng)電源切斷電路 語音報警 電路 TC35i 燈光報警 電路 電源電路 圖 21 汽車防盜系統(tǒng)總圖框圖 GSM SIM 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 5 第 3 章 汽車 防盜系統(tǒng)硬件設計 汽車防盜系統(tǒng)硬件部分主要由電源模塊、 傳感器 模塊、通信模塊、中央處理模塊及 報警執(zhí)行模塊組成。其中電源模塊與汽車蓄電池相連 接 ，為系統(tǒng)提供所需的能量來源 。監(jiān)測模塊由多種傳感器組組成，用于汽車防盜信息的采集 。中央處理模塊用于整個系統(tǒng)的控制，以及執(zhí)行對監(jiān)測模塊采集的信息進行處理過程 。報警 執(zhí)行模塊主要用于系統(tǒng)確認警情后，進行報警以及執(zhí)行汽車鎖死等操作。通信模塊用于在警情發(fā)生后由單片機通過通信模塊向車主發(fā)送報警信息，同時主人可通過通信模塊用于汽車的設防和撤防。系統(tǒng)在硬件設計中遵循了以下的基本設計原則 : (1)盡可能 多的 選擇典型電路，并符合單片機的 連接要求，實現(xiàn)模塊化、系統(tǒng)化。 (2)系統(tǒng)的擴展和 外圍設備 的選擇應滿足系統(tǒng)的功能要求 ， 并為下次使用做好準備。 (3)由于 硬件結構與軟件方案會產(chǎn)生相互 的 影響 ，所以我們的 原則是 :能用軟件實現(xiàn)的盡量用軟件實現(xiàn) ， 從而簡化 硬件結構 。 (4)盡量做到系統(tǒng) 性能 的匹配， 如選用晶振頻率較高時，存儲器的存取時間有限，應該選擇允許存取速度較高的芯片 。 (5)單片機外接 芯片 較多時， 我們需要 考慮器件 的 驅動能力。 防盜系統(tǒng)控制部分設計 中央處理器的選擇 由 單片機及外圍設備 組成的中央處理模塊是汽車防盜系統(tǒng)的核心 。整個系統(tǒng)中的監(jiān)測模塊、報警執(zhí)行模塊都要受控于 單片機 ，監(jiān)測模塊所采集的 警情 的 處理也在這里進行?？紤]到汽車防盜系統(tǒng) 應具有 低功耗、可靠性等因素，系統(tǒng)采用 ATMEL 公司的 AT89C51 型單片機作為主控單元。 中央處理器引腳功能介紹 掌握 AT89C51 單片機，應首先了解 89C51 的引腳，熟悉并牢記各引腳的功能。 89C51系列及 80C51 系列中各種型號芯片是相互兼容的。目前 89C51 單片機多采用 40 引腳的雙列直插式封裝方式（ DIP），如圖 31所示。 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 6 圖 31 89C51雙列直插封裝方式的引腳 （ 1） VCC（ 40 引腳） ：供電電壓 ，接 +5V 電源。 （ 2） VSS（ 20 引腳） ：接地 （ 3） XTAL1(19 引腳 )：片內振蕩器反相放大器和時鐘發(fā)生器電路的輸入端 。 使用片內振蕩器時該引腳連接外部石英晶體和微調電容。 （ 4） XTAL2(18 引腳 )：片內振蕩器反相放大器的輸出端。當使用片內振蕩器時，該引腳連接外部石英晶體和微調電容。當采用外接時鐘電源時，引腳 XTAL1 接受外部時鐘振蕩器的信號， XTAL2 懸空。 （ 5） RST(9引腳 )：復位輸入 ，高電平有效 。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 （ 6） ALE/PROG（ 30 引腳） ：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。 （ 7） /PSEN（ 29引腳） ：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存