【正文】 禁止安裝汽車報(bào)警器。s sensors, microprocessors, actuators, and the accessories were introduced, the hardware and software had been designed and the system prototype had been manufactured by using PCB technology and Embedded workbench integrated development environment, the applications and debugging methods had been summarized. Also, we used the KS nonparametric test and the statistical software SPSS to design the monitoring module, thus we could control the system39。 指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日 院（系）意見： 教學(xué)院長(zhǎng)（主任）（簽字）： 年 月 日 備注： 學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 【 摘要 】 為了提高汽車防盜系統(tǒng)的可靠性，降低汽車報(bào)警的誤 報(bào)率，本文在利用多傳感器信息融合理論在監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)之上，研制了基于傳感器信息融合技術(shù)的汽車防盜系統(tǒng)。 第四周：學(xué)生確定論文選題，與指導(dǎo)教師見面聯(lián)系；召開畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）動(dòng)員大會(huì)。 二、 2020～ 2020 學(xué)年第二學(xué)期 第七周：評(píng)閱老師傳閱畢業(yè)論文，為畢業(yè)論文做好準(zhǔn)備。 總結(jié) 了防盜系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用方案和調(diào)試方法。這些數(shù)據(jù)足以說(shuō)明現(xiàn)有汽車防盜裝置的防盜手段并不可靠。 (1)機(jī)械式防盜器。 電子 式防盜鎖是目前應(yīng)用最廣的防盜鎖之一，分為單向和雙向兩種類型。芯片式數(shù)碼防盜器基本原理是鎖住汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)、電路學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 和油路，在沒(méi)有芯片鑰匙的情況下無(wú)法啟動(dòng)車輛。其并具有車載電話系統(tǒng)。 基于多傳感器信息融合技術(shù)的汽車防盜系統(tǒng)，在綜合分析竊賊盜竊汽車多種常用手法的基礎(chǔ)上，選擇多種適于汽車防盜的傳感器件構(gòu)成系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)模塊 。 “安全、可靠、環(huán)保、便捷”應(yīng)該是新一代汽車電子產(chǎn)品的趨勢(shì)。在多傳感器系統(tǒng)中，各種傳感器提供的信息可能具有不同的特征 ： 時(shí)變的或者非時(shí)變的，實(shí)時(shí)的或者非實(shí)時(shí)的，快變的或者緩變的，模糊的或者確定的，精確的或者不完整的，可靠的或者非可靠的，相互支持的或者互補(bǔ)的， 也可能是相互矛盾沖突的。對(duì)多個(gè)傳感器獲取的大量信息進(jìn)行融合，可有效地克服隨機(jī)誤差和外界干擾，提高了系統(tǒng)獲取信息的精確度。同時(shí)使用多 傳感器不僅增加了信息的冗余度，也增加了系統(tǒng)的可靠性，即使某一個(gè)傳感器或某幾個(gè)傳感器失效，系統(tǒng)仍能正常工作。在分布檢測(cè)系統(tǒng)中，對(duì)信息的壓縮性預(yù)處理降低了對(duì)通訊 帶寬的要求。位置級(jí)融合是直接在傳感器的觀測(cè)報(bào)告或測(cè)量點(diǎn)跡和傳感器的狀態(tài)估計(jì)上進(jìn)行的融合，包括時(shí)間和空間上的融合，是跟蹤級(jí)的融合，屬于中間層側(cè)，也是最 重要的融合。這種結(jié)構(gòu)的通信和計(jì)算量都比其他結(jié)構(gòu)大。由于特征向量很可能是有巨大差別的量， 因而位置級(jí)的融合信息在這一關(guān)聯(lián)過(guò)程中通常是有用的。 態(tài)勢(shì)評(píng)估是分層假設(shè)描述和評(píng)估處理的結(jié)果，每個(gè)被選假設(shè) (態(tài)勢(shì) )都有一個(gè)不確定性關(guān)聯(lián)值，通常認(rèn)為不確定性最小的假設(shè)是最好的，并用當(dāng)前最好的態(tài)勢(shì)要素值來(lái)描述。 ( i=1,2,?， N)又都是最終決策。在這一層次中的融合處理的策略通常是根據(jù)所選擇的檢測(cè)準(zhǔn)則形成優(yōu)化門學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 限，以產(chǎn)生最終的檢測(cè)輸出。其作用是當(dāng)有人進(jìn)入到監(jiān)測(cè)范圍時(shí)，傳感器觸發(fā)信號(hào)，由中央處理模塊開啟其它傳感器模塊，以便進(jìn)行防盜監(jiān)測(cè)。 圖 特征層屬性融合 三、多傳感器信息融合汽車防盜系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 采用多傳感器信息融合技術(shù)的汽車防盜系統(tǒng)硬件部分主要由電源模塊、監(jiān)測(cè)模塊、中央處理模塊及警報(bào)執(zhí)行模塊組成。 (3)硬件結(jié)構(gòu)應(yīng)結(jié)合應(yīng)用軟件方案一并考慮。所以系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮到兼容性及可擴(kuò)展性的問(wèn)題，尤其是在器件選型時(shí)應(yīng)充分考慮到器件的可替換性能等。 具有 T02205 和 T02635兩種封裝形式。 (3)輸出電容的選擇 ： 根據(jù)公式 () Ｃ OUT≥ 13300(μ F)VIN(MAX)/VOUT?L(μ H) 可知輸出電容Ｃ OUT≥ 304μ F，可選擇的電解電容。 通過(guò) ADP3330XX 線性電壓轉(zhuǎn)換電路，可以將一次降壓提供的 9V 電壓轉(zhuǎn)換為學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 系統(tǒng)中央處理器、以及各個(gè)傳感器電路所需電壓，以供各部作為電源使用。 微波多普勒傳感器是利用微波的反射特性和多普勒效應(yīng)制成的傳感器件。 學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 圖 微波多普勒監(jiān)測(cè)模塊原理圖 微波多普勒監(jiān)測(cè)模塊的電路原理如圖 所示。當(dāng)預(yù)警范圍內(nèi)有特定速率的運(yùn)動(dòng)物體時(shí)，模塊向中央 輸出警報(bào)信號(hào)，由中央處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 2g 范圍內(nèi)動(dòng)態(tài)或靜態(tài)加速度， 60Hz 時(shí)分辨率為 2mg，可以輸出數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，應(yīng)用溫度范圍為 40～ +125oC。由于芯片與微處理器共用一個(gè)供電電源，在電源與 VDD 間需增加一個(gè)磁珠或 100Ω 的電阻，以減小數(shù)字信號(hào)對(duì)傳感器輸出信號(hào)的干擾。由于在 XFILT、 YFILT端口輸出的模擬信號(hào)已經(jīng)經(jīng)過(guò) 200Hz 低通濾波，需將信號(hào)經(jīng) 10Hz 高通濾波，才能達(dá)到振動(dòng)監(jiān)測(cè)所需的 10～ 200Hz 帶寬要求。所產(chǎn)生的電位差稱作霍爾電勢(shì)，它是由于運(yùn)動(dòng)載流子受到磁場(chǎng)力的作用 (稱為洛侖茲力 )，而在薄片兩側(cè)分別形成電子、正電荷的積累所致。采用數(shù)字信號(hào)輸出，在南、北磁極的作用下均能產(chǎn)生霍爾效應(yīng) ： 磁極靠近時(shí)，開關(guān)打開，輸出電平為低，磁極遠(yuǎn)離時(shí)，開關(guān)關(guān)閉，輸出電平為高電平。在輸入端靠近芯片 A3210E的位置處，應(yīng)設(shè)置 C1= F 的旁路電容，可以減小外部噪聲和內(nèi)部斬波對(duì)傳感器信號(hào)的影響。 熱釋電紅外線傳感器是 20 世紀(jì) 80 年代發(fā)展起來(lái)的一種新型敏感元件。 (2)熱釋電紅外傳感器的汽車防盜應(yīng)用 熱釋電紅外傳感器的敏感元采用上海尼塞拉傳感器有限公司的 RE200B 型雙靈敏元熱釋電紅外傳感器。C圖 為模塊控制信號(hào)和信號(hào)輸出端口。另外系統(tǒng)仍延用傳統(tǒng)汽車防盜器的聲學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 光報(bào)警方式，以起到警示、震懾的作用 ： 汽車自鎖主要是關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火電路，使汽車無(wú)法發(fā)動(dòng)。附加業(yè)務(wù)是對(duì)基本業(yè)務(wù)的改進(jìn)和補(bǔ)充，它不單獨(dú)向用戶提供，而必須與基本業(yè)務(wù)一起提供。由于報(bào)警系統(tǒng)提高了警情確認(rèn)的可靠性，就能夠降低因誤報(bào)警而產(chǎn)生的噪聲污染，減少了噪聲擾民情況的發(fā)生。操作電壓 5V，由報(bào)警系統(tǒng)提供的經(jīng)一次降壓后的電壓再經(jīng) 轉(zhuǎn)化得到。由于繼電器觸點(diǎn)的吸合 (常開觸點(diǎn) )、斷開 (常閉觸點(diǎn) )的隨微處理器的 I/O 接 口的信號(hào)而改變，使得微處理器可以控制汽車車燈電路和發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火線路的開閉，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)汽車防盜的閃光報(bào)警和自鎖操作。 有高效的查表處理方法。 中央處理器 ： 多達(dá) 16 個(gè)寄存器，包括 4 個(gè)特殊功能 寄存器和 12 個(gè)通用寄存器，有效的降低了系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理過(guò)程中寄存器的性能瓶頸 。該模塊實(shí)現(xiàn)了 12 位逐次逼近型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換核心，同時(shí)還具有采樣選擇控制，內(nèi)部集成參考電壓源， 16字的轉(zhuǎn)換和控制緩沖器。 Timer B 也是 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，其基本功能和 Timer A 相同，只是它的捕獲 /比較器最多可達(dá) 7路。 P3—— P6 端口與 Pl, P2 端口功能相同，只是沒(méi)有中斷功能。第三，在很多時(shí)候，在付出額外占用 CPU時(shí)間的代價(jià)的條件下，軟件可以替代硬件的某些功能。 其次，設(shè)計(jì)的軟件應(yīng)有較好的可讀性、可維護(hù)性、可移植性。 學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） (4)確定數(shù)據(jù)格式，分配工作單元，進(jìn)一步將程序框圖畫成詳細(xì)的操作流程圖。 另外，由于防盜系統(tǒng)監(jiān)測(cè)模塊所采集信息的融合處理也需要通過(guò)軟件才能得以實(shí)施 。中斷操作執(zhí)行完畢后，返回中斷前狀態(tài)，繼續(xù)低功耗模式。 學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 圖 系統(tǒng)主程序流程圖 學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 圖 事件處理子程序流程圖 事件處理 (微波報(bào)警中斷 )子程序如圖 所示。 同時(shí)進(jìn)行語(yǔ)音、閃光報(bào)警。根據(jù)構(gòu)建的系統(tǒng)防盜模型進(jìn)行了各個(gè)模塊的硬件設(shè)計(jì)，采用 PCB電路板加以實(shí)現(xiàn)。因此，現(xiàn)階段所構(gòu)建的防盜模型也要隨之不斷完善，才能適應(yīng)汽車防盜領(lǐng)域不斷變化的要求 。 我們有理由相信，隨著 科學(xué) 技術(shù)的快速發(fā)展以及社會(huì)需求的日益增長(zhǎng)，市場(chǎng)和技術(shù)都為 汽車防盜 系統(tǒng)提供了廣闊的前景，必將在未來(lái)幾年內(nèi)出現(xiàn)應(yīng)用發(fā)展的新高潮。隨著新技術(shù)新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，防盜監(jiān) 測(cè) 領(lǐng)域會(huì)不斷出現(xiàn)更實(shí)用、更可靠、更廉價(jià)的傳感器件、微處理器和執(zhí)行器件。 (4)將統(tǒng)計(jì)學(xué)中的“單樣本 KS 非參數(shù)檢驗(yàn)法”和分析軟件“ SPSS”引入監(jiān)測(cè)模塊預(yù)警范圍的設(shè)定，為提高汽車防盜產(chǎn)品的可 靠性進(jìn)行了有益的嘗試。 同時(shí)進(jìn)行語(yǔ)音、閃光報(bào)警。這兩個(gè)端口接收的中斷信號(hào)分別代表霍爾器件組的觸發(fā)信號(hào)和熱釋電紅外傳感器的 觸發(fā)信號(hào)。系統(tǒng)主程序流程圖如圖 所示。系統(tǒng)的軟件部分也是按照以上三個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)的 。 (5)程序調(diào)試。基于信息融合的汽車防盜系統(tǒng)得軟件設(shè)計(jì)按如下的步驟進(jìn)行 ： (1)分析問(wèn)題，明確所要解決的問(wèn)題的要求。在一些程序編譯器中，有時(shí)間優(yōu)化和空間優(yōu)化的選項(xiàng)，但時(shí)間優(yōu)化與空間優(yōu)化不能同時(shí)存在。 四、多傳感器信息融合汽車防盜系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 由于器件的功能性、經(jīng)濟(jì)性等原因，系統(tǒng)的硬件電路不可能完全實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)者所期望實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)的全部功能，許多功能仍依賴于軟件設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。串行通信模塊由軟件設(shè)定可以分別工作在 UARZ，模式和 SPI 模式。 基礎(chǔ)時(shí)鐘模塊 ： 基礎(chǔ)時(shí)鐘模塊為單片機(jī)系統(tǒng)提供了低成本和低功耗的時(shí)鐘解決方案。 簡(jiǎn)潔的核心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有效的降低了功耗和價(jià)格 。 豐富的片上外圍模塊 ： MSP430FLASH 系列單片機(jī)中的各個(gè)成員集成了較多的片上外圍資源，功能相當(dāng)豐富，如 A/D 轉(zhuǎn)換器，精密模擬比較器，硬件乘法器，學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 頻率可達(dá) 8MHz 的時(shí)鐘模塊，帶有捕蜘比較寄存器的 16 位定時(shí)器，看門狗，同 步及異步串行通信接口，數(shù)十個(gè)可實(shí)現(xiàn)方向設(shè) 置及中斷功能的并行輸入、 輸出端口等。整個(gè)系統(tǒng)中的監(jiān)測(cè)模塊、報(bào)警執(zhí)行模塊 都要受控于中央處理器，監(jiān)測(cè)模塊所采集的車況信息的融合處理也在這里進(jìn)行。時(shí)鐘工作頻率由 OSC1, OSC2 外接 Ross電阻設(shè)定。由于 掩膜型語(yǔ)音芯片具有品種多、外圍電路簡(jiǎn)單、體積小、使用方便、價(jià)格便宜等多種優(yōu)勢(shì)，且具有工作電壓范圍寬 (直流 ～ 5 V )、功耗低 (工作電流典型值 ～ )等特點(diǎn)，故可以將其選用于車載電子系統(tǒng)。 (2) TC35 GSM 模塊簡(jiǎn)介 GSM 模塊 TC35 是西門子公司為工業(yè)應(yīng)用生產(chǎn)的無(wú)線通信模塊，主要技術(shù)參數(shù)如表 所示。 GSM 系統(tǒng)是一個(gè)全數(shù)字的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，它由幾個(gè)分系統(tǒng)組成，可以與各種公用通信網(wǎng)互聯(lián)互通。 這樣不但能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器信息的初步融合，而且該信號(hào)可以作為其它傳感器的開啟信號(hào)，與開關(guān)電源聯(lián)合使用能夠?qū)崿F(xiàn)降低系統(tǒng)功耗的功能。即傳感器包含兩個(gè)互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元件，而且兩個(gè)電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋電元件幾乎具有相同的作用、使其產(chǎn)生的熱釋電效應(yīng)相互 抵消，于是探測(cè)器無(wú)信號(hào)輸出。 熱釋電紅外線傳感器能將波長(zhǎng)為 5～ 14μ m 之間的紅外信號(hào)變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并能對(duì)自然界中的白光信號(hào)具有抑制作用。 R1用于器件的保護(hù)。封裝形式有貼片式和單列直插式兩種，應(yīng) 用溫度范圍 40～ +85oC。平面。然后，將信號(hào)送入微處理器的 A/D 端口進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。從 XOUT、 YOUT輸出的數(shù)字信號(hào)直接輸入微處理器的計(jì)數(shù)器定時(shí)器端口，以便進(jìn)行重力加速度的測(cè)量，從而可以得出車體傾角的變化。計(jì)算公式為 ： A(g)=(T1 /T2－ )／ % () 信號(hào)示意圖如圖 所示 ： 圖 數(shù)字輸出加速度的計(jì)算方法 利用模擬信號(hào)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可以直接應(yīng)用從 XFILT、 YFILT引腳輸出的模擬信號(hào) 。由于加速度傳感器 ADXL202E 能夠測(cè)量 0～ 5kHz，177。 B 圖 為模塊電源輸入接口。 若將發(fā)射波與反射波混頻，取出頻差，即可檢測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 1 利用微波多普勒傳感器對(duì)入侵范圍進(jìn)行監(jiān)測(cè) 微波是電磁波輻射的一種形式，在電磁波譜中微波就介于無(wú)線電波和紅外線之間，頻率為 300MHz 到 300GHz，相應(yīng)波長(zhǎng) 1mm到 1 m.。 (5)輸入電容的選擇 ： 在 IN 引腳和 GND引腳之間、盡量貼近器件的位置處，設(shè)置一個(gè)鋁電解電容作為輸入電容， 100μ F就足以 實(shí)現(xiàn)旁路電容的作用。而 LM2576HV 系列除 了 最高輸入電壓可達(dá) 60V外，其封裝形式及所需外接器件種類、數(shù)量與 LM2576 系列中其他類別芯片均相同，這樣就能夠適應(yīng)汽車系統(tǒng)電源變化的需求。 1 防盜系統(tǒng)電壓的一次降壓 由于汽車目前采用 12V、 24V、 42V 電源 系統(tǒng)，防盜系統(tǒng)所需求的電壓為 5V及 ，我們通過(guò)采取二次