【正文】 這獻上我衷心的祝福和深深的謝意。 青島大學碩士研究生課程《智能傳感器技術》（考查）自選課題 謝辭 28 謝 辭 本課題的研究工作是在導師遲宗濤教授的悉心指導下進行的，遲老師向我提出了許多極富建設性的意見，幫助我解決了很多技術上的難題，使課題得以順利進行。完成上述一個循環(huán)的判斷后，軟件將返回開始新一輪的判斷。 系統(tǒng)的主程序流程 系統(tǒng)的主程序流程如圖 43 所示。其主要語句集中在例如：“ifelse”、 “while”、 “for”等循環(huán)與判斷語句上，相比計算機 C 語言更簡單。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為RESET；當 /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令時 ALE 才起作用。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。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P2 口 ： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個TTL 門電流，當 P2 口被寫 “1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 GND： 電源地 。 8051 系列單片機作為工業(yè)標準地位，從 1985 年開始就有 8051 單片機的 C 語言編譯器。 KD9561 是專用報警音樂集成電路，只需要簡單的外圍元件就可以輸出報警音頻信號，SEL1 腳是報警音響選擇端，報 警音頻信號從 OUT 引腳輸出，通過電容 C11 耦合給后級電路。即使車鑰匙也無法啟動汽車，點火閉鎖電路采用繼電器控制，這部分電路圖如圖 316所示。將解碼的地址位與地址輸入引腳設置的地址進行比較 .如果地址匹配 ,HS2272 置數(shù)據(jù)位對應的數(shù)據(jù)輸出引腳為 1,并將 VT 輸出置為高電平。一般典型振蕩電阻值如下表： HS2262 HS2272 820K 680K 390K 270K 表 33 HS226 HS2272 編解碼芯片典型振蕩電阻值 本設計編碼編碼電路 HS2262 的振蕩電阻值選取 :。 J05C 在未收到發(fā)射信號時可輸出隨機噪聲，幅度為 值；當收到信號時，噪聲被抑制；當信號變?nèi)鯐r，出現(xiàn)聲干擾點，此時信號處于不穩(wěn)定區(qū)，若采用單片機解碼則會因誤碼率增大而出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤，此時可在數(shù)據(jù)位前加亂碼抑制零電平狀態(tài)干擾，最好工作在可靠區(qū)域以減小誤碼率。也可采用螺旋天線或將天線直接做在 PCB板上，甚至無天線接收，當然接收靈敏度要下降。如需要遠的可靠距離，可在 F05C 的輸出端增加一級射頻功率放大器。當脈沖高電平寬度在 ～ 1ms 時發(fā)射效果較好，大于 1ms 時效率開始下降；當脈沖低電平寬度大于 10ms 時，接收到的數(shù)據(jù)第一位極易被干擾（即零電平干擾）而引起不解碼?？紤]到應用環(huán)境和價格等因素，本設計選擇其中廉價的發(fā)射模塊（ F05C）和接收模塊（ J05C）進行介紹。 HS2272 解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有 Lx /Mx 之分，其中 L 表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對應的電平狀態(tài)，直到下次遙控數(shù)據(jù)發(fā)生 變化時改青島大學碩士研究生課程《智能傳感器技術》（考查）自選課題 系統(tǒng)的硬件電路設計 13 變。對方的 RF 解調(diào)器或 IR 接收器收到發(fā)送過來的無線頻率信號或紅外線信號后將之整青島大學碩士研究生課程《智能傳感器技術》（考查）自選課題 系統(tǒng)的硬件電路設計 11 形為對應的波形，然后 HS2272 就可以對這個波形進行解碼輸出。類似型號是 LM219，四電壓比較器 LM319。在布防狀態(tài)下，單片機控制引腳輸出高電平，三極管 Q3 導通，電磁線圈帶電，也就有了磁性；車門關閉時，干簧管的常開接點也就閉合，這時送到單片機端口的就是低電平。平時，由于彈力的作用， 3 相連；當有外界磁力， 3 磁化，相吸。在系統(tǒng)處于布防狀態(tài)下時，系統(tǒng)將啟動發(fā)動機點火閉鎖電路，防止發(fā)動機被點火。 電路總體設計方案的確定 綜合以上的考慮，汽車防盜報警器采用兩種方式進行報警信號的檢測：玻璃撞擊、車身沖擊振動檢 測采用壓電陶瓷傳感器；汽車車門的異常開啟檢測傳感器采用干簧管作為傳感器。整個組件裝在一個厚基座的金屬殼體中，為了隔離試件的任何應變傳遞到壓電元件上去，避免產(chǎn)生假信號輸出，所以一般要加厚基座或選用剛度較大的材料來制造。 車身沖擊振動檢測傳感器 —壓電陶瓷傳感器 某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，其內(nèi)部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在它的兩個相對表面上出現(xiàn)正負相反的電荷。干簧管是一種磁敏的特殊開關。 汽車防盜技術的發(fā)展水平體現(xiàn)了一個國家科技發(fā)展水平和文明程度，要盡快提高國內(nèi)汽車防盜的技術水平，縮小與世界發(fā)達國家的差距。汽車防盜報警器的使用在很大程度上有效地保護了國家和人民生命財產(chǎn)的安全。 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 目前防盜報警產(chǎn)品市場約占安防市場的 15％左右。主要使用的網(wǎng)絡有 CPS，它是靠鎖定點火或起動發(fā)動機達到防盜的目的?，F(xiàn)在市場上出現(xiàn)了具有雙向功能的電子防盜器，不僅能由車主遙控車輛，車輛還能將自身狀態(tài)傳送給車主。優(yōu)點是價格便宜，安裝簡便； 缺點是使用不隱蔽，防盜不徹底，拆裝麻煩。目前，雖然國內(nèi)外汽車防盜技術發(fā)展相當迅速，但對于汽車防盜方面的核心技術，世界各國普遍存在對外封閉的現(xiàn)象，造成國內(nèi)汽車防盜技術的 發(fā)展速度相對緩慢，需要一個長期的發(fā)展過程去趕超發(fā)達國家。法國將 GPS 衛(wèi)星監(jiān)控技術應用于汽車防盜裝置并已進入實用化階段，這為國內(nèi)防盜技術的發(fā)展開辟了一條新思路。 碩士研究生課程 《智能傳感器技術》（考查） 自選課題 題 目 ： 基于傳感器的汽車防盜控制系統(tǒng)設計 學 院 ： 自動化工程學院 年級專業(yè) ： 20xx 級信號與信息處理 20xx 年 5 月 12 日 基于傳感器的汽車防盜控制系統(tǒng)設計 Design of Car Wireless Alarm Control System Based on Sensor 摘 要 隨著科學技術的進步，為對付不斷升級的盜車手段，人們研制開發(fā)了不同方式結構的防盜器。 隨著經(jīng)濟與科技的發(fā)展，國內(nèi)外汽車防盜新技術和新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。 由于國內(nèi)經(jīng)濟、科技發(fā)展不平衡及地區(qū)性差異的存在，不同檔次的汽車用戶對防盜產(chǎn)品和技術的需求各異，使汽車防盜新技術和新產(chǎn)品在國內(nèi)大面積推廣還需要一段時間。 一種比較常見的防盜裝置，主要利用簡單的機械式原理鎖住車上的某一部件，使其不能有效發(fā)揮應有的作用，以達到防盜的目的。當然隨著科技的發(fā)展，電子防盜器也增加了許多方便、實用的附加功能。 它通過網(wǎng)絡實現(xiàn)車輛的起動、截停、定位，并可根據(jù)車主要求提供遠程車況報告等功能。其遙控器可隨身攜帶。 另據(jù)調(diào)查，北京市場上至少有 50 個品牌，以外埠產(chǎn)品為主，月銷量為 35 萬臺。近年來流行的遙控無鎖系統(tǒng)只是智能化、功能多樣化的初步體現(xiàn)，未來汽車防盜裝置還將向電子密碼等多樣化識別方向發(fā)展。 青島大學碩士研究生課程《智能傳感器技術》（考查）自選課題 汽車防盜原理及總體設計 5 第二章 汽車防盜原理及總體設計 各監(jiān)測模塊電路方案的確定 車門開啟檢測傳感器 —干簧管 本系統(tǒng)中車門開啟檢測采用干簧管與永磁鐵的配合 [3]。將其裝在車門上，可作為汽車車門開啟的檢測的傳感器。在壓電片上放置一個比重較大的質(zhì)量塊，然后用一硬彈簧或螺栓、螺帽對質(zhì)量塊預加載荷。本設計玻璃振動、車身振動的檢測傳感器采用壓電陶瓷傳感器。 經(jīng)主機的遙控接收解碼電路接收和處理后送入單片機，由單片機處理。 干簧管的接點形式有兩種 :一是常開接點（ H）型，平時打開，只有簧片被磁化時，接點才結合；二是轉換接點的單簧管：結構上有三個簧片，第一片用只導電不導磁的材料做成，第二第三用即導電又導磁的材料做成，上中下依次是 1， 3， 2。干簧管通過上拉電阻 R11 接到高電平，干簧管的另一端接地，這樣干簧管閉合時，通過限流電阻 R10 送到單片機端口 的就是低電平，當干簧管打開時，送到單片機端口的就是高電平。該比較器的電源電壓是 2~36V，輸 出電流大，可直接驅動 TTL 和 LED。這個波形送到 RF 調(diào)制器或 IR 發(fā)送器處理后進行發(fā)送。用于數(shù)據(jù)輸出時 ,如果收到波形的解碼地址與地址引腳的地址設置相匹配 ,且收到的相應的數(shù)據(jù)位為 1時 ,引腳升至 到下一數(shù)據(jù)才能轉換 Vcc 18 電源正端（＋） Vss 9 電源負端（－） DIN 14 數(shù)據(jù)信號輸入端，來自接收模塊輸出端 OSC1 16 振蕩電阻輸入端，與 OSC2 所接電阻決定振蕩頻率 OSC2 15 振蕩電阻振蕩器輸出端 VT 17 解碼有效確認 輸出端（常低）解碼有效變成高 表 32 HS2272 引腳 HS2272 的功能描述 HS2272 解碼接收送入 DIN 引腳的波形，將輸入的波形解碼成包括地址 ,數(shù)據(jù)和同步位的碼字，將解碼的地址位與地址輸入引腳設置的地址進行比較 .如果 2 個連續(xù)的碼字都匹配 ,HS2272 置數(shù)據(jù)位對應的數(shù)據(jù)輸出引腳為 1,并將 VT 輸出置為高電平。目前，天線通訊方式有無線電、紅外線、微波等多種方式，而且可供選擇的模塊也有很多種。數(shù)據(jù)信號電平應接近 F05C的實際工作電壓以獲得較高的調(diào)制效果， F05C 對過寬的調(diào)制信號易出現(xiàn)調(diào)制效率下降、收發(fā)距離變近的現(xiàn)象。 F05C 加 240mm小拉桿天線發(fā)射時，在開闊區(qū)最大發(fā)射距離約 250m，在障礙區(qū)相對要近，由于折射反射會形成一些死區(qū)及不穩(wěn)定區(qū)域，不同的收發(fā)環(huán)境會有不同的收發(fā)距離。當信號較弱而干擾點又引起信號不穩(wěn)時，可將天線剪去 5cm 也許會有所改善。 J05C 輸出端可直接與標準解碼器及單片機接收。 HS2272 的內(nèi)置振蕩電路通過外接一個電阻就可構成精確的振蕩 器 .為了使 HS2272 能正確解碼接收到波形 ,RF 工作方式下 HS2272 的振蕩頻率通常是 HS2262發(fā)送頻率的 ～ 8 倍。當發(fā)射端有信號發(fā)出時，由接收端天線接收，射頻接收模塊對接收到射頻信號進行解調(diào)、放大、濾波等處理后送 HS2272 的 DIN 引腳，由 HS2272 進行解碼。 點 火閉鎖電路設計 系統(tǒng)在布防狀態(tài)下，電火電路是被閉鎖的，也就是說系統(tǒng)布防后，汽車的點火電路被斷開。單片機輸出的報警信號加到報警音樂集成電路 KD9561 的 SEL1 腳上，當輸入為高電平時，觸發(fā)報警， KD9561 輸出報警音響信號；當輸入為低電平時，停止報警音響輸出。 C 可以進行許多 機器級函數(shù)控制而不用匯編語言 .與匯編相比，有如下優(yōu)點： 1）對單片機的指令系統(tǒng)不要求了解，僅要求對 8051 的存貯器結構有初步了解； 2）寄存器分配、不同存貯器的尋址及數(shù)據(jù)類型等細節(jié)可由編譯器管理； 3）程序有規(guī)范的結構，可分為不同的函數(shù)，這種方式可使程序結構化； 4）具有將可變的選擇與特殊操作組合在一起的能力，改善了程序的可讀性； 5）關鍵字及運算函數(shù)可用近似人的思維過程方式使用； 6）編程及程序調(diào)試時間顯著縮短，從而提高效率； 7）提供的庫包含許多標準子程序，具有較強的數(shù)據(jù)處理能力； 8）已編好程序可容易 地植入新程序，因為它具有方便的模塊化編程技術。 AT89S51 單片機的管腳說明 VCC：電源電壓輸入端。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位青島大學碩士研究生課程《智能傳感器技術》（考查）自選課題 系統(tǒng)的軟件設計 23 地址接收。當 P3 口寫入 “1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 RST：復位輸入端，高電平有效。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。當 /EA 保持低電平時，則在此期間外部 程序存儲器 （ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。其語法結構與我們常用的計算機 C 語言基本相同，不同之處在于增加了控制具體引腳工作的語句和命令，相對于計算機 C 語言，單片機 C 語言更簡練和明確 .可以控制每個引腳的輸入輸出狀態(tài)。之后，程序判斷系統(tǒng)是否在布防狀態(tài)，如果系統(tǒng)既在布防狀態(tài)又有報警信號輸入則輸出報警信號，啟動音響報警，延時 5秒后，關閉報警，若此后沒有報警信號輸入，則取消報警，若是解除狀態(tài)則直接中斷返回。并關閉電磁鐵帶電停止車門防開 啟檢測。堅持笑到最后。 青島大學碩士研究生課程《智能傳感器技術》（考查）自選課題 參考文獻 29 參考文獻 [1] 羅維平 .多功能汽車防盜報警器 [J]．武漢 :應用技術 ,20xx(21):2633. [2] 晏敏 ,曾云 ,曾健平 ,顏永紅 .遠程汽車防盜報警系統(tǒng)的設計 [J]．北京 :宇航計測技術 ,20xx(6):16