【正文】 。系統(tǒng)初始化根據(jù)系統(tǒng)硬件進(jìn)行設(shè)置，包含中斷設(shè)置、端口分配和時(shí)鐘調(diào)度等。報(bào)警模式 4為人體入侵報(bào)警，當(dāng)有人非法進(jìn)入車內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出短消息“有人入侵” 。選用更適合的元器件，并根據(jù)實(shí)車情況加以合理布局，才能保證防盜產(chǎn)品的性能要求。隨著汽車產(chǎn)品的不斷更新，竊賊的盜竊手段也會(huì)不斷更 新。報(bào)警模式 2 為拖車警報(bào)，主要是針對整車搬運(yùn)這種盜竊方式，在確定遇警的條件下，系統(tǒng)向車主手機(jī)發(fā)送短消息“汽車拖動(dòng)” 。低功耗模式的喚醒通過微波傳感器的中斷信號執(zhí)行，一旦有允許的中斷請求， CPU 在 6μ s 的時(shí)間內(nèi)被喚醒。根據(jù)所選擇的算法，制定出運(yùn)算的步驟和順序，把運(yùn)算過程劃成程序的流程圖。 其次，在單片機(jī)系統(tǒng)中，硬件與軟件緊密結(jié)合，軟件直接操作硬件，硬件設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響到軟件設(shè)計(jì)的難易和質(zhì)量。 Timer A有很強(qiáng)的中斷捕獲功能，中斷源可以是計(jì)數(shù)器溢出中斷也可以是任何一個(gè)捕獲/比較器中斷。 MSP430F149 的主要構(gòu)成模塊有 ： CPU； 基礎(chǔ)時(shí)鐘模塊，包括一個(gè)數(shù)控振蕩器(DCO)兩個(gè)晶體振蕩器 ； 看門狗定時(shí)器 ； 硬件乘法器 ： 兩個(gè)通用 16 位定時(shí)器 Timer A和 Timer B； 模擬比較器 ： 12 位 A/D轉(zhuǎn)換器 ADC12； 兩個(gè)串行通信端口 USART0, USART1； 兩個(gè)具有中斷功能的八位并行端口，四個(gè)通用并行端口。 當(dāng)“ IN”腳輸入低電平，對應(yīng)“ OUT”引腳輸出電平與芯片供電電平相同，即與繼電器輸入電壓相同，繼電器線圈阻斷。 2 報(bào)警執(zhí)行模塊的語音報(bào)警 報(bào)警執(zhí)行模塊在利用 GSM 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行報(bào)警的同時(shí)，還能夠使用傳統(tǒng)的語音模式進(jìn)行報(bào)警。車主還可以利用手機(jī)對防盜系統(tǒng)進(jìn)行控制。 在實(shí)際應(yīng)用中，單個(gè)傳感器的探測靈敏度仍然是比較低的，目前所用的光學(xué)透鏡大致有反射式、透射式和折射式三種。由于 A3210E 的功耗極低，最大工作電流小于 3mA，可以由微處理器的 I/O直接驅(qū)動(dòng)。 3 利用霍爾開關(guān)器件對車門的開關(guān)進(jìn)行監(jiān)測 (1)霍爾效應(yīng) 簡介 當(dāng)電流垂直外磁場方向通過導(dǎo)體或半導(dǎo)體薄片時(shí)，在薄片垂直于電流和磁場方向的兩側(cè)表面之間會(huì)產(chǎn)生電 位差的現(xiàn)象，稱為霍爾效應(yīng)。 (2)ADXL202E 的汽車防盜應(yīng)用方案 ADXL202 采用 直流電源的供電，為降低電源對傳感器的干擾，在引腳VDD和公共接地端 COM 之間須連接 F的去藕電容。 微波多普勒監(jiān)測模塊是整個(gè)防盜系統(tǒng)的第一級模塊，可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)定的預(yù)警范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)物體的監(jiān)測。多普勒效應(yīng)可以發(fā)生在波的各個(gè)頻段，如光波、聲波以及微波頻段等，其主要現(xiàn)象是 ： 當(dāng)波源與觀測者靠近時(shí)頻率升高，兩者遠(yuǎn)離時(shí)頻率降低。 (2)電感的確定 ： 由微秒計(jì)算常數(shù)公式 E?T＝（ VIN－ VOUT） VOUT/VIN?1000/F（ V－μ s） () 確定微秒常數(shù) 43V?μ s，并查表得到所需電感值 68μ H。 （一） 防盜系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì) 汽車防盜系統(tǒng)是利用車載蓄電池作為供電來源，目前車載電源為 12V/24V和 42V 系統(tǒng) 。判決過程如圖 所示。 圖 檢測級融合的單行結(jié)構(gòu) （二）系統(tǒng)防盜信息的處理模型 多傳感器信息融合汽車防盜系統(tǒng)的各個(gè)傳感器組構(gòu)成了一個(gè)分布式檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)中所進(jìn)行的信號處理屬于傳感器信息融合的功能模型中的檢測級融合。態(tài)勢評估是一個(gè)動(dòng)態(tài)的按時(shí)序處理的過程，其 結(jié)果水平將隨時(shí)間增長而提高 。混合式方法也可以根據(jù)所運(yùn)行問題的需要，在集中式和分布式結(jié)學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 構(gòu)中進(jìn)行選擇變換。 另一種是軟判決融合，中心除了處理硬判決信息外，還處理來自節(jié)點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)量。 (2)獲取更精確的信息。這樣 ，不但能夠做到報(bào)警及時(shí)，也消除了噪聲擾民現(xiàn)象的發(fā)生。 缺點(diǎn)是此裝置需要一套龐大完善的跟蹤系統(tǒng)、 24小時(shí)的人工監(jiān)控車輛，相對那些簡單的防盜器價(jià)格要昂貴 — 些。 (2)電子式防盜器。 在北京，被盜的機(jī)動(dòng)車輛中裝有防盜裝置的占總數(shù)的 %。 第十二周至第二十一周：學(xué)生在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，對畢業(yè)論文進(jìn)行修改和完善 ，并在最后定稿。 本文首先對國內(nèi)外汽車防盜領(lǐng)域的現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查研究，分析了現(xiàn)今汽車失竊的多種模式，然后利用多傳感器信息融合技術(shù)構(gòu)建了汽車防盜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型。 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(shí)還存在著噪聲污染、功耗高、 作用距離短、 誤報(bào)率高等諸多缺欠。當(dāng)車主用遙控器開關(guān)車門時(shí)，偷車賊可以用接收器或掃描器盜取遙控器發(fā)出的無線電波或紅外線，再經(jīng)過 解碼，就可以開啟汽車的防盜系統(tǒng)。 以上幾種防盜裝置各有優(yōu)劣，汽車防盜的發(fā)展方向是朝著智能程度更高的芯片式和網(wǎng)絡(luò)式發(fā)展，而這也是我們所選擇的方向。迄今為止，沒有任何一種傳感器能夠同時(shí)滿足高可靠性、高穩(wěn)定性、高精度和低成本的要求。使用大量低成本傳感器而不是少量高成本傳感器， 通過信息融合方法獲取高質(zhì)量信息，降低了系統(tǒng)成本。相應(yīng)地，分布式信號處理也可分為分布式檢測和分布式估計(jì)。用于融合身份估計(jì)的技術(shù)包括表決法、Bayes 推理、 DumpstersShafer 證據(jù)理論、推廣的證據(jù)理論、模糊集法等。 (1)檢測級融合結(jié)構(gòu)。最終的融合結(jié)果是將警報(bào)劃分為“整車搬運(yùn)”、“車體破壞”、“非法開啟”和“入車盜竊”四個(gè)等級，每一報(bào)警級別的確定都是根據(jù)不同的信息融合模型加以判斷的結(jié)果。 警報(bào)執(zhí)行模塊主要用于系統(tǒng)確認(rèn)警情后，進(jìn)行報(bào)警以及執(zhí)行汽車鎖死等操作。 圖 電壓轉(zhuǎn)換方案示意圖 考慮到系統(tǒng)的兼容性及可擴(kuò)充性，第一次降壓采用集成電源管理芯片LM25761/LM2576HV作為電壓轉(zhuǎn)換芯片。 2 防盜系統(tǒng)的電壓二次降壓 二次降壓選用 ADP3330 系列線性電源管理芯片。利用微波多普勒測速傳感器可以測量電磁場中物體的運(yùn)動(dòng)，將檢測到的人運(yùn)動(dòng)引起的電磁波頻率之變化量作為控制信號，進(jìn)而對步行的人進(jìn)行非接觸式的有效監(jiān)控。 動(dòng)態(tài)加速度的測量可以用于振動(dòng)檢測，利用靜態(tài)的重力加速度作為輸入矢量，就可以確定物體的空間方向。 汽車防盜中，車體傾斜角度的測量要求其信號具有很小的噪聲，需限制信號帶寬 。在力 FB的作用下，電子向半導(dǎo)體片的一個(gè)側(cè)面偏轉(zhuǎn)，在該側(cè)面上形成電子的積累，而在相對的另一側(cè)面上學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 因缺少電子而出現(xiàn)等量的正電荷。信號處理電路的示意圖如 所示。一旦人侵入探測區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元件接收，但是兩片熱釋電元件接收到的熱量不同，熱釋電量也不同，不能抵消，經(jīng)信號處理而報(bào)警。 GSM 業(yè)務(wù)按照 ISDN 對業(yè)務(wù)的分類方法可分為基本業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)。該系列芯片是將聲音的模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號后存儲(chǔ)在芯片中，由電平信號觸發(fā)語音回放的語音芯片。 系統(tǒng)采用 MSP430FLASH 系列中 MSP430F149APM 單片機(jī)作為中央處理器，該型單片機(jī)具有 16 位精簡指令集結(jié)構(gòu)， 16 位 CPU 寄存器和常數(shù)寄存器，達(dá)到了最大的代碼效率，它具有處理能力強(qiáng)，運(yùn)行速度快，功耗低等優(yōu)點(diǎn)，性能價(jià)格比很高。 存儲(chǔ)空間 ： MSP403F149 的存儲(chǔ)器空間采用“馮 —— 紐曼結(jié)構(gòu)”， FLASH, RAM 和外圍模塊由同一組地址及數(shù)據(jù)總線連接在同一個(gè)地址空間中。每個(gè)端口都是 8位的，其中每個(gè)端口的每個(gè)引腳都可以單獨(dú)設(shè)置為輸入或輸出，同時(shí)每個(gè)引腳寄存器都可以單獨(dú)的讀寫。在設(shè)計(jì)程序時(shí)，我們也可以采取這樣的策略提高系統(tǒng)的性能。 (6)程序優(yōu)化。低功耗模式是指 MSP430 工作模式中的 LPM0 模式，在該模式下 CPU被禁止、 MCLK 被禁止、ACLK 和 SMCLK 處于活動(dòng)狀態(tài)，單片機(jī)耗電量小于 90 μ A。 同時(shí)進(jìn)行語音、閃光報(bào)警 ： 并且，系統(tǒng)還關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火線路使汽車無法發(fā)動(dòng)，以達(dá)到防盜的目的。 (3)軟件的優(yōu)化。所謂“魔高一尺，道高一丈”，防盜產(chǎn)品也是在這種矛與盾的較量 中不斷發(fā)展的。 報(bào)警模式 1 為系統(tǒng)預(yù)警，為進(jìn)一步確定警報(bào)做好準(zhǔn)備，系統(tǒng)并不像外發(fā)出警報(bào)。進(jìn)入低功耗模式后主系統(tǒng)的時(shí)鐘停止，系統(tǒng)功耗控制在， A級數(shù)量范圍。 (3)制定程序框圖。首先，單片機(jī)的系統(tǒng)程序與應(yīng)用程序密不可分，系統(tǒng)程序與應(yīng)用程序必須放在一起考慮 。 Timer A 可以實(shí)現(xiàn)多路捕獲 /比較， PWM 輸出，間隔定時(shí)等功能。用該型微處理器所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品完全可以搭載在汽車系統(tǒng)中。系統(tǒng)是利用微處理器的 I/O學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 接口控制達(dá)林頓陣列 ULN2020A，當(dāng)“ IN”腳輸入高電平，對應(yīng)“ OUT”腳將功率繼電器的引腳電平拉低，功率繼電器線圈導(dǎo)通 。 TC35 還為用戶提供了良好的用戶接口 —— RS232，通過該接口實(shí)現(xiàn)對模塊大多的控制功能。防盜系統(tǒng)的報(bào)警主要采用無線網(wǎng)絡(luò) GSM 短消息的方式進(jìn)行，根據(jù)不同的警報(bào)級別發(fā)送不同的短消息，如“整車搬運(yùn)”、“車體破壞”、“非法開啟”和“入車盜竊”等 。在被動(dòng)紅外探測器的警戒區(qū)內(nèi)，當(dāng)無人體移動(dòng)時(shí)，熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的只是背景溫度，當(dāng)人體進(jìn)人警戒區(qū)，熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的是人體溫度與背景溫度的差異信號，因此，熱釋電紅外傳感器探測的是感應(yīng)到的移動(dòng)物體與背景物體的溫度的差異。 (3)A3210E 的汽車防盜應(yīng)用方案 單個(gè)霍爾開關(guān)器件的原理圖如圖 所示。如果這個(gè)絕對值之和超過設(shè)定的數(shù)字閉值，微處理器就可以進(jìn)行報(bào)警。采用何種輸出方法，需根據(jù)具體的使用條件進(jìn)行確定。 E 圖 為開關(guān)電源，采用電源管理芯片, 不但能為傳感器及其信號處理電路提供高精度的電源電壓，而且微處理器通過向其 SD 引腳輸入高低電平控制電源輸出的開閉，進(jìn)而可以控制整個(gè)模塊的開啟與關(guān)閉。 由于波源或觀察者的相對運(yùn)動(dòng)，而出現(xiàn)的觀測頻率與波源頻率不同的現(xiàn)象被稱為多普勒效應(yīng)。 可以得到 R2的計(jì)算阻值約為 ，并根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品型號，確定 R2的阻值為學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） ，則根據(jù)公式 ()可得最終輸出電壓為 。驅(qū)動(dòng)能力不足時(shí)，系學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 統(tǒng)工作不可靠。并且在分別提取來自每個(gè)傳感器的特征向量的基礎(chǔ)上進(jìn)行融合處理，最后基于聯(lián)合 特征向量做出屬性判決。最后，由 SN將它的檢測 YN與 UN1，融合做出判決 UN，即 U0。 (4)態(tài)勢評估和威脅估計(jì)。由于這種結(jié)構(gòu)要同時(shí)處理檢測報(bào)告和狀態(tài)估計(jì)，并進(jìn)行優(yōu)化組合，它需要復(fù)雜的處理邏輯。通常有兩種信號處理形式 ： 一是硬判決融合，即融合中心處理 0、 1 形式的局部判決 。對這些冗余信息進(jìn)行融合可在總體上降低信息的不確定性。 同時(shí)，車主還可以通過網(wǎng)絡(luò)對防盜系統(tǒng)進(jìn)行控制。使用該裝置的優(yōu)點(diǎn)是被盜車輛尋回率高，便于跟蹤、控制車輛。但它們卻能拖延偷車賊作案的時(shí)間卻是事實(shí)，一般偷車賊要用幾十秒甚至幾分鐘才能撬開。 雖然絕大多數(shù)汽 車都裝有汽車防盜器，但是抽樣調(diào)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 。 （ 2）學(xué)生提交論文初稿，指導(dǎo)老師審閱后提出修改意見。本文研究制定了應(yīng)用于該防盜系統(tǒng)的各種傳感器、微處理器、執(zhí)行器件以及系統(tǒng)附屬的多種電子元器件的選擇方案 。因此，設(shè)計(jì)新一代的更為可靠、環(huán)保的汽車防盜系統(tǒng)是汽車制造業(yè)發(fā)展一種必然趨勢。而且，這種防盜器經(jīng)常會(huì)有誤報(bào)警的情形發(fā)生，產(chǎn)生擾民噪聲，人們對此也習(xí)以為常，使其防盜效果大減。 一、基于信息融合技術(shù)汽車防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想 多方調(diào)研結(jié)果表明現(xiàn)有的汽車防盜系統(tǒng)存在著一些共同的缺欠 ： 由于只被動(dòng)地 側(cè)重于汽車遇警情況的處理，對報(bào)警器判定盜竊行為的可靠性未有足夠重視 。但是各 種傳感器在性能上的差異與互補(bǔ)性卻提示我們通過綜合分析來自各個(gè)傳感器的信息，來獲取有效、可靠、完整的信息。 學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） (5)提高系統(tǒng)運(yùn)行速度。在分布式檢測系統(tǒng)中，由于融合中心只能得到經(jīng)過壓縮后的觀測信息，因此相對于集中式檢測會(huì)有性能損失。 在特征級融合方法中，每個(gè)傳感器觀測一個(gè)目標(biāo)并完成特征提取以獲得來自每個(gè)傳感器的特征向量。從分布檢測的角度看，檢測級融合的結(jié)構(gòu)主要有分散式結(jié)構(gòu)、并行結(jié)構(gòu)、串行結(jié)構(gòu)、樹狀結(jié)構(gòu)和帶反饋并行結(jié)構(gòu)。 系統(tǒng)首先將微波多普勒傳感器作為第一級監(jiān)測器件。 系統(tǒng)在硬件設(shè)計(jì)中遵循了以下的 基本設(shè)計(jì)原則 ： (1)盡可能選擇典型電路，并符合單片機(jī)的常規(guī)用法。 LM2576系列芯片輸入電壓范圍為 ～37V，有 , 5V, 12V, 15V 四種固定電壓輸出 類型，以及一種電壓輸出可調(diào)節(jié)類型，輸出電壓變化范圍小于177。將其集成在各個(gè)傳感器電路的線路板上，不但可以為傳感器提供可靠的電源供給，而且通過 ADP3330 的 SB引腳可以控制 ADP3330 的開啟與關(guān)閉，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)對傳感器的開閉控制。因此將微波多普勒測速傳感器用于汽車防盜系統(tǒng)，就可以在汽車周圍設(shè)置一個(gè)全方位的預(yù)警監(jiān)測空間。因此可以利用 ADXL202E同時(shí)對車體的振動(dòng)和傾斜角度進(jìn)行監(jiān)測。 而對于振動(dòng)的測量，則需要 10～ 200Hz 的較寬信號范圍。在這 兩個(gè)側(cè)面上產(chǎn)生霍耳電場 EH。如果認(rèn)為車的前后門的警報(bào)等級不同，可以將圖 中代表兩個(gè)前門的信號以及后門信號分別融合，然后將各自的結(jié)果送至中央處理模塊，中央處理模塊不同的權(quán)值進(jìn)行融合處理，具體處理方法可根據(jù)用戶的要求分別處理。 圖 熱釋電紅外傳感器的工作原理圖 熱釋電紅外傳感器的工作原理圖如圖 ?；緲I(yè)務(wù)按功能可分為電信業(yè)務(wù)和承載業(yè)務(wù)。存儲(chǔ)器又可以劃分為多個(gè)段 (劃分的段數(shù)應(yīng)小于 124 個(gè) )，并且不同的段能夠組合成多個(gè)語音