【導(dǎo)讀】工具正在向污染少、能耗低的方向發(fā)展，而電動車正屬于其中之一。電動車的環(huán)保、節(jié)。能、輕便、成本低等特點，使它受到越來越多人的喜愛。盜問題也越來越突出。為了更好地解決防盜問題，應(yīng)用新技術(shù)來設(shè)計電動車防盜系統(tǒng)是。機AT89S52作為整個系統(tǒng)的控制核心。該系統(tǒng)對于車主來說，是用遙控器控制電動車的。布防、撤防和尋車三種狀態(tài)，只有當(dāng)按下撤防鍵后才能進一步啟動電動車。不法分子，達到保護電動車的目的。確語音密碼才能啟動，因此能起到更高強度的防盜功效。

　　

【正文】 DAVDDPVDDVDDH3VSSAVSS1AVSS2DS1LED1VDD220R3Res1VSS0R11Res10R12Res11KR13Res10R15Res10R17Res10R18Res10R19Res1穩(wěn)壓電路電源指示MK1Mic1220uFC24Cap Pol122uC25Cap Pol1C29Cap Pol1224C10Cap224C11Cap104C14Cap104C9Cap502C17Cap3KR9Res1R10Res1470kR16Res110KR7Res110KR6Res11KR5Res13KR8Res1AVSS1AVSS1MICPMICNVMICVCMAVSS1AVSS1AVSS1MICOUTOPI麥克風(fēng)輸入 音頻輸出放大電路 圖 音頻輸出放大電路 如上圖 所示為語音識別模塊的音頻輸出放大電路，此電路的功能是把SPCE061A 想要發(fā)出的語音信息通過揚聲器播放出來。其中 SPY0030 是凌陽公司自己生產(chǎn)的音頻放大芯片，功能相當(dāng)于 LM386，但是它比 LM386 音質(zhì)要好，它可以工作在 至 的范圍內(nèi)，最大輸出功率可達 700mW（ LM386 必須工作再 以上，且其輸出功率只有 100mW）。上圖中所示的精密電位器 R21 是用來調(diào)節(jié)輸出音量的大小。 電機驅(qū)動模塊 本次防盜系統(tǒng)的設(shè)計中，通過電機啟動來模擬電動車發(fā)動機的啟動。在系統(tǒng)時，如果語音識別模 塊能夠識別到正確的語音口令則給 AT89S52 單片機輸入一個高電平的識別信號，當(dāng)單片機檢測到這個識別信號后，則觸發(fā)電機轉(zhuǎn)動，即啟動電動車。但是由于單片機 I/O 口的驅(qū)動力太弱，且電機的功率也比較大，因此單片機的 I/O 口不能直接與電機相連，需要通過一個電機驅(qū)動模塊來驅(qū)動電機的工作。 電機驅(qū)動模塊主要由 L298N 來控制。 L298N 是 SGS 公司的產(chǎn)品，內(nèi)部包含 4 通道邏輯驅(qū)動電路。是一種二相和四相電機的專用驅(qū)動器，即內(nèi)含二個 H 橋的高電壓大電流雙全橋式驅(qū)動器，接收標準 TTL 邏輯電平信號，可驅(qū)動 46V、 2A 以下的電機。它可 直接對電機進行控制而無需隔離電路，通過單片機 I/O 口輸入改變芯片控制端的電平，即可對電機進行正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止等操作，非常方便。其電路如圖 所示 +5421783 6U1SPY003012JP5Header 2224C16Cap104C21Cap104C18Cap104C15Cap100uC28Cap Pol121KR21RPot1KR14Res1VSSAVSS2DACVDDH音頻放大揚聲器 圖 電機驅(qū)動模塊電路 如上圖 所示， ENA 為高電平時，只要單片機 I/O 口分別給 IN1 和 IN2 高低電平，即可控制直流電機 1 的正反轉(zhuǎn)和停止。此模塊能夠補償單片機驅(qū)動能力不足的缺點，是控制電機時必須使用到模塊。 GSM 無線通信模塊 本防盜系統(tǒng)其中的一個功能是當(dāng)系統(tǒng)檢測到異常振動時，不但通過音效模塊發(fā)出報警聲，而且還通過 GSM 無線通信模塊發(fā)送警報短信至車主的手機上，一邊車主及時了解電動車的異常情況并作出及時的處理。 GSM 無線通信模塊使本防盜系統(tǒng)具備雙向防盜的功能。在本次設(shè)計中，發(fā)送短信的功能由 TC35 模塊來完成。 TC35 是西門子公司的一款雙頻 900/1800MHZ 高度集成的支持中文短信息的工業(yè)級GSM 模塊。 TC35 由供電模塊 (ASIC)、閃存、 ZIF 連接器、天線接口等 6 部分組成。作為 TC35 的核心基帶處理器主要處理 GSM 終端內(nèi)的語音和數(shù)據(jù)信號，并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有模擬和數(shù)字功能。 TC35 模塊有 40 個引腳，通過一個 ZIF(Zero Insertion Force，零阻力插座 )連接器引出。這 40 個引腳可以劃分為 5 類，即電源、數(shù)據(jù)輸入 /輸出、 SIM 卡、控制和音頻接口。 （ 1） TC35 的第 1～ 5 引腳是正電源輸入腳通常推薦值 ，第 6～ 10 引腳是電源地。 1 12 為充電引腳，可以外接鋰電池， 13 為對外輸出電壓 (供 外電路使用 )， 14 為ACCUTEMP 接負溫度系數(shù)的熱敏電阻，用于鋰電池充電保護控制。 15 腳是啟動腳 IGT，系統(tǒng)加電后為使 TC35 進入工作狀態(tài) ,必須給 IGT 加一個大于 100ms 的低脈沖 ,電平下 降持續(xù)時間不可超過 1ms； （ 2） 16～ 23 為數(shù)據(jù)輸入 /輸出，分別為 DSR0、 RING0、 RxD0、 TxD0、 CTS0、 RTS0、EN A6EN B11IN15IN27IN310IN412OUT12OUT23OUT313OUT414ISEN A1ISEN B15VS4VSS9GND8U1L298N100uFC1Cap Pol1C2Cap Pol1GNDVCC12P1直流電機 112P2直流電機 2D1N4001D2N4001D3N4001D4N4001D5N4001D6N4001D7N4001D8N4001GNDGND104C3Cap104C4Cap DTR0 和 DCD0。 TC35 模塊的數(shù)據(jù)輸入 /輸出接口實際上是一個串行異步收發(fā)器，符合ITUT RS232 接口標準。它有固定的參數(shù)： 8 位數(shù)據(jù)位和 1 位停止位，無校驗位，波特率在 300bps～ 115kbps 之間可選，默認 9600。硬件握手信號用 RTS0/CTS0，軟件流量控制用 XON/XOFF， CMOS 電平，支持標準的 AT 命令集。其中 18 腳 RxD0、 19 腳 TxD0為 TTL 的串口通訊腳 ，需要和單片機或者 PC 通訊； （ 3） TC35 使用外接式 SIM 卡 , 24～ 29 為 SIM 卡引腳， SIM 卡同 TC35 是這樣連接的 :SIM 上的 CCRST、 CCIO、 CCCL、 CCVCC 和 CCGND 通過 SIM 卡閱讀器與 TC35的同名端直接相連， ZIF 連接座的 CCIN 引腳用來檢測 SIM 卡是否插好，如果連接正確，則 CCIN 引腳輸出高電平，否則為低電平。 TC35 的第 32 腳 SYNC 引腳有兩種工作模式，一種是指示發(fā)射狀態(tài)時的功率增長情況，另一種是指示 TC35 的工作狀態(tài)，可用 AT 命令 AT+SYNC 進行切換，本模塊使用的是后一種。 當(dāng) LED 熄滅時 ,表明 TC35 處于關(guān)閉或睡眠狀態(tài)；當(dāng) LED 為 600 ms 亮 /600ms 熄時，表明 SIM 卡沒有插入或 TC35 正在進行網(wǎng)絡(luò)登錄；當(dāng) LED 為 75 ms 亮 /3s 熄時，表明 TC35 已登錄進網(wǎng)絡(luò)，處于待機狀態(tài)； （ 4） 3 32 腳為控制腳，其中 30 為 RTC backup， 31 為 Power down， 32 為SYNC； （ 5） 35～ 38 為語音接口， 3 36 接揚聲器放音。 3 38 可以直接接駐極體話筒來采集聲音（ 37 是話筒正端， 39 是話筒負端）。 值得注意的是， TC35 模塊的供電電壓如果低于 會自動關(guān)機。模塊在在發(fā)射時，電流峰值可高達 2A。同時在此電流峰值時，電源電壓（送入模塊的電壓）下降值不能超過 。所以該模塊對電源的要求較高，電源的內(nèi)阻必需小于 200mΩ。 TC35 模塊的原理電路如圖 所示。 圖 TC35 模塊原理圖 如上圖 所示為本次設(shè)計防盜系統(tǒng)所使用的 TC35 GSM 無線通信模塊的原理圖， 當(dāng)給模塊接通穩(wěn)定的電源后，按下 15 管腳的 IGT 觸發(fā)點火信號即可啟動 TC35，此時如果沒有插入 SIM 卡，則連接 32 管腳的 LED 燈會進入 600 ms 亮 /600ms 熄的狀態(tài)；如果已經(jīng)插入 SIM 卡且 SIM 已經(jīng)連接入網(wǎng)絡(luò)，則連接 32 管腳的 LED 燈會進入 75ms 亮 /3s熄的狀態(tài)，此時可以開始正常通信。 TC35 與單片機的連接很簡單，只需把 TC35 的 TXD、RXD 和 GND 三個管腳與單片機的同名端相連，即可通過單片機來控制 TC35 模塊的通信。在本次設(shè)計的防盜系統(tǒng)中，當(dāng)系統(tǒng)檢測到異常振動時，會由單片機控制 TC35 完成發(fā)送警報短信至車主手機的任務(wù)。 4 安裝與調(diào)試 硬件制作中遇到的問題及解決方法 在電動車防盜系統(tǒng)的硬件設(shè)計中遇到許多問題，下面將來介紹這些問題及它們的解決方法： （ 1）振動傳感器模塊：在安裝振動開關(guān) SW18010P 時，由于元件沒有垂直放置，而導(dǎo)致振動開關(guān)處于輕微的導(dǎo)通狀態(tài)，指示燈一直處于發(fā)光的狀態(tài)。當(dāng)把 SW18010P垂直放置后，又由于控制模塊靈敏度的精密電位器沒有調(diào)節(jié)到合適的阻止，導(dǎo)致模塊的靈敏度很低，經(jīng)常不能檢測出振動信號。當(dāng)把電位器接入電路的部分調(diào)制 時，可以使模塊達到最佳的工作狀態(tài)； （ 2）無線遙控發(fā)射模塊：在設(shè)計原理電路時，由于在二極管和接地電阻之間接上一個 LED 指示燈，導(dǎo)致模塊在沒有按鍵按下時， PT2262 的 1 1 13 管腳也能夠收到 的反向電壓，致使 PT2262 不正常工作。當(dāng)把 LED 指示燈接在按鍵與電源之間時，模塊可以消除以上的問題而正常工作； （ 3）無線接收模塊： PT2272 的振蕩電阻開始選擇的是 430K，但是上電后，接收模塊一直不能正常接收信號，因此把振蕩電阻換為 390K。當(dāng)換好 390K 的振蕩電阻后，接收模塊就能正常的接收到遙控器發(fā)出的控制信號； （ 4）音效報警模塊：在設(shè)計電路時直接使用單片機 口的輸出電壓當(dāng)做 KD9561的觸發(fā)工 作電壓，但是因為單片機驅(qū)動力不足， KD9561 和揚聲器都不能正常工作。因此重新設(shè)計了一個音效報警模塊，通過使用單片機 口的高電平信號觸發(fā)繼電器吸合，使繼電器的 5 管腳與 3 管腳導(dǎo)通，令輸入 5 管腳的直流電源直接供給 KD9561 做為工作電壓。經(jīng)過重新設(shè)計的模塊，能夠正常的通過單片機來控制并發(fā)出響亮的報警聲； （ 5）語音識別模塊：在設(shè)計語音功能之初，本打算使用 LD3320 語音模塊來完成語音識別 的工作，但是 LD3320 的工作電壓和管腳輸入電壓均不得超過 ，而防盜系統(tǒng)的主控單片機 AT89S52 工作電壓為 5V，它們之間的電平不匹配，致使 LD3320 模塊始終不能正常工作。經(jīng)過重新設(shè)計，決定采用凌陽公司的 SPCE061A 芯片來完成語音識別的功能。重新設(shè)計的由 SPCE061A 做為主控芯片的語音識別模塊，能夠完成語音口令的識別功能，滿足本次設(shè)計的防盜系統(tǒng)的語音識別要求； （ 6）電機驅(qū)動模塊：在本次設(shè)計中需要用電機來模擬電動車發(fā)動機，當(dāng)電機轉(zhuǎn)動時即表示電動車啟動。由于電機要求的電流比較大，而單片機所能提 供的電流比較小，不能滿足電機轉(zhuǎn)動的要求，因此設(shè)計了由 L298N 組成的電機驅(qū)動模塊。重新設(shè)計的驅(qū)動模塊能夠滿足單片機對電機正反轉(zhuǎn)和停止的控制，達到本次設(shè)計的要求； （ 7） GSM 無線通信模塊：在本次設(shè)計中，當(dāng)系統(tǒng)檢測到振動時，使用 GSM 無線通信模塊來發(fā)送警報短信至車主手機上。在設(shè)計之初，通過自己設(shè)計了一個電路并制作出實物圖，但由于手工制作的原因， GSM 模塊一直不工作。通過購買已經(jīng)制作好的工業(yè)級的 GSM 成品模塊，將其 TXD、 RXD 和 GND 與單片機連接后，能夠通過單片機控 制模塊的正常通信，達到本次設(shè)計的要求。 軟件工作原理 主控單片機軟件設(shè)計 本次設(shè)計的電動車防盜系統(tǒng)的主控單片機為 AT89S52，其程序流程圖如圖 。 條件 1 條件 2 條件 3 N 鍵 1