【正文】 遠(yuǎn)離時(shí)，開(kāi)關(guān)關(guān)閉，輸出高電平 。 霍爾 器件 A3210E 的介紹 ： A321E0 是 AllegroSystems 公司出品的 開(kāi)關(guān)器件。半導(dǎo)體中的霍爾效應(yīng)比金屬箔片中更為明顯，而鐵磁金屬 在居里溫度以下將呈現(xiàn)極強(qiáng)的霍爾效應(yīng)。金屬的霍爾效應(yīng)是 1879年被美國(guó)物理學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)的。 圖 38 HB100信號(hào)的采集及處理電路 圖 39 所示 為窗口式比較器 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 圖 310 所示為開(kāi)關(guān) 電源管理芯片 霍爾開(kāi)關(guān)器件對(duì)車門開(kāi)關(guān)的檢測(cè) 霍爾傳感器是根 據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場(chǎng)傳感器。 用微波多普勒檢測(cè)模塊作為整個(gè)防盜報(bào)警系統(tǒng)的第一級(jí)模塊，他可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)物體的檢測(cè)。圖 39 所示為窗口式比較器，即把 輸出的電壓與設(shè)定的值 進(jìn)行 比較，就齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 可以把模擬信號(hào) 變 換成數(shù)字信號(hào) ，與單片 機(jī)相連 。V 181。 微波多普勒傳感器檢測(cè)模塊的應(yīng)用： 我們采用 Agilis 通訊技術(shù)公司的 HB100 微波運(yùn)動(dòng)傳感器模塊作為微波多普勒傳感器。因?yàn)槲⒉?測(cè)速傳感器可以測(cè)量 運(yùn)動(dòng)的物體 ，將由于人運(yùn)動(dòng)引起的電磁波頻率變化的量作為控制信號(hào)，進(jìn)而對(duì)運(yùn)動(dòng) 中的人進(jìn)行非接觸式的監(jiān)控。當(dāng)接收器 和 發(fā)射器 一起都保持靜止時(shí)， 據(jù)多普勒原理多普勒頻差為 : 2 cosd vf v????? ???? （ 35） 上式中 v 為物體的運(yùn)動(dòng)速度， v? 微波在介質(zhì)中的速度， ? 是發(fā)射波與速度間的夾角 . 當(dāng)忽略目標(biāo)的加速度 時(shí) ，則由于目標(biāo)移動(dòng)而產(chǎn)生的多普勒頻率為 : 2 rTd vff c?? （ 36） Tf 為發(fā)射頻率， c 電磁波在空氣中傳播速度， rv 目標(biāo)與多普勒測(cè)速傳感器 間徑向速度 。當(dāng) 波源發(fā)射波投射到運(yùn) 動(dòng)的物體之上時(shí)，由于多普勒效應(yīng)，反射波的頻率會(huì)發(fā)生變化。 主要現(xiàn)象 是：當(dāng)波源與觀測(cè)者靠近時(shí)頻率升高，兩者遠(yuǎn)離時(shí)頻率降低。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 由于觀測(cè)者和波源的相對(duì)運(yùn)動(dòng)變化，從而出現(xiàn)的波源頻率和觀測(cè)頻 率不同的現(xiàn)象被稱為多普勒效應(yīng)。 微波多普勒傳感器對(duì)入侵范圍的檢測(cè) 微波多普勒傳 感器的原理介紹： 微波 乃 電磁波的一種，它的波 長(zhǎng) 介于無(wú)線 電波和紅外線之間， 波長(zhǎng)從 1mm 到 lm。 （ 2） 由于汽車工作環(huán)境 比較 惡劣， 電子設(shè)備 在使用 過(guò)程中 會(huì)遇到電壓瞬變和浪涌的破壞，因此應(yīng)在電源的入口處并聯(lián) 二極管 TVS 或金屬氧化物 壓敏電阻等防護(hù)器件，這樣 可以避免電子設(shè)備的損壞。 圖 37 電源電壓保護(hù)電路 （ 1） 一般電子設(shè)備的內(nèi)部 都 具 有電源極性反接保護(hù)電路，用于防止 維修人 員疏忽 而 將電源極性接反造成的破壞。 防盜系統(tǒng)電源的保護(hù) 為了提高系統(tǒng)的可靠性，車載防盜系統(tǒng)的電源應(yīng)該具有自保護(hù)電路。 ADP3330 外圍電路只需兩個(gè) 的電容就能 夠?qū)崿F(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換。 汽車防盜系統(tǒng)地二次降壓的實(shí)現(xiàn)電路如圖 36所示 . 圖 36 汽車防盜系統(tǒng)地二次降壓實(shí)現(xiàn) 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 ADP3330 的電壓輸入范圍 從 到 12V，有 、 、 、 3V、 、 、5V、 12V、 15V、九種固定輸出電壓 。 第二部分為二次降壓：二次降壓采用 ADP3330 電源管理芯片。 （ 4）根據(jù)負(fù)載 中流過(guò)的電流、以及反向電壓可確定二 極管類型為 IN5822。 1 R 選用金屬膜電阻，阻值為 2 R 的阻值約為 ，根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品可確定 2 R 的阻值為 ，則根據(jù)公式（ 31）可得到最終輸出電壓為 . （ 2） 電感的確定 ： 有微妙計(jì)算公式 ： ? ? ? ?1000 OUTIN O U T INVE T V V V usVF? ? ? ? ? （ 33） 由微妙常數(shù)為 43Vus? ,可得到所求電感值為 68uH。 我們選 擇 其 輸出電壓可調(diào)節(jié)型的LM2576ADJ作為一次降壓 系統(tǒng) 的電源管理芯片，以 12V 電源為例進(jìn)行 必要的 設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)從 12V 到 9V 的第一次電壓 降壓 轉(zhuǎn)換，所需電路及相關(guān)器件如下圖 35 所示 . 圖 35 汽車防盜系統(tǒng)電源一次降壓電路 （ 1） 電阻的 確定 ： 由電壓輸出公式： 211OUT REF RVV R???????? （ 31） 得到 ： 12v/24v/42v 一次降壓 9v 二次降壓 5v 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 21 1OUTREFVRR V???????? （ 32） 其中， OUTV 的 設(shè) 定 值為 9v。 該芯片的 輸入電壓范圍從 到 ，有 、 5V、 12V、 15V四種固定 電壓輸出類型，以及一種輸出 電壓 可 變化的 類型，輸出電壓變化范圍比較穩(wěn)定。轉(zhuǎn)換方案如圖 34所示。 防盜系統(tǒng)的電壓轉(zhuǎn)換 目前汽車采用 12V 和 24V 電源系統(tǒng) ； 然而防盜系統(tǒng)所需求的電壓 卻 為 5V、 、。 由于本 系統(tǒng)選用 單片機(jī) (AT89C51)、各種傳感器 (微波多普勒傳感器、振動(dòng)傳感器、霍爾器件等 )及 報(bào)警芯片，他們所需要的供電電壓齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 不同，而蓄電池所供給的電源電壓過(guò)高，所以我們需要采用兩次將壓的方法，來(lái)得到每個(gè)電路和芯片所需要的電壓。而42V 電源系統(tǒng)也有所發(fā)展。當(dāng)時(shí)鐘頻率選用 8MHZ 時(shí)，電容選用 20uf,R1 選用 4K 電阻。上電自動(dòng)復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 復(fù) 位電路通常采用自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。 復(fù)位時(shí)， PC 初始化為 0000H，使 89C51 單片機(jī)從 0000H 單元開(kāi)始執(zhí)行程序。本齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 文在電路設(shè)計(jì)中 選用 8MHZ 的石英晶振以， 外部時(shí)鐘源直接接 到 XTAL1 端， XTAL2 端懸空，其電路見(jiàn)圖 32所示。常用的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)有兩種方式，一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種是外部時(shí)鐘方式。 P3口 的第二功能定義 如 表 31所示 . 表 31 P3口的第二功能定義 引腳 第二功能 說(shuō)明 RXD TXD /INT0 /INT1 T0 T1 /WR /RD 串行數(shù)據(jù)輸入口 串行數(shù)據(jù)輸出口 外部中斷 0 輸入 外部中斷 1 輸入 定時(shí)器 0 外部計(jì)數(shù)輸入 定時(shí)器 1 外部計(jì)數(shù)輸入 外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器寫選通輸出 外部數(shù) 據(jù)儲(chǔ)存器讀選通輸出 中央處理器 時(shí)鐘 電路設(shè)計(jì) AT89C51 單片機(jī) 各功能部件的運(yùn)行都以時(shí)鐘控制信號(hào)為基準(zhǔn)，有條不紊地一拍一怕的工作。當(dāng) P3口寫入 “ 1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2 口在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 （ 10） P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部 具有 提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1口緩沖器能接收輸出 可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) LS型 TTL 負(fù)載 。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 （ 9） P0 口： P0口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口， 輸出可驅(qū)動(dòng) 8個(gè) LS型 TTL 負(fù)載 。當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此 時(shí)讀 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效 的 /PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 （ 7） /PSEN（ 29引腳） ：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 （ 6） ALE/PROG（ 30 引腳） ：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 （ 5） RST(9引腳 )：復(fù)位輸入 ，高電平有效 。當(dāng)使用片內(nèi)振蕩器時(shí)，該引腳連接外部石英晶體和微調(diào)電容。 使用片內(nèi)振蕩器時(shí)該引腳連接外部石英晶體和微調(diào)電容。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（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。 89C51系列及 80C51 系列中各種型號(hào)芯片是相互兼容的。考慮到汽車防盜系統(tǒng) 應(yīng)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(jī)作為主控單元。 防盜系統(tǒng)控制部分設(shè)計(jì) 中央處理器的選擇 由 單片機(jī)及外圍設(shè)備 組成的中央處理模塊是汽車防盜系統(tǒng)的核心 。 (4)盡量做到系統(tǒng) 性能 的匹配， 如選用晶振頻率較高時(shí)，存儲(chǔ)器的存取時(shí)間有限，應(yīng)該選擇允許存取速度較高的芯片 。 (2)系統(tǒng)的擴(kuò)展和 外圍設(shè)備 的選擇應(yīng)滿足系統(tǒng)的功能要求 ， 并為下次使用做好準(zhǔn)備。通信模塊用于在警情發(fā)生后由單片機(jī)通過(guò)通信模塊向車主發(fā)送報(bào)警信息，同時(shí)主人可通過(guò)通信模塊用于汽車的設(shè)防和撤防。中央處理模塊用于整個(gè)系統(tǒng)的控制，以及執(zhí)行對(duì)監(jiān)測(cè)模塊采集的信息進(jìn)行處理過(guò)程 。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(lái)源 。 電源電路主要用于將車載系統(tǒng)的 12V、 24V 電源 轉(zhuǎn) 變?yōu)閱纹瑱C(jī) 、語(yǔ)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(cè)電路主要用于各種警情的采集，微波傳感器主要用于對(duì)車體 1米以內(nèi)范圍運(yùn)動(dòng)物體的檢測(cè)，用于霍爾開(kāi)關(guān)和振動(dòng)傳感器的電源管理芯片的觸發(fā)電路，霍爾開(kāi)關(guān)用于對(duì)車體非法開(kāi)啟的檢測(cè) ，振動(dòng)傳感器用于對(duì)車體劇烈震動(dòng)以及齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 傾斜的檢測(cè)；聲光報(bào)警用于在車體遇警后，通過(guò)車燈的不斷閃爍和語(yǔ)音芯片的語(yǔ)音報(bào)警引起周圍人們的注意，這樣可以對(duì)小偷造成震懾作用； 無(wú)線報(bào)警：在汽車遇警后單片機(jī)會(huì)通過(guò) TC35i 通信模塊向車主發(fā)送設(shè)置好的報(bào)警信息，同時(shí)車主也可通過(guò)這個(gè)模塊向單片機(jī)發(fā)送控制指令，從而關(guān)閉汽車點(diǎn)火系統(tǒng)；單片機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的控制部分，也是整個(gè)系統(tǒng)最主要的部分，它主要負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)信息的處理，以及報(bào)警模塊的控制等。 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(cè)電路、聲光報(bào)警電路、點(diǎn)火系統(tǒng)電源切斷電路、無(wú)線報(bào)警電路和單片機(jī)組成。 AT89C51單片機(jī)控制電路根據(jù)傳感器檢測(cè)到的信息作出判斷 ， 實(shí)現(xiàn)各種報(bào)警，從而使汽車避免被偷 。汽車報(bào)警系統(tǒng) 用各種傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，傳感器采集到的信息經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理、 AD轉(zhuǎn)換送到 AT89C51單片機(jī)。其工作原理：當(dāng)報(bào)警器處于設(shè)防狀態(tài)時(shí)，若警情采集電路采集到有警情信號(hào)時(shí) ， AT89C51 立即接通報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警 和語(yǔ)音報(bào)警 ，同時(shí) AT89C51 通過(guò)通信模塊給車主發(fā)送信息報(bào)警信號(hào)，并同時(shí)切 斷點(diǎn)火系統(tǒng)的電源。 該報(bào)警器采用 AT89C51 單片機(jī)和各種傳感器的組合，構(gòu)成汽車報(bào)警系統(tǒng)。利用 AT89C51 的實(shí)時(shí)控制和 比較快的數(shù)據(jù)處理能 力 ，完成系統(tǒng)對(duì)汽車的防盜報(bào)警。這種系統(tǒng)的價(jià)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(wù)公司繳納近千元的服務(wù)費(fèi)，因此高昂的購(gòu)買費(fèi)用還有服務(wù)費(fèi) 讓許多車主止步 ，經(jīng)濟(jì)效益差。根據(jù)丟失的車輛查看，無(wú)不是發(fā)報(bào)系統(tǒng)被破壞，即是系統(tǒng)電源被破壞。這種防盜系統(tǒng)雖然有防盜的作用，但使用起來(lái)不是很實(shí)惠。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第二章 汽車防盜系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì) 汽車防盜 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 目前 GPS 衛(wèi)星定位系統(tǒng)是 國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)的 汽車 防盜裝置， GPS 系統(tǒng)具有車輛定位、反劫報(bào)警、 網(wǎng)絡(luò)防盜 、 等多種 功能 。 （ 5） 中央控制器與檢測(cè)模塊的連接設(shè)計(jì)。 （ 3） 報(bào)警模塊的選擇以及采用的報(bào)警方式的選擇。 本文的主要研究?jī)?nèi)容 本文 根據(jù)基于 AT89C51 為核心的汽車防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，主要在以下幾個(gè)方面展開(kāi)了研究工作： （ 1） 防盜系統(tǒng)的各模塊電壓的轉(zhuǎn)換。缺點(diǎn)是 :存在信號(hào)死角，易受到破壞，價(jià)格昂貴，每月都要服務(wù)費(fèi)用 。它主要通過(guò)切斷 點(diǎn)火裝置達(dá)到防盜 作用，還可 通過(guò) GPS 衛(wèi)星定位系統(tǒng)，將報(bào)警信息和報(bào)警車輛所在的位置 傳送到報(bào)警中心。缺點(diǎn)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(hù)不方便。另外其 具有 的射頻識(shí)別技術(shù) 可以保證系統(tǒng)在任何情況下 能 夠 正確識(shí)別駕駛者， 在駕駛者接近或遠(yuǎn)離車輛時(shí)可自動(dòng)識(shí)別其身份。大眾、本田、派力奧等車型 均 已裝有原廠的芯片防盜系統(tǒng)。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第三代防盜 產(chǎn)品是芯片式數(shù)碼防盜器 。 其 優(yōu)點(diǎn)是 :在很遠(yuǎn)的距離可知 汽車的 預(yù)警 狀態(tài)， 且 能夠自動(dòng)斷電。 其 可遙控使用，還能將車輛 狀況 傳遞給車主，遙控距離較遠(yuǎn)，當(dāng)汽車有 警情報(bào)警時(shí)，遙控器 的顯示器會(huì)顯示 汽車的狀況。