【正文】 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) III Abstract This thesis focuses on the development and design of the electric bicycle SCM of wireless antitheft alarm based on Monolithic integrated circuit. Through market research and access to relevant information, demonstrated the necessity and feasibility of the design . In the major expositions of the wireless antitheft alarm for the detailed design of each module process . Design from starting with the design of the overall plan, carrying out the relevant analysis about the radio transceiver modules, signal trigger module, alarm circuit module , selection and exterminating the final package。當(dāng)單片機(jī)收到無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)出的預(yù)警信號(hào)后，進(jìn)入預(yù)警狀態(tài)，并當(dāng)彈簧開(kāi)關(guān)在收到外界振動(dòng)影響后，接通電路 ,以使報(bào)警器報(bào)警，以此來(lái)威懾犯罪分子，達(dá)到保護(hù)電動(dòng)自行車(chē)的目的。設(shè)計(jì)從總體方案的設(shè)計(jì)入手，對(duì)無(wú)線收發(fā)模塊、信號(hào)觸發(fā)模塊、報(bào)警電路模塊等進(jìn)行了相關(guān)的分析、選擇及最終方案的確定；使用 Protel 軟件繪制出該設(shè)計(jì)的最終方案的電路圖，通過(guò) Protel 電路圖清晰地表達(dá)出該設(shè)計(jì)各個(gè)工作模塊電器元件的連接情況，并通過(guò) protel 電路圖生成 PCB 圖，為 PCB 電路板的焊接奠定基礎(chǔ)，根據(jù)Protel 電路圖連接電路并進(jìn)行硬件調(diào)試；使用 Pro|E 軟件對(duì)產(chǎn)品的外觀進(jìn)行了設(shè)計(jì)。通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研和查閱相關(guān)資料，論證了本設(shè)計(jì)的必要性和可行性。徐州工程學(xué) 院可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 論文作者簽名： 日期： 年 月 日 徐州工程學(xué)院學(xué)位論文版權(quán)協(xié)議書(shū) 本人完全了解徐州工程學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸徐州工程學(xué)院所擁有。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。 圖 書(shū) 分類(lèi)號(hào)： 密 級(jí)： 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 電動(dòng)車(chē)無(wú)線防盜報(bào)警器設(shè)計(jì) THE ELECTRIC BICYCLE WIRELESS ANTITHEFT ALARM SYSTEM DESIGN 學(xué)生姓名 學(xué)院名稱(chēng) 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 指導(dǎo)教師 年 月 02 日 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) I 徐州工程學(xué)院學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明： 所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人 或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品或成果。 本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。徐州工程學(xué)院有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱。 論文作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) II 摘要 本論文課題是開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)一款基于單片機(jī)的電動(dòng)自行車(chē)無(wú)線防盜報(bào)警器。文中主要論述了該無(wú)線防盜報(bào)警 器各個(gè)模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程。 本設(shè)計(jì)用單片機(jī)作為控制單元，彈簧開(kāi)關(guān)作信號(hào)觸發(fā)，遠(yuǎn)距離無(wú)線收發(fā)模塊作信號(hào)傳輸，揚(yáng)聲器（或蜂鳴器 ）作報(bào)警裝置。 本課題開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的電動(dòng)車(chē)無(wú)線防盜報(bào)警器體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、技術(shù)先進(jìn)、成本低、生產(chǎn)率高、實(shí)用性強(qiáng)，適用于千千萬(wàn)萬(wàn)電動(dòng)車(chē)使用者。 Protel software is used to map out the final design of the circuit, Through the Protel clearly show the work of various electrical ponents connecting module, and generate PCB by Protel circuit plans, lay the foundation for welding the PCB circuit boards , according to the Protel circuit ,connecting circuits and hardware debug。 附錄 1 ........................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 電動(dòng)自行車(chē)以電為能源，無(wú)廢氣排放，噪音小，不污染環(huán)境，且騎行省力，經(jīng)濟(jì)適用，通用性廣，上牌手 續(xù)方便，政府也大力支持。國(guó)家出臺(tái)燃油含稅政策，又給電動(dòng)自行車(chē)帶來(lái)了福音，因此電動(dòng)自行車(chē)成為工薪階層的最佳選擇，也受到越來(lái)越多人青睞。 電動(dòng)車(chē)無(wú)線防盜報(bào)警器的研究現(xiàn)狀 為了充分掌握電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)防盜報(bào)警類(lèi)產(chǎn)品的現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)，我深入開(kāi)展了市場(chǎng)調(diào)研和 文獻(xiàn)搜索，從商家提供的電動(dòng)車(chē)年銷(xiāo)量和報(bào)警器（包括報(bào)警鎖）年銷(xiāo)量數(shù)據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)車(chē)的用戶(hù)同時(shí)配備防盜報(bào)警裝置的約占 98％。這種防盜報(bào)警鎖使用比較方便，售價(jià)也能為大家接受，一般在 50元左右，如杰達(dá) KL0新奇特 FB－ 8224。 （ 2） 普通防盜報(bào)警器，與防盜報(bào)警鎖相比，這類(lèi)報(bào)警裝置體積較小，可獨(dú)立安裝在電動(dòng)車(chē)上較為隱蔽的地方，不易被發(fā)現(xiàn)而拆卸。但是一旦將其安裝在車(chē)身較為隱蔽的地方，如車(chē)身底部等，那么車(chē)主啟動(dòng)布防和撤防時(shí)要按開(kāi)關(guān)就很困難，不易操作；如果安裝在方便車(chē)主啟動(dòng)開(kāi)關(guān)的地方，此報(bào)警器又很容易被盜賊發(fā)現(xiàn)而將其拆卸。這類(lèi)報(bào)警器是現(xiàn)在電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)上的主流防盜產(chǎn)品，一般靈敏度較高，性能穩(wěn)定，報(bào)警聲響可達(dá) 100 分貝以上，基本可以滿(mǎn)足一般電動(dòng)車(chē)用戶(hù)的需要，市場(chǎng)價(jià)格在 80元左右。 （ 4） 無(wú)線智能數(shù)字報(bào)警器，如榮高 VA2型、旭飛報(bào)警器。這類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)合理、性能優(yōu)越，但是作為電動(dòng)車(chē)的附屬配件，它們的價(jià)格相對(duì)較高，一般要超過(guò) 150 元，普通用戶(hù)不能接受，因而在電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)也就得不到推廣。因此，開(kāi)發(fā)一種高性能、低價(jià)位的電動(dòng)車(chē)專(zhuān)用防盜報(bào)警器是適合市場(chǎng)需要的，也是目前電動(dòng)車(chē)用戶(hù)這個(gè)消費(fèi)群體給我們提出的一項(xiàng)艱巨任務(wù)。 電動(dòng)車(chē)無(wú)線防盜報(bào)警器的研究意義 現(xiàn)在市場(chǎng)上有各式各樣的電動(dòng)車(chē)防盜報(bào)警裝置出售，一些高檔的智能報(bào)警器由于價(jià)格過(guò)高，用戶(hù)不愿意為售價(jià)僅兩三千的電動(dòng)車(chē)去配置，而得不到推廣；另外，也有價(jià)格適中、質(zhì)量可靠的防盜報(bào)警器出售，但是此類(lèi)報(bào)警器的報(bào)警喇叭一般 都只是安裝在電動(dòng)車(chē)身上，而完成警情傳遞任務(wù)的主要部件都是振動(dòng)傳感器，其靈敏度較高，致使一些外界環(huán)境因素，如刮風(fēng)打雷，兒童嬉鬧等，都有可能使其動(dòng)作，并觸發(fā)報(bào)警器報(bào)警，這種由于誤報(bào)警帶來(lái)的噪音污染常常造成不必要的擾民。報(bào)警裝置作為電動(dòng)車(chē)的一個(gè)重要附屬配件，其防盜守護(hù)的重要作用眾所周知。 著眼于解決上述問(wèn)題，我們展開(kāi)了一系列調(diào)查研究、開(kāi)發(fā)創(chuàng)新工作，希望我們的努力可以在報(bào)警器成本與性能之間找到一個(gè)最佳平衡點(diǎn)，為電動(dòng)車(chē)增加一道理想的安全防線，解除用戶(hù)的后顧之憂(yōu)。 框架結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)主要依據(jù)下列框架結(jié)構(gòu) (如圖 21)進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)單片機(jī)收到無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)出的預(yù)警信號(hào)后，進(jìn)入預(yù)警狀態(tài)，并讓彈簧開(kāi)關(guān)在收到外界振動(dòng)影響后，接通電路使報(bào)警器報(bào)警，以此來(lái)威懾犯罪分子，達(dá)到保護(hù)電動(dòng)自行車(chē)的目的。 無(wú)線收發(fā)模塊 HF15/HJ15 紅外收發(fā)組件 普通紅外遙控器作用距離一般為 10m左右，且方向性很強(qiáng)。且外接電路簡(jiǎn)單，安裝方便。 HJ15 內(nèi)部設(shè)有前置放大電路、整形電路和濾波電路，放大器放大倍數(shù)可達(dá) 萬(wàn)倍。 AT89C51 單片機(jī) 無(wú)線接收模塊 無(wú)線發(fā)送模塊 報(bào)警電路模塊 信號(hào)觸發(fā)模塊 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 6 圖 22 HF15/HJ15紅外收發(fā)應(yīng)用電路圖 當(dāng)紅外遙控發(fā)射電路的 SK開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，通過(guò) HF15 裝置的 6腳將 HF15 裝置啟動(dòng)，再經(jīng) HF15 裝置的 2 腳之間所接的電位器調(diào)節(jié)發(fā)射電路的載波頻率，載波頻率的大小直接影響傳輸距離。當(dāng)載波頻率確定后 HF15 裝置的 4 腳所 接的型號(hào)為 PH303 的發(fā)光二極管，將給紅外遙控接收電路型號(hào)為 PH303 的二極管一個(gè)脈沖，HJ15 通過(guò)內(nèi)部的前置放大電路、整形電路和濾波電路對(duì)接收到的脈沖信號(hào)進(jìn)行分析，當(dāng)是 其 識(shí)別的波形時(shí)就啟動(dòng)該電路，完成紅外收發(fā)的工作。 LRT15CTM4S 紅外接收遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)模塊 LRT15CTM4S 系列是 紅外遙控接收模塊。 LRT15CTM4S 系列 所需的供電電壓在 ～ 之間，與本設(shè)計(jì)所構(gòu)想的 5V供電電壓很吻合；而其低電流消耗是 HF15/HJ15紅外收發(fā)組件不可比擬的；其輸出信號(hào)為 高電壓正好能被本設(shè)計(jì)中采用的 AT89C51 單片機(jī)所識(shí)別。 本設(shè)計(jì)就是想找到這樣的紅外無(wú)線收發(fā)模塊： 體積小 、 重量輕 ， 5V 供電電壓， 高電平輸出， 低電流消耗 ；作用距離長(zhǎng)，能適用惡劣環(huán)境，而不至于受到其他輸出脈沖的干擾。該模塊將在第 3章中詳細(xì)介紹。因?yàn)橹亓Φ年P(guān)系 ，水銀水珠會(huì)隨容器中較低的地方流去，如果同時(shí)接觸到兩個(gè)電極的話，開(kāi)關(guān)便會(huì)將電路閉合，開(kāi)啟開(kāi)關(guān)。 水銀開(kāi)關(guān)的原理很簡(jiǎn)單，在普通固定電路中均可用于信號(hào)觸發(fā)，但在本設(shè)計(jì)中，電動(dòng)車(chē)無(wú)線防盜報(bào)警器不可能完全保持水平狀態(tài)；并且水銀對(duì)人體及環(huán)境均有毒害，不適合在本設(shè)計(jì)中采用。由于它也是一種機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置。振動(dòng)傳感器目前廣泛應(yīng)用的報(bào)警檢測(cè)傳感器，它內(nèi)部用壓電陶瓷片加彈簧重錘結(jié)構(gòu)檢測(cè)振動(dòng)信號(hào)，并通過(guò) LM358 等運(yùn)放器放大并輸出控制信號(hào)。 振動(dòng)傳感器并不是直接將原始要測(cè)的機(jī)械量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏浚菍⒃家獪y(cè)的機(jī)械量作為振動(dòng)傳感器的輸入量 Mi，然后由機(jī)械接 收部分加以接收，形成另一個(gè)適合于變換的機(jī)械量 Mt，最后由機(jī)電變換部分再將 Mt 變換為電量 E，如圖 24 所示。振動(dòng)傳感器具有成本低、靈敏度高、工作穩(wěn)定可靠，振動(dòng)檢測(cè)可調(diào)節(jié)范圍大的優(yōu)點(diǎn)，器件的內(nèi)部均含有專(zhuān)用的控制芯片 ,應(yīng)用非常方便 ,可直接帶動(dòng)小功率負(fù)載 ,用一只三極管進(jìn)行電流放大后 ,即可驅(qū)動(dòng)繼電器或報(bào)警被大量應(yīng)用到汽車(chē)、摩托車(chē)、電動(dòng)車(chē)的防盜系統(tǒng)上，目前 80％的徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 8 圖 24 振動(dòng)傳感器 車(chē)輛報(bào)警器都用這類(lèi)傳感器。因此將在第 4章音樂(lè)集成電路報(bào)警模塊設(shè)計(jì)中對(duì)信號(hào)觸發(fā)模塊的設(shè)計(jì)做詳細(xì)介紹。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種，在電路中用字母“ H”或“ HA”（舊標(biāo)準(zhǔn)用“ FM”、“ LB”、“ JD”等）表示。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。當(dāng)接通電源后（ ~15V 直流工作電壓） ,多諧振蕩器起振 ,輸出 ~ 的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過(guò)電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。 （ 3）自制簡(jiǎn)易蜂鳴器電路 目前蜂鳴器被廣泛應(yīng)用與多種控制裝置和家用電器的特定功能指示。 機(jī)電變換 部分 機(jī)械接受部分 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 圖 25 簡(jiǎn)易蜂鳴器電 路 基本電路如上圖所示，由 R1～ R C C2 和 Q Q2 組成自激多諧振蕩器電路，產(chǎn)生的音頻振蕩信號(hào)經(jīng) Q3 放大、驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷片發(fā)出響亮的蜂鳴聲。 f=21 312 CRCR ? 式（ ） 改變其元件的參數(shù)，就可以得到自己滿(mǎn)意的聲調(diào)。在制作時(shí)，最好選用帶有助聲腔的蜂鳴器。按圖中所示數(shù)值，本電路可在 3V～ 15V 直流電壓范圍內(nèi)正常工作，其最大工作電流為 45ma。 揚(yáng)聲器 揚(yáng)聲器是一種把電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘?hào)的換能器件，揚(yáng)聲器的性能優(yōu)劣對(duì)音質(zhì)的高低影響很大。 電動(dòng)式揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)和工作原理 電動(dòng)式揚(yáng)聲器應(yīng)用最廣泛，它又分為紙盆式、號(hào)筒式 [3]和球頂形三種。 （ 1）紙盆式揚(yáng)聲器 紙盆式揚(yáng)聲器其結(jié)構(gòu)如圖 26所示。當(dāng)處于磁場(chǎng)中的音圈有音頻電流