【正文】 ............................................................................... 17 報警執(zhí)行模塊的 GSM 報警 ............................................................................. 18 報警執(zhí)行模塊的語音報警 ................................................................................ 19 報警執(zhí)行模塊的閃光報警及汽車的自鎖操作 ................................................ 20 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ........................................................................................................ 22 系統(tǒng)主程序設(shè)計 ....................................................................................................... 22 C 語言程 序設(shè)計 ....................................................................................................... 23 結(jié)論 .......................................................................................................................................... 28 參考文獻 .................................................................................................................................. 29 致謝 .......................................................................................................................................... 30齊齊哈爾大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第一章 緒 論 課題研究的背景 隨著國民經(jīng)濟快速的發(fā)展和人民生活水平的提高，越來越多的家庭可以擁有 自己的汽 車， 隨之而來的 每年被盜的汽車也越來越多。國外的汽車防盜技術(shù)起步較早，主要原因是 其保險金額很大，而且盜竊案件逐年上升， 廣大汽車用戶對汽車在防盜性能方面的 要求更高 等 。 統(tǒng)計結(jié)果表明 :2021— 2021 年中國轎車的需求量 一直 保持在 百分之二十到二十五 的年增長速度 。而到 2021年，中國已經(jīng) 成為全球僅次于美國和日本 的第三大汽車市場。 然而 隨著汽車數(shù)量 越來越多 ，盜竊分子也開始把目光投向 了具有高端技術(shù)的 汽車 ，因為它們的價值所在 。就 河北地區(qū)而言 ， 河北 公安局 每天都會接到十余起汽車被盜的報案。在北京，被盜的機動車輛中裝有防盜裝置的占總數(shù)的 70%。 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，同時還存在著噪聲污 染、功耗高、誤報率高等諸多缺欠。 課題研究的 現(xiàn)狀 汽車防盜裝置按其結(jié)構(gòu)與功能可分四 類 :機械類、電子式、芯片式和網(wǎng)絡(luò)式 。按能 不能 反饋汽車 的 信息分 :單向、雙向。但是汽車防盜的發(fā)展是向更高的芯片式和網(wǎng)絡(luò)式發(fā)展。車主通過遙控器來控制汽車。 其 優(yōu)點是 :價格便宜，能自動斷電 ，且安裝便利 。 第二代防盜產(chǎn)品 具有雙向并可視的防盜系統(tǒng) 。其遙控距離可 分為兩類 :一類為 100 米左右，另一類為 400— 500 米。缺點是 :價格較高，不容易安裝，誤報率大，耗電大。 其工作的基本原理是鎖住汽車的馬達、電路和油路，在沒有 鑰匙的 狀況下不能夠啟動車輛，而且要用鑰匙接觸 密碼鎖才能開鎖。目前芯片式防盜系統(tǒng)發(fā)展較 快 ，最新 研發(fā)的 的電子防盜芯片具有診斷功能，能夠授權(quán)備用鑰匙的數(shù)目，授權(quán)者能夠得到防盜系統(tǒng)的歷史信息。 其 優(yōu)點是 :重碼率低，密碼不 容 易破解。 第四代防盜裝置 是 以 GPS 衛(wèi)星定位防盜系統(tǒng)為代表， 是網(wǎng)絡(luò)式電子防盜器。 其 優(yōu)點是 :實時性強，可以遠程監(jiān)控。另外，第四代防盜器已經(jīng)采用 了 藍牙技術(shù) ，這種技術(shù)的優(yōu)點是非接觸式，可以放在鑰匙里。 （ 2） 檢測模塊的選擇。 （ 4） 電路設(shè)計中元器件的選擇。 （ 6） 中央控制器與通訊模塊的連接設(shè)計。 它 是 網(wǎng)絡(luò) 式的防盜器，它主要靠關(guān)閉 或啟動點火系統(tǒng) 達到防盜的目的，同時還可 通過 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)顯示 丟失 車輛所在位置 并將該信息傳送到報警中心。衛(wèi)星追蹤防盜系統(tǒng) 主要是汽車上裝 有 跟追蹤有關(guān)的 系統(tǒng)，經(jīng) 過 衛(wèi)星 顯示 屏幕從而顯示車輛所在 的位置。從而使衛(wèi)星無法追蹤到汽車的位置。 考慮到經(jīng)濟實用 性 ，我們可以利用單片機的低成本、微型化 的 性能和特點設(shè)計以AT89C51 為核心的 另 一種汽車防盜系統(tǒng)。該功能報警器有著經(jīng)濟實用的優(yōu)點，且符合普通大眾的消費水平， 所以 能被大多數(shù)汽車消費者接受，漸漸成為普通大眾汽車用戶的優(yōu)先考慮安裝的報警系統(tǒng)。其系統(tǒng)主要有以下幾部分組成： 單片機處理電路、傳感器、 GSM 通信模塊 、 聲光報警電路、無線報警電路。汽車行駛中，對汽車震動進行自動檢測。用 AT89C51單片機作為主機進行檢測處理。 汽車報警系統(tǒng)可用發(fā)送信息形式實現(xiàn)汽車的無線設(shè)防和撤防。圖 21 為防盜系統(tǒng)的方框圖。 AT89C51 單片機 微波多普勒傳感器 霍爾開關(guān)傳感器 震動 傳感器 點火系統(tǒng)電源切斷電路 語音報警 電路 TC35i 燈光報警 電路 電源電路 圖 21 汽車防盜系統(tǒng)總圖框圖 GSM SIM 齊齊哈爾大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 第 3 章 汽車 防盜系統(tǒng)硬件設(shè)計 汽車防盜系統(tǒng)硬件部分主要由電源模塊、 傳感器 模塊、通信模塊、中央處理模塊及 報警執(zhí)行模塊組成。監(jiān)測模塊由多種傳感器組組成，用于汽車防盜信息的采集 。報警 執(zhí)行模塊主要用于系統(tǒng)確認警情后，進行報警以及執(zhí)行汽車鎖死等操作。系統(tǒng)在硬件設(shè)計中遵循了以下的基本設(shè)計原則 : (1)盡可能 多的 選擇典型電路，并符合單片機的 連接要求，實現(xiàn)模塊化、系統(tǒng)化。 (3)由于 硬件結(jié)構(gòu)與軟件方案會產(chǎn)生相互 的 影響 ，所以我們的 原則是 :能用軟件實現(xiàn)的盡量用軟件實現(xiàn) ， 從而簡化 硬件結(jié)構(gòu) 。 (5)單片機外接 芯片 較多時， 我們需要 考慮器件 的 驅(qū)動能力。整個系統(tǒng)中的監(jiān)測模塊、報警執(zhí)行模塊都要受控于 單片機 ，監(jiān)測模塊所采集的 警情 的 處理也在這里進行。 中央處理器引腳功能介紹 掌握 AT89C51 單片機，應(yīng)首先了解 89C51 的引腳，熟悉并牢記各引腳的功能。目前 89C51 單片機多采用 40 引腳的雙列直插式封裝方式（ DIP），如圖 31所示。 （ 2） VSS（ 20 引腳） ：接地 （ 3） XTAL1(19 引腳 )：片內(nèi)振蕩器反相放大器和時鐘發(fā)生器電路的輸入端 。 （ 4） XTAL2(18 引腳 )：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。當采用外接時鐘電源時，引腳 XTAL1 接受外部時鐘振蕩器的信號， XTAL2 懸空。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。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。 （ 8） /EA/VPP（ 31 引腳） ：當 /EA 保持低電平時， 對程序儲存器的讀操作只限定 外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。當 P1 口的管腳第一次寫 1時，被定義為高阻輸入。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，齊齊哈爾大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 當 FIASH 進行校驗時， P0輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P1 口管腳寫入 1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 （ 11） P2 口： P2 口為一個內(nèi)部 具有 上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P2口緩沖器可接收，輸出 可驅(qū)動 4 個 LS 型 TTL 負載 ，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。這是由于內(nèi)部上拉 電阻 的緣故。在給出地址 “1” 時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 （ 12） P3 口： P3 口管腳 具有 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口， 輸出可驅(qū)動 4 個TTL 負載 。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。因此，時鐘頻率直接影響單片機的速度，時鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 外部時鐘電路相對較簡單，可使用現(xiàn)成的外部振蕩器產(chǎn)生脈沖信號，常用于多片89C51 同時工作，以便于多片 89C51 單片機之間的同步，一般為低于 12MHZ 的方波。 圖 32 89C51外部時鐘電路 中央處理器復位電路設(shè)計 復位是單片機 的初始化操作，只需給 89C51 的復位引腳 RST加上大于 2個機器周期（即 24 個時鐘振蕩周期）的高電平就可使 89C51 復位。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，也需要復位鍵使 RST 腳為高電平，使 89C51從新啟動。最簡單的上電自動復位電路如圖33 所示。當電源接通時 ，只需 VCC 的上電時間不超過 1ms,就可實現(xiàn)自動上電復位。 圖 33 上電復位電路 防盜系統(tǒng)的電源設(shè)計 汽車防盜系統(tǒng)是利用 蓄電池 為本系統(tǒng)供電 的 ，目前 車上使用的電源有 12V/24V。 所以 在 系統(tǒng)設(shè)計時 我們應(yīng)更多的考慮系統(tǒng)的兼容性 ， 特別 是在器件 的選擇時應(yīng)考慮器件的可替換性 。 所以我們 需要電壓 轉(zhuǎn)換電路為各種器件提供穩(wěn)定可靠的電源。因此需要通過兩 次降壓的 方 法來實現(xiàn)系統(tǒng)電壓的轉(zhuǎn)換。 圖 34 電壓轉(zhuǎn)換方案示意圖 第一部分為一次降壓 ： 該部分 降壓 我們采用 電源管理芯片 LM2576 作為電壓 的 轉(zhuǎn)換芯片。 該管理芯片僅需要四個外部元件就可以完成電壓的轉(zhuǎn)換 。 REFV 的設(shè)定值為 。 （ 3）輸出電容的選擇： 根據(jù)公式（ 34） 得： ? ?? ? ? ?13300 INOUTOUTV M A XC u FV L u H? ? （ 34） 可知輸出電容 OUTC ? 304uf,可選擇 470uF 的電解電容。 （ 5） 輸入電容的選擇：在 IN引腳和 GND 引腳之間 設(shè)置一個 100uF 的 電解電容作為輸入電容 就可以 實現(xiàn)旁路電容的作用。 將其 固定在 各個傳感上可以 為其 提供電源，而且通過其引腳 SD 可以控制該芯片的開啟和關(guān)閉，進一步可實現(xiàn)對傳感器的開關(guān)控制。 輸出電流為 200mA，它能滿足各傳感器對電壓的要求 。 通過 ADP3330 線性電壓轉(zhuǎn)換電路可以將一次降壓所得的 9V電壓轉(zhuǎn)換為控制器以及各個傳感器電路所需的電壓 。 汽車防盜系統(tǒng)的電源 電壓 保護電路如圖 37所示。電源極性反接保護電路中串聯(lián)二極管 (D2),當操作人員疏忽將電源極性接反時，二極管反向截止，可避免電子設(shè)備的損壞。 防盜系統(tǒng)檢測部分設(shè)計 汽車防盜系統(tǒng)的 檢測部分 主要 有振動傳感器 、 霍爾器件以及微波多普勒傳感器組成，主要用于汽車防盜信息的采集。微波傳感器的基本原理是根據(jù)微波的反射、透射、散射、干涉等物理特性的改變以及被測材料的電磁特性的相對變化，通過對微波基本參數(shù)變化的測量，從而實現(xiàn)對非電量的轉(zhuǎn)換。多普勒效應(yīng)可以發(fā)生在波的各個頻段。微波 傳感器是利用微波的 多普勒效應(yīng) 和反射特性 制成的傳感器件。如果 將發(fā)射波與反射波混頻，取出 其 頻差，即可檢測物體的運動狀況 。 鑒于微 波的 相干性比較好， 因此用其可對 360 度的一個區(qū)域進行探測。因此將微波 測速傳感器用于汽車防盜系統(tǒng)中，就可以在汽車周圍安置一個全方位的 監(jiān)測空間。 HB100 最要技術(shù)參數(shù)如 表 32所示 ： 表 32 HB100最要的技術(shù)參數(shù) 參數(shù) 最小值 典型值 最大值 單位 電源電壓 供電電 流 頻率 使用溫度 脈沖重復頻率 噪聲 接收信