(完整版)基于单片机的汽车防盗报警系统毕业设计论文（论文范文）Word格式文档下载.docx

1、2、HS2262的引脚说明18月却 1810-131810-13193、HS2262的工作过程19正文（完整版）基于单片机的汽车防盗报警系统毕业设计论文摘要随着科学技术的进步，为对付不断升级的盗车的段，人们研制开发了不 同方式结构的防盗器。本设计以单片机AT89s52作为控制核心，从单片机最小系统设计、防 人接近热释电检测电路的设计、玻璃防震、车身防击的振动检测电路的设 计、防车门开启检测电路的设计、防接近驾驶座电路、汽车点火闭锁电路的 设计、无线遥控电路及无线报警电路的设计等几个方面出发，详细研究和设 计了汽车防盗报警器的各个部分内容，设计了单片机及其外围电路，并结合 一套经典的程序算法。给

2、出了一套合理的汽车防盗报警器软硬件解决方案。关键词单片机热释电多普勒效应振动无线报警遥控AbstractWith the scientific and technological progress , to combat the escalating car theft in the section , people developed different ways to structure the anti-theft deviceoThe design MCU AT89S52 as thcontrol , from the microcomputer system design , ant

3、i-people close to the pyroelectric detection circuit design , glass vibration , the vibration of the bodyagainst attack detection circuit design , anti-detection circuit to open the door z anti-nearly driving Block circuit, car ignition locking circuit design , wireless remote control circuit and th

4、e design of wireless alarm circuit aspects of sta rting a detailed study and design of the vehicle anti-theft alarm in all parts of the design of the microcontroller and its peripheral circuits , combined with a set of the classic program algorithm. Given a reasonable car burglar alarm Wireless Alar

5、m Remote control第一章绪论随着我国改革开放以来，人们生活水平不断提高，汽车越来越成为人们 生活中不可缺少的一部分，从世界上第一辆T型福特车被盗开始，偷车已成 为现今社会里最常见的犯罪行为之一，这已成为一个严重的社会问题。随着 汽车数量的增多，车辆被盗的数量也逐年上升，这给社会带来极大的不安定 因素，担心爰车被盗，成为困扰汽车用户第一位的难题。据统计，目前汽车失窃案发最多的是美国，每年有150万辆汽车被盗， 即每隔20秒就有一辆车被盗；香港每年也有4000辆高级轿车失窃。从国 内情况看，近几年盗窃汽车案件不断增多，据统计2002年全国发生盗车案 件10万多起，平均每天被盗300多

6、辆车，并且近几年还在继续增加，上升 势头越来越猛。亲，由于某些原因，没有上传完整的毕业设计（完整的应包 括毕业设计说明书、相关图纸CADPROE、中英文文献及翻译等），此文档 也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要的朋友，请联系我 的Q&Q：,数万篇现成设计及另有的高端团队绝对可满足您的需要汽车防盗报警器的发展趋势第一代是机械式防盗器。主要分为方向盘锁和排挡锁两大类。它主要是 靠锁定离合、制动、油门或转向盘、变速挡来达到防盗的目的，但只防盗不 报警。其优点是价格便宜，安装简便。缺点是防盗不彻底，每次拆装比较麻 烦，不用时还得找地方放置。有时车主会给车辆装上数种机械式的防盗器， 据业

7、内人士介绍，这样做可以在一定程度上吓阻盗车贼，或增加盗贼被发现的可能性。此类产品防盗性能极低，现在市面上已经很少单 独使用。第二代是电子式防盗器。为了克服机械锁只防盗不报警的缺点，电子报 警防盗器应运而生。它主要靠锁定点火或起动来达到防盗的目的，同时具有 防盗和声音报警功能。遥控式汽车防盗器的特点是可遥控防盗器的全部功 能，可靠方便，可带有振动侦测门控保护及微波或红外探头等功能。现在市 场上还出现有双向功能的电子防盗器，这种防盗器在一定距离内不仅能由车 主遥控车辆，车辆还能将自身状态传送给车主，例如哪一侧的车门被开启或 车窗玻璃破坏等。但是这类防盗器普遍存在误报警现象，而且也没有根本上 解决车

8、辆丢失问题。此类防盗器具有一定的防盗功能，超出有效距离和无人 看管时，其防盗功能也将丧失贻尽。第三代是芯片式数码防盗器。它多数用于汽车原配防盗器，虽然解决了 第二代防盗器的防解码功能，但还是摆脱不了距离的限制。小偷手段的升级，所以很多装有原配防盗器的汽车被盗走，包括高挡轿车如宝马、奔驰也 时有被盗走的报道。第四代是网络防盗系统。GPS系统全称为全球卫星定位系统。其主 要用于汽车的导航与定位而衍伸出来的辅助防盗功能，它的优点是可以实时 了解集团车队内每台车辆所处位置，以便有效监督。它主要是车辆被盗后通 过服务中心来控制或定位来寻获车辆，是在警情发生后的追盗”手段。 GPS防盗的缺陷主要有：一是没

9、有建立卫星定位地面监控中心的地区GPS 无法工作；二是由于卫星数量有限，信息扫描覆盖存在一定盲区，从而 使监控实际上经常处于间断丢失状态；三是价格一般都在数千元以上， 而且每年还得支付几百至上千元的服务费，使车主增加额外负担，令普通百 姓望而却步。因其是通过信息报警、网络覆盖不全和警情传达不直接，使其 防盗性能大大降低，所以装了 GPS汽车被盗屡屡发生。汽车防盗报警器的设计要求汽车防盗报警器通过多个方面的信号检测电路感知汽车是否有坏人接 近、是否受外力冲击、是否有人开启车门、是否有人接近驾驶座等。系统能 够通过遥控器按键操作设置布防和解除布防状态。在系统处于布防状态下 时，系统将启动发动机点火

10、闭锁电路，防止发动机被点火。当有任一路检测 电路检测到报警信号时，系统将发出声光报警，并且报警信号能够通过无线 发射，用户所持的微型遥控器接收报警信号，遥控器也将发出声光报警信 号，提醒车主注意。具体的设计要求包括:1、汽车玻璃振动、车受外力冲击，触发报警。2、人体接近驾驶座距离3、人体接近汽车4、车门与门框距离 5mm ,触发报警。5、车主可以在一定的范围接受到报警信号。报警信号发射距 离200m ,用户所持的微型遥控器接收报警信号，发出声光报警信号。本设计以单片机作为控制核心，需要设计单片机最小系统设计、防人接 近检测电路的设计、玻璃防震、车身防击的检测电路设计、防车门开启检测 电路的设计

11、、防接近驾驶座电路、汽车点火闭锁电路的设计、无线遥控电路 及无线报警电路的设计等，需要设计单片机及其外围电路，完成系统硬件设 计和软件编程。第二章系统的总体设计汽车防盗报警器以单片机AT89s52作为控制核心，电路的总体结构主 要包括单片机最小系统、防人接近检测电路、玻璃防震、车身防击的检测电路、防车门开启检测电路、防接近驾驶座电路、汽车点火闭锁电路、 无线遥控电路以及无线报警电路等。各检测模块电路方案的确定人接近汽车检测传感器一热释电传感器本设计检测人接近汽车的传感器采用热释电传感器。任何物品均有辐 射。温度越高的物体，红外辐射越强。人是恒温动物，红外辐射也最为稳 定。热释电红外探测器本身不

12、发射任何能量而只被动接收、探测来自环境的 红外辐射。探测器安装后数秒种已适应环境，在无人或动物进入探测区域 时，现场的红外辐射稳定不变，一旦有人体红外线辐射进来，经光学系统聚 焦就使热释电器件产生突变电信号，而发出警报。被动红外入侵探测器形成 的警戒线一般可以达到数米到数十米。热释电红外探测器主要由光学系统、热传感器（或称为红外传感器）及 报警控制器等部分组成。其核心是不见是红外探测器件，通过关学系统的配 合作用可以探测到某个立体防范空间内的热辐射的变化。红外传感器的探测 波长范围是8 14Pm ,人体辐射的红外峰值波长约为10pm ,正好在范围 以内。车身冲击振动检测传感器一压电陶瓷传感器某

13、些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极 化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后， 它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改 变时，电荷的极性也随之改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场， 这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象 称为逆压电效应，或称为电致伸缩现象。依据电介质压电效应研制的一类传 感器称为为压电传感器。利用压电传感器的这个效应，可以做成用于检测振动的传感器。本设计 玻璃振动、车身振动的检测传感器采用压电陶瓷传感器。车门开启检测传感器簧管本系统中车门开启检测采用干簧管与永磁铁的

14、配合。干簧管是一种磁敏 的特殊开关。它通常由两个或三个既导磁又导电材料做成的簧片触点，被封 装在充有惰性气体（如氮、氮等）或真空的玻璃管里，玻璃管内管内平行封装 的簧片端部重叠，并留有一定间隙或相互接触以构成开关的常开或常闭接 点。当永久磁铁靠近干簧管时，或者由绕在干簧管上面的线圈通电后形成磁 场使簧片磁化时，簧片的接点就会感应出极性相反的磁极。由于磁极极性相 反而相互吸引，当吸引的磁力超过簧片的抗力时，分开的接点便会吸合;当 磁力减小到一定值时，在簧片抗力的作用下接点又恢复到初始状态。这样便 完成了一个开关的作用。因此可以作为传感器用于计数，限位等等。将其装 在车门上，可作为汽车车门开启的检

15、测的传感器。接近驾驶座检测传感器一多普勒效应传感器本设计中接近驾驶座的检测传感器采用多普勒效应传感器。多普勒效应 是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴约翰多普勒而命名的，他于 1842年首先提出了这一理论。多普勒认为，物体辐射的波长因为光源和观 测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较 短，频率变得较高。在运动的波源后面，产生相反的效应。波长变得较长， 频率变得较低。波源的速度越高，所产生的效应越大。根据光波红蓝移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速度。恒星光谱线的位移显示恒星 循着观测方向运动的速度。除非波源的速度非常接近光速，否则多普勒位移的程度一般都很小。

16、所 有波动现象都存在多普勒效应。RD627是一种新颖的多普勒效应传感器件，是利用超声波传播的多普勒效应而制成的一种传感器，它能将物体移动时的位移信号转换 成相应的电信号。该器件可广泛应用于各种自动灯具、自动门及防盗报警器 等方面。本设计采用多普勒效应传感器RD627安装在汽车驾驶座附近，用 于人接近驾驶座的检测。电路总体设计方案的确定综合以上的考虑，汽车防盗报警器采用四种方式进行报警信号的检测： 防止人接近汽车的检测电路采用热释电传感器；玻璃撞击、车身冲击振动检 测采用压电陶瓷传感器；汽车车门的异常开启检测传感器采用干簧管作为传 感器；接近驾驶座检测电路采用多普勒效应传感器。这几种检测电路监测

17、汽 车内外的安全状态，并送入单片机进行综合处理。有任一路检测电路检测到 报警信号时，系统将发出声光报警，这就需要设计声光报警电路。系统能够 通过遥控器按键操作设置布防和解除布防状态，这就需要设计遥控编码发射 和接收解码电路。止的卜，主机的报警信号需要能够通过无线发射，用户所持 的遥控器要接收报警信号，遥控器也将发出声光报警信号，需要设计报警信 号的编码发射电路和接收解码电路以及遥控器上的声光报警信号。系统的主 机部分总体设计框图如下图所示。图2-1系统主机部分总体设计框图系统的遥控器部分设计框图如图2-2所示。图2-2系统遥控器部分设计框图报警器通过遥控器上设计的按键电路来设置系统处于布防状态

18、还是解除 布防状态。按键的操作通过编码电路进行地址编码，通过射频发射模块发射。经主机的遥控接收解码电路接收和处理后送入单片机，由单片 机处理。在系统处于布防状态下时，系统将启动发动机点火闭锁电路，防止 发动机被点火。当有任一路检测电路检测到报警信号时，系统将发出声光报 警，并且报警信号通过主机报警编码发射电路无线发射，经过用户所持的微 型遥控器射频接收电路接收、再经过解码电路解码，产生报警信号，在遥控 器上也将发出声光报警信号。第三章系统的硬件电路设计报警检测电路的设计热释电红外传感器检测电路的设计人接近汽车的检测采用热释电检测电路。热释电传感器有三个引脚分别 是电源正负极和信号输出。在传感器

19、电源正常的情况下，当热释电传感器检 测到有人活动时，能够检测到人体所发出的微弱红外线，其输出端会有微弱 的电流信号输出。这一微弱信号将送到信号处理集成电路BISS0001进行处 理。系统热释电红外传感器检测电路图如图3-1所示图3-1热释电红外传感器检测电路图BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路。它配以热释 电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关。它能自动快 速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗手 池等装置，特别适用于企业、宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感 区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统。1、BISS000

20、1 的特点*CMOS工艺*数模混合*具有独立的高输入阻抗运算放大器*内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰*内设延迟时间定时器和封锁时间定时器*采用16脚DIP封装2. BISS0001的管脚图和管脚说明图3-2 BISS0001弓|脚功能图表3-1 BISS0001管脚说明2功能说明引脚名1A I可重复触发和不可重复触发选择端。当么为1时，允许重复触发；反之，不可重复触发2VOO控制信号输出端。由VS的上跳变沿触发，使V。输出从低电平跳变到高电平时视为有效触发。在输出延迟时间Tx之外和无VS的上跳变时，Vo保持低电平状态。3RR1-输出延迟时间Tx的调节端4RC1-输出延迟时间Tx的调节端5RC2一

21、触发封锁时间Ti的调节端6RR2-触发封锁时间Ti的调节端7VSS-工作电源负端8VRFI参考电压及复位输入端。通常接VDD ,当接0时可使定时器复位当VcVR时允许触发（VRa）10IB-运算放大器偏置电流设置端11VDD-工作电源正端122OU 0第二级运算放大器的输出端13 21 NI第二级运算放大器的反相输入端14IINI第一级运算放大器的同相输入端15 1INI第一级运算放大器的反相输入端16 10U0第一级运算放大器的输出端3、BISS0001的可重复触发方式图3-3 BISS0001的可重复触发工作方式下的波形以下图所示的可重复触发工作方式下的波形,来说明其工作过程。可重 复触发

22、工作方式下的波形在Vc=0、A二110期间，信号Vs不能触发 V。为有效状态。在Vc=1、A= 时，Vs可重复触发V。为有效状 态，并可促使Vo在Tx周期内一直保持有效状态。在Tx时间内，只要Vs 发生上跳变，则Vo将从Vs上跳变时刻起继续延长一个Tx周期；若Vs保持为1状态，则Vo 一直保持有效状态；若Vs保持为0状态,则在 Tx周期结束后V。恢复为无效状态，并且，同样在封锁时间Ti时间内，上 图中，运算放大器0P1将热释电红外传感器的输出信号作第一级放大，然 后由C3耦合给运算放大器0P2进行第二级放大，再经由电压比较器COP1 和COP2构成的双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号Vs去启动

23、延迟时间 定时器，输出信号V。，可供单片机查询或者直接启动报警设备。图3-1中，芯片处于可重复触发工作方式。采用可重复触发工作方式的 好处是：如果传感器在延迟时间内再次检测到有人活动，芯片的输出将被继 续延迟而不会终止，报警也就将一直送给单片机，这样提高了热释电检测电 路的灵敏度。输出延迟时间Tx由外部的R7和C6的大小调整，值为 Tx24576xR7C6 ;触发封锁时间Ti由外部的R8和C7的大小调整，值为 Ti24xR8C7o电路中R7和R8设计成了可调电阻，可以根据实际需要调 整电阻值的大小，改变输出延迟时间和触发闭锁时间的长短。电路的输出送 到单片机的10端口，供单片机判断使用。干簧管

24、车门开启检测电路的设计本设计车门开启检测电路采用干簧管。干簧管是把两片即导电又导磁的 材料组成的簧片平行的封入充有辅性气体的玻璃管中组成的开关元件。两簧 片一端重叠并有一定的空隙，便于形成接点。当永久磁铁靠近单簧管或者有 绕在单簧管的线圈通电形成的磁场使簧片磁化，簧片的接点部分就感应出极 性相反的磁极。异性相吸，当吸引力大于弹簧的弹力时，接点就会吸合；当磁力较小到一定程度时，接点被弹簧的弹力打开。干簧 管的接点形式有两种:一是常开接点（H ）型，平时打开，只有簧片被磁化时，接点才结合；二是转换接点的单簧管：结构上有三个簧片，第一片用只 导电不导磁的材料做成，第二第三用即导电又导磁的材料做成，上

25、中下依次 是1 , 3 , 2。平时，由于弹力的作用，1、3相连；当有外界磁力，2、3磁 化，相吸。形成一个转换开关。干簧管体积小，质量轻，簧片轻而短，有固 有频率，可提高接点的通断速度，通断的时间仅为1 3ms ,比一般的电磁 继电器快510倍。接点与大气隔绝，管内有稀有气体，可减少接点的氧 化合碳化；并且由于密封，可防止外界有机蒸气和尘埃杂质对接点的侵蚀。车门开启检测电路如下图所示。控制干簧管接点闭合、打开的磁铁这里 用电磁铁来实现，由三极管Q3来完成电磁线圈的驱动，三极管的基极通过 限流电阻R12与单片机的10端口相连，电磁线圈是否带磁性由单片机来控 制。二极管D6这里是续流二极管，起到

26、保护三极管的目的。干簧管通过上 拉电阻R11接到高电平，干簧管的另一端接地，这样干簧管闭合时，通过 限流电阻R10送到单片机端口的就是低电平，当干簧管打开时，送到单片 机端口的就是高电平。在布防状态下，单片机控制引脚输出高电平，三极管 Q3导通，电磁线圈带电，也就有了磁性；车门关闭时，干簧管的常开接点 也就闭合，这时送到单片机端口的就是低电平。如果车门被人恶意开启，干 簧管闭合的接点就会打开，送到单片机端口的就是高电平。单片机通过判断 输入电平的状态就可以判断车门的开关状态。图3-4车门开启检测电路压电陶瓷振动检测电路的设计系统振动检测电路如下图所示。压电陶瓷传感器通过上拉电阻接到VCC,它将

27、接收到的振动信号装换成微弱电信号。这一微弱电信号经过共射极三极管放大电路放大后送到由LM 39 3构成的比较器电路的输入端，比较 器的门限电压取决于可调电阻R15和电阻R16 ,当检测到的信号电压超过 门限电压时，比较器将输出状态将发生变化，这一变化送到单片机I。端 口，供单片机处理判断。图3-5振动检测电路设计LM393作为专用比较器集成电路，其输出为集电极开路输出，两个比 较器的输出可直接并联，共用外接电阻，它可以双电源供电，也可以单电源 供电。该比较器的电源电压是236V或，输出电流大，可直接驱动TTL和 LEDO类似型号是LM219 ,四电压比较器LM319。LM139、LM239和

28、LM339与LM119的功能基本相同。LM393的符号见图3-6。其中11脚 为正电源，6脚为电源地，3脚为比较器1的地线，8脚为比较器2的地 线。多普勒接近座位检测电路的设计本设计采用多普勒效应传感器RD627安装在汽车驾驶座附近,用于人 接近驾驶座的检测。RD627多普勒效应传感器采用单列7脚直插式塑料封 装，其管脚排列如图3-7所示。图3-7 RD627管脚排歹I图3-8 RD627内部电路功能框图图3-8是它的内部电路功能框图，可以看出，RD627由振荡器、发射 器、检测器、多普勒信号放大器、限幅器及稳压电源等部分组成。振荡器产 生的微波信号经发射器由第L 2脚送至外接天线发射到空间，

29、产生一个立 体空间微波防护区，当人或其他物体在该防护区移动时，反射回来的微波信号与原信号之间将产生频移，微弱的频移信号通过检测器处理后, 获得的多普勒信号再经放大，在第6脚即可得到与移动目标相应的电信 号。RD627型多普勒效应传感器的工作电源电压为12V ；有效发射面积大于100m2 ;静态时第6脚的输出电压为6V ;在有效发射区内，当有目标移 动时，第6脚动态输出电压变化不小于50mV ,移动目标离天线愈近，输 出电压变化幅度越大，最大时可达5V以上。本设计检测靠近驾驶座位的电路如图3-9所示。图3-9接近座位检测电路RD627产生的微波信号经外接环状天线发射到空间后形成一个立体微 波警戒

30、网。当有人在网内走动时，从人体反射回到天线的微波信号与原发射信 号就会产生频移。此频移经RD627内部监测放大后，从6脚输出超低频信 号经电压跟随器送到比较器LM393进行鉴别。如果信号电压达到比较器的 门限电压则比较器的输出状态将发生变化。送给单片机判断。R38用来调 节电压比较器的阈值电平，以调整报警器的警戒范围。微波发射天线可用无线发射和接收电路的设计编码芯片HS22622. HS2262概述HS2262是CMOS工艺制造的低功耗通用编码电路，编码由用户可灵 活改变的地址码和数据码组成。HS2262具有省电模式，可用于无线电和红 外线遥控发射；其外围应用电路元器件少，振荡电路只需外接一个电阻即可 构成振荡回路；它的数据最多可达6位,地址码最多可达531441 （ 312 ） 种；同时HS2262具有多种封装形式和很宽的工作电压范围，它在到12V 之间都可以正常工作。2、HS2262的引脚说明图3-10为HS2262的引脚排列图图3-10 HS2262引脚图其各个引脚的功能说明见下表表3-2 HS2262弓|脚功能说明名称管脚说明A0-A11 1-8、10-13地址管脚，用于进行地址编码，可置为0 , 1f（悬空）D0-D5 7