汽车防盗报警系统的设计

本科学生毕业论文（设计）题目冲 文）： 汽车防盗报警系统的设计“、The Design of Vehicle Anti-theft（央文）: Alarm System姓 名 学号 院（系）电子工程系专业、年级 电子信息工程级指导教师湖南科技学院本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计），是本人在指导 老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果， 成果不存在知识产 权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个 人和集体均已在文中以明确方式标明。 本人完全意识到本声明的法律 结果由本人承担。本科毕业论文（设计）作者签名:年 月日II毕业论文（设计）任务书课题名称：汽车防盗报警系统的设计学生姓名：系 别：电子工程系专 业：电子信息工程指导教师：湖南科技学院本科毕业论文（设计）任务书1、主题词、关键词:单片机热释电红外传感器红外遥控声光报警2、毕业论文（设计）内容要求：1、布控后，警戒状态下，发生盗窃时，检测电路能够检测到振动信号或有人侵入信号，并输 出相应信号给主控电路。2、主控电路对接收到的检测电路送过来的信号进行处理，发出声光报警。3、能够撤控，用于清除报警状态。3、文献查阅指引：1唐楚峰，李仕元.汽车网络技术应用现状及展望J.邵阳学院学报（自然科学版），2010,2:73-74.2罗维平.多功能汽车防盗报警器J.应用技术，2000,2:54-56.3杨波.浅谈汽车防盗器的应用与发展J.大众科技，2006, 1: 24 25.4张毅刚，彭喜元，彭宇.单片机原理及应用（第2版）M.北京：高等教育出版社，2010.5李广弟，朱月秀，冷祖祁.单片机基础（第3版）M.北京：航空航天大学出版社，2007.6胡汉才.单片机原理及其接口技术（第3版）M.北京：清华大学出版社，2010.7卿太全，梁渊，郭明琼.传感器应用电路集萃M.北京：中国电力出版社， 2008.8杨刚，周群.电子系统设计与实践M.北京：电子工业出版社,2004.9林育兹，郭光真等.数字电子技术M.北京：电子工业出版社,2003.10 Young-Ho YOON,Eui-Sung JUNG,Byung-Seop SONG.Design of a Transcutaneous Infrared Remote Control for the Totally Implantable Middle Ear SystemJ.IEICE Transactions on Electronics ,2005, E88-C（9）:68-7111黄继昌.数字集成电路应用 300例M.北京：人民邮电出版社,2002.12何希才.新型集成电路应用实例 M.北京：电子工业出版社，2002.4、毕业论文（设计）进度安排：2012年11-12月：确定论文题目查找资料，完成开题报告；2012年12月-2013年1月：翻阅资料并摘要记录与论文研究方向相关的要点和论据；2013年2月：完成资料的搜集，开始撰写论文稿；2013年3月：对论文初稿进行进一步的整理，逐步定稿；2013年4月：充实和完善论文内容，交由指导老师评阅并最终定稿；2013年5月：制作答辩 PPT，完成毕业论文答辩。教研室意见:负责人签名：. 一注：本任务八式三份，由指导教帼写，经教研室审批后一份下达给学生，一份交指导教师，一份留系里存档湖南科技学院本科毕业论文（设计）开题报告书论文（设计）题目汽车防盗报警系统的设计作者姓名 杨杰所属系、专业、年级电子工程系电子信息工程专业2009 年级指导教师姓名、职称杨熙 讲师预计字数10000开题日期2012.12.24选题的本!据：1）说明本选题的理论、实际意义2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解从汽车开始普及之日起，人们就开始采用各种措施来确保车辆不被盗窃。发展到现在，汽车防盗器主要分为机械式和电子式二种，机械式防盗器的功能是靠坚固的金属结构锁住汽车的操纵部位， 如方向盘，离合器，制动。挂档的排挡杆等，产品不隐蔽，站驾驶室空间，每次开停都要用钥匙开 启，使用起来很不方便；同时优质的机械式防盗器用材非常坚固不易被锯断，而汽车的方向盘，排 挡杆等则是普通钢材，盗贼多数在方向盘上锯开一个缺口，把方向盘扭曲后，将锁在方向盘上的锁 完好的取下来，安全性差，因此逐步被淘汰，而电子式防盗器则是因其安装隐蔽，功能齐全，无线 遥控，操纵简单而越来越被用户所认同，因此目前国际流行的汽车防盗器基本上都是电子式的。为 了有效打击盗窃汽车的犯罪行为，保护车主的财产安全，各国纷纷出资研发汽车防盗装置，高新科 技因而得到有效的应用和推广，使盗贼望车兴叹，或束手就擒。各国关于汽车防盗目前有以下技术：数码防盗、装通讯防盗、影像防盗、报警网络系统，这些技术都已经应用与现实生活中，我通过学 习这些技术做了进一步研究。主要内容：本设计主要有以下内容构成：1、热释电红外线传感模块：感应人体发出的红外线，并产生几毫伏的电压，并将这个小电压 传给信号处理模块。2、红外遥控发射电路及接收电路：利用红外遥控布控撤控。3、信号处理模块：将红外线传感器以及振动传感器产生的小信号进行滤波放大，产生5V的输出电压，传给单片机。4、声光报警模块：接收到来自单片机的信号后即发出警报和灯光。5、单片机控制模块：对输入信号进行处理，并输出。B研究方法：（1）参考文献，通过查阅文献对自己的研究课题有一个比较清晰的认识，形成系统框架。（2）虚心求教，通过向指导老师请教，对自己不懂的知识点进一步完善，加深理解。（3）实验仿真，利用所学的软件进行测试仿真，调试，以使得测试结果更加准确可靠。完成期限和采取的主要措施:完成期限:2012年12月到2013年5月主要措施：严格遵照湖南科技学院毕业论文（设计）工作管理办法的指示精神，结合个人的实际情况，完成这项设计所采取的主要措施有两条：一是密切联系。联系本组设计成员及毕业设计指导导师，寻求有关毕业设计信息，确定设计课题方向与设计内容；二是虚心学习。利用课余时间到图 书馆和网络上查阅资料，并虚心向老师请教和同学进行学习交流，保障毕业设计的顺利完成。主要参考资料：1唐楚峰，李仕元.汽车网络技术应用现状及展望J.邵阳学院学报（自然科学版），2010,2:73-74.2罗维平.多功能汽车防盗报警器J.应用技术，2000,2:54-56.3杨波.浅谈汽车防盗器的应用与发展J.大众科技，2006, 1: 24 25.4张毅刚，彭喜元，彭宇.单片机原理及应用（第2版）M.北京：高等教育出版社， 2010.5李广弟，朱月秀，冷祖祁.单片机基础（第3版）M.北京：航空航天大学出版社，2007.6胡汉才.单片机原理及其接口技术（第3版）M.北京：清华大学出版社，2010.7卿太全，梁渊，郭明琼.传感器应用电路集萃M.北京：中国电力出版社，2008.8杨刚，周群.电子系统设计与实践M.北京：电子工业出版社,2004.9林育兹，郭光真等.数字电子技术M.北京：电子工业出版社,2003.10 Young-Ho YOON,Eui-Sung JUNG,Byung-Seop SONG.Design of a Transcutaneous Infrared Remote Control for the Totally Implantable Middle Ear SystemJ.IEICE Transactions on Electronics ,2005, E88-C（9）:68-7111黄继昌.数字集成电路应用 300例M.北京：人民邮电出版社,2002.12何希才.新型集成电路应用实例M.北京：电子工业出版社,2002.指导教师意见：指导教师签名：教研室意见:签名：年 月 日开题报告会纪要时间2012年12月26日地点3-608与 会 人 员姓名职务（职称）姓名职务（职称）姓名职务（职称）谭永宏副教授李春树教授杨熙讲师李小武副教授廖朝阳讲师李艳芳副教授会议记录摘要：1、你为什么选择这个题目？答：由于这个题目具有一定的现实意义，我选择的是基于单片机的汽车防盗系统的设计，这对于本 科所学的知识有一个检验与提升的作用，而且自己对单片机设计比较感兴趣，因此便选此问题。2、这个题目的现实意义？答：从汽车开始普及之日起，人们就开始采用各种措施来确保车辆不被盗窃，目前市面上主要有压 力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器，但这几种 比较常见的报警器都存在一些缺点。因此，选择此题目能解决人们生活中出现的一大难题，保护私 有财产。3、如今关于汽车防盗方面有哪些技术？答：汽车防盗技术总的来说分为机械式和电子式二种，机械式防盗器的功能是靠坚固的金属结构锁 住汽车的操纵部位；而电子式防盗器则是因其安装隐蔽，功能齐全，无线遥控，操纵简单而越来越 被用户所认同，因此目前国际流行的汽车防盗器基本上都是电子式的。会议主持人：记 录 人：年 月 日指导小组意见负责人签名：年 月 日系 部息见负责人签名：年月 日注：此表由学生本人填写，一式三份，一份留系里存档，指导老师和本人各保存一份D湖南科技学院毕业论文（设计）中期检查表毕业论文（设计）题目汽车防盗报警系统的设计学生姓名杨杰学 号200906002423系 别电子工程系专 业P电子信息工程指导教师杨熙检查日期2013.4.8指导教师检查情况记载及修改意见:已经完成的工作：1 .进行了资料的整理，对相关知识有一定的了解和掌握。2 .完成了主要电路的硬件设计部分，用 PROTELB出来原理图3 .软件设计大部分已经完成。4 .论文大部分内容已经完成。下一步的工作：1 .程序的调试和优化，系统的完善。2 .继续论文的写作工作。3 .参考文献按学校的规范写，并在论文中标明。签名：注：此表用于指导教师在学生毕业论文（设计）初稿完成后对学生执行任务书情况进行中期检查时用，由指导教师填写。湖南科技学院毕业设计（论文）指导过程记录表毕业论文（设计）题目汽车防盗报警系统的设计学生姓名杨杰学号200906002423专业班级电信0904班指导教师杨熙职称讲师系（教研室）电子工程系指导过程记录指导内容 记录（一）选题指导：由自己所学专业和掌握程度，选择一个通过查阅资料和自己的努力，既能 做又有一定深度，能反映出自己学术水平的题目。学生签名：2012年11月10日指导教师签名：2012年11月10日指导内容 记录（二）查阅资料指导：1、到图书馆查找和借阅与选题有关的文献和资料；2、从网上（期刊网等）检索和下载与选题有关的文献和资料。学生签名：2012年11月20日指导教师签名：2012年11月20日指导内容 记录（三）论文开题指导：1、题目应该简短、明确、有概括性；2、关键词应采用能覆盖论文主要内容的通用词条但是又不可以太多；3、所选课题的研究背景及拟采取的方法。学生签名：2012年12月22日指导教师签名：2012 年12月22日指导内容 记录（四）论文写作指导：主体的内容应包括以下几个方面：1、根据设计要求，系统总体方案选择的论证与确定。2、对本研究内容进行较全面、客观的理论阐述，应着重指出本研究内容中的创新、改进与实际应用之处。学生签名：2013年2月26日指导教师签名：2013 年2月26日指导指导内容 记录（五）论文设计指导：1、参考更多的资料，丰富论文内容；2、用仿真软件对系统进行仿真，以确认系统设计的正确性及设计要求是否满足。日 日学生签名： 指导教师签名：2013年 3 月 102013年 3 月 10论文初稿修改指导：过指导内容 记录（六）1、目录的调整，论文内容的整合、补充；2、摘要的修改，摘要要突出论文所做的工作、 样。学生签名： 指导教师签名：怎么做的以及做的结果怎么2013年4月52013 年4月5日 日论文定稿修改指导：程指导内容 记录（七）1、按照毕业论文撰写规范排版；2、参考文献按照学校的毕业论文撰写规范写，上标的形式标出，要有 1篇以上外文参考文献。同时在正文中出现的位置以学生签名： 指导教师签名：2013年5月52013年5月5日 日记论文答辩指导：1、制作一个能反映论文主要内容，可放映58分钟的ppt演示文稿，作指导内容 记录（八）答辩陈述用。2、熟悉研究内容的实际意义、创新、改进和特色之处，设计原理、工作过录程等主要内容。学生签名： 指导教师签名：2013 年 5 月 102013 年 5 月 10日 日（对情况是否属实做出意见）答辩小组组长意见组长（签名）：20年 月日注：本表与毕业论文一起装订存档。湖南科技学院本科毕业论文（设计）评审表论文题目汽车防盗系统的设计作者姓名杨杰所属系、专业、年级电子工程系电子信息工程专业2009年级指导教师姓名、职称杨熙讲师字数10000定稿日期2013.5.8,、/ L r.1、 vZ. Zlk “、 1r-, t . -/中文摘要旭有村字及小灯及肢，谷和盗牛坟小也旭乙升级，公此市米女生 隐患。针对这些问题，设计了基于单片机的汽车防盗报警系统。本系统采用了热释电红外传感器以及振动传感器，它们的制作简单、 成本低，安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏 度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现。本设计主要 包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制电路、红外线 检测电路、声光报警电路等部分组成。处理器采用51系列单片机AT89C2051 。整个系统是在系统软件控制下工作的。软件部分可以划分 为以下几个模块：数据采集、键盘控制、报警等子函数。系统的工作原 理是：当系统处于布控模式时，若检测到红外信号，则经过单片机处理 后产生声光报警，以提醒车主小心自己的汽布，并且切断汽布点火线圈电 源使汽车无法启动。关键词（3-5 个）单片机红外传感器数据采集报警电路按键控制英文摘要With the development of science technology the method of stoling car has escalating ,So there are many problems which we have to think. According to this problem I designed the following vehicle anti-theft alarm system.The system uses a pyroelectric infrared sensor and a vibration sensor, their production is simple, low cost and convenient to install ,especially the anti-theft performance is relatively stable, strong interference capability, high sensitivity, safe and reliable. This anti-theft device installed hidden and difficult to be discovered by thieves.The design includes two parts the hardware and software design. The hardware parts include of the MCU control circuit, infrared sensor circuit, alarm circuit and LED control circuit. The processor is 51 series microcontroller -AT89C2051. The entire system is under the control of the system software. The software part can be divided into the following modules: data collection, keyboard control and alarm subroutines.The principle of the system: When the system under controlling if it detects the infrared imformation then the AT89C2051 will produce sound and light alarm to tell the owner take care his car. And the vehicle will not be fired anyway becausethe automobile ignition coil power source will be cut off at the same time.关键词（3-5 个）microcontroller infrared sensors data acquisition keyboard controlalarm circuit指导教师评定成绩评审 基元评申要素评审内涵满分指导教师 实评分选题顾里25%目的明确 符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学 计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的 目的。10理论意义或 实际价值符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建 设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进 行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力 水平40%查阅文献 资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的 有关研究状况及成果。10综合运用 知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整 理和运用；能对其科学论点进行论证。10研究方案的 设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手 段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信 息。10外义应用 能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外 文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。5论文顾里35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。15写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量 和单位、各种资料引用规范化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级指导教师评审意见：指导教师签名：说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90 100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。评阅教师评定成绩评审 基元评申要素评审内涵满分评阅教师 实评分选题 X 25%目的明确 符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学 计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的 目的。10理论意义或 实际价值符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建 设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进 行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力 水平 40%查阅文献 资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的 有关研究状况及成果。10综合运用 知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整 理和运用；能对其科学论点进行论证。10研究方案的 设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和 手段的运用 能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信 息。10外义应用 能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外 文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。5论文Mil-35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。15写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量 和单位、各种资料引用规范化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级评阅教师评审意见：评阅教师签名：说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90 100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。湖南科技学院本科毕业论文（设计）答辩记录表论文题目汽车防盗报警系统的设计作者姓名杨杰所属系、专业、年级电子工程系电子信息工程专业2009 年级指导教师姓名、职称杨熙讲师答辩会纪要时间2013年5月18日地点3-608答_1_、工 解小组成员姓名职务（职称）姓名职务（职称）姓名职务（职称）谭永宏副教授李春树教授杨熙讲师李小武副教授廖朝阳讲师李艳芳副教授答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录：会议主持人：记 录 人：年月日评语：答_1_、工 解小组息见评定等级：负责人（签名）：年月日系 学 位 委 员 会息 见评语：论文（设计）最终评定等级： 负责人（签名）：系部（公章）年月日校 学 位 委 员 会息 见评语：评定等级：负责人（签名）：年月日L绪论 错误！未定义书签1总体方案的确定31.1 设计要求31.2 方案论证与确定 31.2.1 方案论证31.2.2 方案的确定42硬件电路设计62.1 主控电路62.1.1 主控芯片 AT89C205162.1.2 时钟电路82.1.3 复位电路82.2 信号检测电路92.2.1 热释电红外传感器 92.2.2 热释电红外传感器的检测原理102.3 声光报警和切断电路 102.3.1 555多谐振荡器 102.3.2 声光报警电路 112.3.3 切断电源122.4 红外遥控发射电路 132.4.1 振荡器132.4.2 红外遥控发射器的工作原理142.5 红外遥控接收及控制电路 142.5.1 锁相环单音频译码集成电路 152.5.2 锁存器152.5.3 继电器的工作原理和特性 162.5.4 红外遥控接收和控制原理 1742.6 电源电路183软件设计及实现203.1 主程序流程图 203.2 中断服务流程图 213.3 程序设计过程中的按键消抖 22结论24参考文献25附录A:红外遥控接收及报警电路26附录B:部分源程序27致谢30汽车防盗系统的设计摘要随着科学技术的发展，各种盗车技术也随之升级，因此带来了安全隐患。针对 这些问题，设计了基于单片机的汽车防盗系统。本系统采用了热释电红外传感器以及振动传感器，它的制作简单、成本低，安 装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种 防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现。本设计主要包括硬件和软件设计两个部分。硬 件部分包括单片机控制电路、红外线检测电路、声光报警电路等部分组成。处理器 采用51系列单片机AT89C2051整个系统是在系统软件控制下工作的。软件部分可 以划分为以下几个模块：数据采集、键盘控制、报警等子函数。系统的工作原理是： 当系统处于布控模式时，若检测到红外信号，则经过单片机处理后产生声光报警，以提醒车主小心自己的汽车，并且切断汽车点火线圈电源使汽车无法启动。【关键词】：单片机红外传感器数据采集报警电路按键控制The Design of Vehicle Anti-theft Alarm SystemAbstractWith the development of science technology the method of stoling car has escalating ,So there are many problems which we have to think. According to this problem I designed the following vehicle anti-theft alarm system.The system uses a pyroelectric infrared sensor and a vibration sensor,the production is simple, low cost and convenient to install ,especially anti-theft performance is relatively stable, strong interference capability, high sensitivity, safe and reliable. This anti-theft device installed hidden and difficult to be discovered by thieves.The design includes two parts the hardware and software design. The hardware parts include of the MCU control circuit, infrared sensor circuit, alarm circuit and LED control circuit. The processor is 51 series microcontroller -AT89C2051. The entire system is under the control of the system software. The software part can be divided into the following modules: data collection, keyboard control and alarm subroutines.The principle of the system : When the system under controlling if it detects the infrared imformation then the AT89C2051 will produce sound and light alarm to tell the owner take care his car. And the vehicle will not be fired anyway because the automobile ignition coil power source will be cut off at the same time.【Key words】 microcontroller infrared sensors data acquisition alarm circuit keyboard control绪论随着生活水平的提高，汽车已经走进了千家万户。但是对于很多人来说，汽 车仍是件奢侈品，因而存在很多安全隐患。为此必须要设计可靠的防盗系统来预 防被盗。防盗技术已经与安全、环保、节能一起被列为汽车技术发展的四大课题。一、防盗技术研究国际背景及动向为了有效打击盗窃汽车的犯罪行为，保护车主的财产安全，各国纷纷出资研 发汽车防盗装置，高新科技因而得到有效的应用和推广， 使盗贼望车兴叹，或束 手就擒1 01 .数码防盗装置(1)数码防盗钥匙。将小型化的无线电发射机与汽车钥匙合成一体，并在 方向盘隐藏的地方装有一个接收阅读机。当这种汽车钥匙插入点火开关时，一个 有20个数字码的无线电信号发射出来，阅读机接收后，确认无误时，点火开关 便启动车辆，若是数字码对不上或无信号发出，车辆就无法点火启动。(2)密码防盗锁。BMW全车系统均配有智慧型防盗锁，该防盗锁采用雷达 收发器的原理，其特点是在点火器外装有螺旋天线， 钥匙孔内装有微晶片，当钥 转动时，天线便成为一种转换器，供电给微晶片，以显示密码次序，若符合次序， 若符合授权身份，便可启动车门。每位BMW的车主，都配有4把原厂设计编码 的密码钥匙，每一把钥匙的密码是由一个固定的个人密码及个别的常换的密码所 组成，此系统还可提供6套密码组合，以备万一。一旦钥匙遗失，此系统能让车 主注销任意一把。2 .通讯防盗系统(1)全球通信网络汽车防盗系统。以呼叫器控制汽车启动系统和车门的开 关，可在汽车被盗后以电话的方式将动力系统工程解除，使车车B在10s内停止行驶，并使警铃大叫。(2)电话控制系统。该系统仅有香烟盒大小，可暗藏在汽车的任何部位。 车主和警方可在地球上的任何地方， 通过拨打电话，使汽车置于控制中。如逐渐 减少燃料供应使汽车渐渐停止；关闭车门、车窗、使盗贼进行交涉；关闭其它电 动控制设备。这样，不仅可以找回汽车，还可以确保车主的人身安全，达到将盗 贼抓获的目的。(3) GPS车用卫星导航系统。利用其信号发射器，可将信号发射到卫星上， 再传回控制中心，通过地理咨询系统，克服地形、电波的干扰，可有效掌握汽车 的行踪。3 .影像防盗(1)微型间谍相机，该相机体积极小，可以安在汽车的任何部位而不被人 注意，并能在很弱的光线下工作，可拍摄多达 12幅的照片，与蜂窝式无线电话 网络联接，可将闯入汽车盗贼的照片直接传送到控制中心， 使盗贼立即被辨认出 来，以供警方采取相应的措施。(2)秘密报像机，该报像机体积很小，可隐蔽安装在汽车内。秘密报下盗 贼强行进入汽车的影像，并通过全球定位系统，传送到控制中心，使控制中心随 时掌握车辆所在的位置及盗贼的动向，以便抓获。4 .报警网络系统该系统主机安装在汽车尾部的行李厢中，并与空中警察全球定位系统联网。 当汽车被盗后，报警网络系统工程可通过全球定位系统，不断向警方显示汽车行 程坐标和传送汽车内人员的谈话内容，以便迅速找到被盗汽车并抓住盗贼2。(1)无光发烟器。该发烟器安装在汽车内之后，只要盗贼一进入汽车，它 便会自动放出无毒烟雾，使盗贼双眼看不见周围的物体，只有束手就擒。(2)高分贝放声器。该放声器安装在汽车内之后，盗贼只要一接触汽车门， 汽车就会立即发出高分贝的警报声，以便将盗贼吓走和引起行人注意。(3)自排锁。该锁是安装在排挡杆里面的锁具，采用铝合金钢铸造成，可 防锯、剪、钻，号称是能承受任何外力的“超级防盗锁”，比早期的方向盘防盗 锁，更具先进性。(4)方向盘锁。该锁号称“铁甲武士”，采用锲铭铝合金钢材料，经硬化 处理后，可防止锯、钻等破坏，锁头为100万组号码的立体锁制成，对于防盗有 极大的功效。二、设计构想本次设计采用纯数字电路的方法进行设计，利用无线遥控布控，这样一方面 使电路布局更加合理，另一方面在调试的过程中，有助于检查电路的各个关键点 的输入输出状态变化，以使得系统的整体功能更加完善。首先，本次设计对能够采用的方案进行了列举，具体分析了实际情况后确定 了本次设计采用的方案。然后，对所采用的芯片作了介绍。接着，详细论述了本 次设计所采用的电路以及它们的设计过程。 这样有助于使自己更加清楚电路的制 作过程，也会给以后的调试避免一些麻烦。 最后，对所做设计进行了仿真以便对 与所学知识加深理解，并适当地提出设计的缺陷以及改进方法， 这样使得电路的 整体功能更加突出，更加有实用价值。本论文的论述是使本次毕业设计所做的课 题付诸实际应用时能产生比较完善的功能，在实际应用中发挥更高的实用价值。1总体方案的确定汽车数量增多，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，担心车辆被盗，成为困扰每一位汽车用户的难题。随着敞篷汽车的流行，汽 车门锁已无法成为万无一失的铁将军，使车门锁止系统的概念进一步被淡化，由 此汽车防盗器也应运而生。1.1 设计要求本设计要求，在通过无线遥控布控以后，若有人靠近即检测到红外线或者振动 信号系统便产生声光报警以提醒车主注意自己的汽车。并且切断汽车点火线圈电 源使汽车无法启动。1、布控后，警戒状态下，发生盗窃时，检测电路能够检测到有人侵入，并输 出相应信号给主控电路。2、主控电路对接收到的检测电路送过来的信号进行处理，发出声光报警。3、能够撤控，用于清除报警状态。1.2 方案论证与确定1.2.1 方案论证一、遥控式电子防盗系统遥控式汽车防盗器是主机与遥控器各有一组相同的密码，遥控器发射密码， 主机接收密码，从而完成防盗器的各种功能，这种密码发射方式称为第一代固定 码发射方式(简称定码发射方式)0定码发射方式在汽车防盗器中的应用并不普 及，当防盗器用量不多，即处于一个初期防盗器应用市场里时， 具防盗器的安全 性和可靠性还有所保证。但对于一个防盗器使用已成熟的市场而言， 定码方式就 显得既不可靠又不安全，原因有三：(1)密码量少，容易出现重复码，即发生一个遥控器控制多部车辆的现象。(2)遥控器丢失后，若单独更换遥控器极不安全，除非连同主机一道更换， 但费用过高。(3)也是最大的危险即安全性差，密码易被复印或盗取，从而使车辆被盗。 二、电子密码防盗系统系统设有三级密码：1、超级密码(仅供遗忘车主密码时使用)每套防盗器出厂时，都由一个唯一的8位数字的超级密码(密码置于说明书的 密封条内)，该密码是固定不变的。平常不需要使用这个密码，只有在车主遗忘 密码时，只需输入这个8位的超级密码，密码就会恢复到出厂前的设置。 然后就 可以启动系统并修改密码。2、车主密码（仅供车主使用）输入车主密码，可以启动车辆，还可以任意修改车主密码，修改或消除普通 用户的密码。3、普通用户密码（仅供借车者使用）当需要将车借给别人使用，又不想将车主密码泄漏，这是可以设置一个普通 用户密码，还可以设定借车的使用天数。这样，借车人就可以使用这个普通用户 密码启动汽车，在设定的天数内使用本车，时间一到，密码自动失效，普通用户 无法启动汽车。普通用户不具备修改密码等功能。4、防抢密码当车主遭遇抢劫，生命受到威胁，这时可以提供给抢劫者一个防抢密码。这时，抢劫者就可以使用这个防抢密码来启动汽车，当车主脱离危险以后（6分钟后），系统自动切断供电电路和供油电路，使汽车停止行驶，同时启动报警器报 警，密码失效，抢劫者无法再次启动汽车。这个功能使车主的生命和物质财产得 到保护。使用防抢密码进入时，不具备修改密码的权限。但此系统目前技术尚不完善，实际应用尚待进一步测试和实验。且此系统操作复 杂，价格昂贵，不便于大量的推广和普及3。三、报警式防盗系统通过电路检测到有人进入防范区时通过能量变化导致产生电信号，最终产生电声报警。此系统的特点是：探测面广，实时效果好，灵敏度高。系统操作简便，易于控制。产品制作工艺简单，价格低廉。综合以上考察和研究，最终选定以报警式防盗系统作为我的设计重点。因此 本设计通过热释电红外传感器对人体能量变化的感应产生的电信号以及振动传 感器产生的电信号驱动控制电路，从而实现声光报警，并且切断汽车点火线圈电 源使汽车无法启动，达到对汽车的防盗保护作用。1.2.2 方案的确定根据设计要求，论文提出了一个汽车防盗报警器的设计方案。整个防盗报警 系统的原理框图如图1.1所示。红外遥控器用来控制报警系统的电源通断，车主 离开驾驶室时通过遥控器接通报警器电源，报警器处于警戒状态，热释电人体红外传感器开始工作。当汽车有盗情发生时，红外传感器会检测到盗贼的红外线信 号，该信号经过放大、滤波、比较电路后送至AT89C2051单片机的P3.2 口，冉经单片机分析处理后，发出有效的报警信号驱动声光报警电路产生声光报警, 切断点火线圈电源使汽车无法启动。图1.1汽车防盗报警器原理框图92硬件电路设计2.1 主控电路2.1.1 主控芯片 AT89C2051AT89C2051是一个低电压，高性能 CMOS8位单片机带有4K字节的可反复 擦写的程序存储器（PENROM）和128字节的存取数据存储器（RAM）,这种器件采 用ATMEL公司的高密度、不容易丢失存储技术生产，并且能够与 MCS-51系列 的单片机兼容。片内含有 8位中央处理器和闪烁存储单元，有较强的功能的 AT89C2051单片机能够被应用到控制领域中4。AT89C2051是由ATMEL公司推出的一种小型单片机。95年出现在中国市 场。其主要特点为采用Flash存贮器技术，降低了制造成本，具软件、硬件与 MCS-51完全兼容，可以很快被中国广大用户接受，其程序的电可擦写特性，使 得开发与试验比较容易本次设计中用到单片机的主要引脚是 P1.7, P1.2, P3.2。其中P1.7与切断电图2.1 AT89C2051单片机芯片的引脚图VCC： 电源电压。GND:接地RST:复位/&入。RST一旦变成高电平并保持两个机器周期，所有的 I/O引 脚就位到“1”。当振荡器正在运行时，持续给出 RST引脚两个机器周期的高电 平便可完成复位。每一个机器周期需 12个振荡器或时钟周期。XTAL1 :反向振荡放大器的输入及其内部时钟工作电路的输入XTAL2 :来自反向振荡放大器的输出。P1 口： P1 口 8位双向I/O 口。引脚P12P1.7提供内部上拉，当作为输入并 被外部下拉为低电平时，它们将输出电流（I）。这个是因为内部上拉的缘故。P1.0 和P1.2需要外部上拉，可用作片内模拟比较器的正向输入（AIN0）和反向输入（AIN1）。P1 口输出缓冲器能接收20MA电流，并能直接驱动LED显示器；P1 口引脚写入1后，可用作输入。在闪速编程和编程校验期间，P1 口也可接受编程数据。P3 口：弓I脚P3.0-P3.5与P3.7为7个带内部的双向I/O引脚。P3.6在内部 已与片内比较器输出相连，不能作为通用I/O引脚访问。P3 口的输出缓冲器能接收20MA电流，P3 口写入1后，内部上拉，可作用输入。P3 口也可用做特殊 功能口，其功能见下表2-1。P3 口同时也可作为闪速器编程和编程校验接收控制 信号。表2-1 P3 口特殊功能P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（串行输出口）P3.2INTO（外部中断0）P3.3INT1（外部中断1）P3.4TO（定时器0外部输入）P3.5T1（定时器1外部输入）从上述引脚说明可看出，AT89C2051没有提供外部扩展存储器与I/O设备 所需的地址、数据、控制信号，因此利用 AT89C2051构成的单片机系统不能在 AT89C2051之外扩展存储器或I/O设备，也即AT89C2051本身即构成了最小单 片机系统。在引脚的驱动能力上面，89C2051具有很强的下拉能力，P1、P3 口的下拉 能力均可达到20mA.相比之下，89C51/87C51的端口下拉能力每脚最大为15mA。 但是限定9脚电流之和小于71mA.这样，引脚的平均电流只9mAo 89C2051驱 动能力的增强，使得它可以直接驱动 LED数码管。为了增加对模拟量的输入功能，2051在内部构造了一个模拟信号比较器，其 输入端连到P1.0和P1.1 口，比较结果存入P3.6对应寄存器，（P3.6在2051外 部无引脚）。对于一些不大复杂的控制电路可以增加少量元件来实现，例如，对温度的 控制，过压的控制等5。2、电源89C2051有很宽的工作电源电压，可为 2.7-6V,当工作在3V时，电流相当 于6V工作时的1/4089C2051工作于12Hz时，动态电流为5.5mA,空闲态为1mA, 掉电态仅为20nAo这样小的功耗很适合于电池供电的小型控制系统。3、存储器89C2051片内含2k字节的Flash程序存储器，128字节的片内RAM与80C31 内部完全类似。由于2051内部设计全静态工作，所以允许工作的时钟为020MHz，也就是说，允许在低速工作时，不破坏RAM内容。相比之下，一般8031 对最低工作时钟限制为3.5MHz,因为其内部的RAM是动态刷新的。89C2051 不允许构造外部总线来扩充程序/数据存储器，所以它也不需要 ALEPSEN、RD、 WR 一类的引脚。2.1.2 时钟电路XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配 置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件， XTAL2应不接。因为一个机器周期含有 6个状态周期，而每个状态周期为 2个 振荡周期，所以一个机器周期共有12个振荡周期，如果外接石英晶体振荡器的 振荡频率为12MHZ, 一个振荡周为1/12us故而一个机器周期为1uso如下图2.3 所示为时钟电路图。图2.3时钟电路2.1.3 复位电路单片机在时钟电路工作以后，在RESET端持续给出2个机器周期的高电平 时就可以完成复位操作。复位方法一般有上电复位和外部手动复位两种方式。上电复位复位时在单片机接通电源时，对单片机的复位。上电复位电路示 意图如图2.4(a)所示。在上电瞬间RST端与VCC电位相同，随着电容上电压的 逐渐上升，RST端电位逐渐下降。上电复位所需的最短时间是震荡器震荡建立时 间加2个机器周期。图2.4(b)为外部手动复位电路的电路示意图。防盗报警系统设计此次采用的是外部手动按键复位电路。当需要外部复位 时，按下复位按钮S3即可达到复位目的6 o图2.4 复位电路图参考图2.2 信号检测电路2.2.1 热释电红外传感器热释电红外传感器的敏感元采用上海尼塞拉传感器有限公司的SDO2热释电人体红外传感器。热释电传感器是一种将热量变化转换为电量变化的能量转换 器件。因红外线具有很强的热效应，当交互变化的红外线照射到晶体表面时，品体温度迅速变化，这时会发生电荷的变化，从而形成一个明显的外电场，这种现 象称为热释电效应。热释电红外传感器内部的热释电晶体的极化， 随着温度的变 化而变化。当恒定的红外辐射照射在探测器探头上时，热释电晶体温度不变，晶体对外呈电中性，探测器没有电信号输出，因而恒定的红外辐射不能被检测到。 另外热释电晶体输出的是电信号，不能直接使用，需要用电阻将其转换为电压形 式，该电阻阻抗高达104M欧，故引入N沟道结型场效应管接成共漏形式来完 成阻抗变换。热释电红外线元件是一种典型的热量传感器，常用红外光发射能量 作为整个防盗报警装置中检测入侵者及其活动的手段 7。热释电人体红外线传感器是上世纪 80年代末期出现的一种新型传感器件， 现在电子防盗报警设备研制中已得到广泛的应用。 通常我们采用的热释电传感器 防盗报警电路，是利用该电路检测到有人进入防范区时通过能量变化导致产生电 信号，最终电声报警。其工作原理如下：一般人体体温是37C,所以会发出波长10um左右的红外线，被动式红外传感器探头就是靠探测人体发射的10um左右的红外线进行工作的。人体发射的10um左右的红外线通过菲涅耳滤光片增强 后聚集到红外感应源上，红外感应源通常采用热释电元件， 这种元件接收到人体 红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，经后续电路检测处理后就能产生报警信号了。在红外探头中有两个关键性的器件，一个是热释电红外传感器，它能将波长为812um之间的红外信号的变化转变为电信号， 并对自然界中的可见光信号具 有抑制作用，因此在红外探测器的有效警戒区内， 当无人体移动时，热释电红外 感应器感应到的只是背景温度，没有信号变化，所以不能产生电信号，也不会报 警；当人体进入警戒区，通过菲涅耳透镜，热释电红外感应器感应到的是人体温 度与背景温度的差异信号，此时产生电信号，从而报警。另外一个器件就是菲涅 耳透镜，它具有聚焦-即将热释电的红外信号反射在红外传感器上的作用还能将 警戒区内分为若干个明区和暗区，使进入警戒区的移动物体能以温度变化的形式 在热释电红外传感器上产生变化热释红外信号， 这样热释电红外传感器产生变化 的电信号，后续电路经检测处理后产生报警信号。2.2.2 热释电红外传感器的检测原理热释电红外传感器的敏感元采用上海尼塞拉传感器有限公司的SDO2热释电人体红外传感器。该传感器本身的探测半径可能不到2m,但如果配上菲涅尔透镜则可达