四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 祝建科

基于單片機(jī)的汽車防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)與制作

四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 祝建科

該系統(tǒng)主要由單片機(jī)最小系統(tǒng)、紅外遙控電路、振動(dòng)檢測(cè)電路、控制電路以及報(bào)警電路組成。當(dāng)報(bào)警系統(tǒng)啟動(dòng)，有振動(dòng)時(shí)，通過振動(dòng)傳感器接受檢測(cè)電路發(fā)出信號(hào)，經(jīng)過單片微型計(jì)算機(jī)處理后，輸出報(bào)警信號(hào)，再由報(bào)警電路實(shí)現(xiàn)報(bào)警。報(bào)警電路主要由聲和光報(bào)警兩部分組成，在報(bào)警電路關(guān)閉的情況下，汽車可以發(fā)動(dòng)，在報(bào)警電路開啟的情況下，汽車是不能發(fā)動(dòng)的。

紅外遙控電路；振動(dòng)檢測(cè)電路；控制電路；報(bào)警電路

1.汽車防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)方案

方案一：采用模數(shù)電設(shè)計(jì)，包括脈沖信號(hào)發(fā)生器、計(jì)數(shù)器、控制門、繼電開關(guān)、功放和揚(yáng)聲器報(bào)警部分組成主體電路。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這里不再介紹。

圖1-1 實(shí)用汽車防盜報(bào)警系統(tǒng)框圖

圖2-1 整機(jī)電路圖

圖3-1 發(fā)射程序流程圖

方案二：采用單片機(jī)設(shè)計(jì)，以AT89C52單片機(jī)為核心元件，組成單片機(jī)最小系統(tǒng)，輔助電路由紅外遙控電路、檢測(cè)電路、控制電路以及報(bào)警電路組成。其框圖如圖1-1所示。

各模塊的功能如下：

單片機(jī)最小系統(tǒng)：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)主要由時(shí)鐘電路和復(fù)位電路組成。

檢測(cè)電路：采用振動(dòng)傳感器采集信號(hào)，有振動(dòng)時(shí)報(bào)警，否則不報(bào)警。

控制電路：控制汽車能否發(fā)動(dòng)。

紅外遙控電路：發(fā)送和接收紅外線信號(hào)。

本設(shè)計(jì)采用電路簡(jiǎn)單，功能相對(duì)強(qiáng)大，體積較小，方便靈活的方案二。

2.硬件電路設(shè)計(jì)

由方案二可知，硬電電路主要包括單片機(jī)最小系統(tǒng)、紅外遙控電路、振動(dòng)檢測(cè)電路、控制電路以及報(bào)警電路幾部分，又可以分成接收器和發(fā)射器兩部分。

圖3-2 接收主程序流程圖

圖4-1 實(shí)物裝配圖

整機(jī)電路如圖2-1所示，其組成和工作原理如下：

2.1 接收器工作原理

U1為AT89C52單片機(jī)。C3，R1和復(fù)位按鈕RESET組成手動(dòng)電平復(fù)位和上電自動(dòng)復(fù)位電路；C1，C2以及晶振X1組成時(shí)鐘電路；Q1、R2、BUZE、R5、D1組成聲光報(bào)警電路；R3、Q2、RL1組成控制電路；振動(dòng)傳感器(采用HDX-2）、R4組成振動(dòng)檢測(cè)電路；一體化紅外接收頭組成紅外線接收電路。當(dāng)紅外線接收頭接收到數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷：當(dāng)數(shù)據(jù)是0x65時(shí)會(huì)給軟件中的“看門狗”喂食，如果長(zhǎng)時(shí)間沒有喂食會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)（人走遠(yuǎn)后接收器接收不到紅外線），檢測(cè)是否有振動(dòng)，如果有振動(dòng)，啟動(dòng)聲光報(bào)警，延時(shí)7s后自動(dòng)停止聲光報(bào)警，當(dāng)給“看門狗”繼續(xù)喂食時(shí)自動(dòng)關(guān)閉報(bào)警系統(tǒng)（人走近接收器接收到0x65數(shù)據(jù)）；當(dāng)數(shù)據(jù)是0x25時(shí)（人按下報(bào)警系統(tǒng)啟動(dòng)按鍵），手動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，檢測(cè)是否有振動(dòng)，如果振動(dòng)，啟動(dòng)聲光報(bào)警，延時(shí)7s后自動(dòng)停止聲光報(bào)警，當(dāng)再次接收到0x25數(shù)據(jù)時(shí)，手動(dòng)關(guān)閉報(bào)警系統(tǒng)（人走近按下報(bào)警系統(tǒng)關(guān)閉按鍵）。如此循環(huán)。

2.2 發(fā)射器工作原理

U2為AT89C52單片機(jī)。C6，R6和復(fù)位按鈕RESET組成手動(dòng)電平復(fù)位和上電自動(dòng)復(fù)位電路；C4，C5以及晶振X2組成時(shí)鐘電路；定時(shí)發(fā)送0x65數(shù)據(jù)并判斷按鍵是否按下，按下則發(fā)送0x25數(shù)據(jù)。

3.軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)功能是由軟硬件共同實(shí)現(xiàn)的，由于軟件的可伸縮性，實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)功能可強(qiáng)可弱，差別可能很大。因此，軟件是本系統(tǒng)的靈魂。軟件采用模塊化設(shè)計(jì)方法，不僅易于編程和調(diào)試，也可減小軟件故障率和提高軟件的可靠性。

圖4-2 自動(dòng)啟動(dòng)與關(guān)閉實(shí)物演示圖

圖4-3 手動(dòng)啟動(dòng)與關(guān)閉實(shí)物演示圖

3.1 發(fā)射程序流程圖

發(fā)射程序的主要功能是通過紅外線定時(shí)發(fā)送0x65數(shù)據(jù)。判斷是否有按鍵按下，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，發(fā)送0x25數(shù)據(jù)，否則定時(shí)發(fā)送0x65數(shù)據(jù)其流程圖如圖3-1所示。

3.2 接收程序流程圖

接收程序的主要功能是判斷是否有振動(dòng)，根據(jù)接收數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)關(guān)閉、手動(dòng)啟動(dòng)、手動(dòng)關(guān)閉報(bào)警系統(tǒng)。其程序流程圖如圖3-2所示。

4.電路系統(tǒng)制作與測(cè)試

本電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所用元件數(shù)量少，用兩小塊萬用板便可完成其硬件的裝配和焊接，實(shí)物如圖4-1所示。

元件安裝完成后，要使電路處于最佳工作狀態(tài)，需要對(duì)單元電路和整個(gè)電路進(jìn)行調(diào)試。本電路簡(jiǎn)單，所以調(diào)試起來也很簡(jiǎn)單，只要目測(cè)電路連結(jié)正確，焊點(diǎn)沒有問題，再通電就可以了。實(shí)物測(cè)試分自動(dòng)啟動(dòng)與自動(dòng)關(guān)閉報(bào)警系統(tǒng)和手動(dòng)啟動(dòng)與手動(dòng)關(guān)閉報(bào)警系統(tǒng)的測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如圖4-2和圖4-3所示。

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祝建科（1975—），男，陜西商洛人，碩士，講師，四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，研究方向：應(yīng)用電子。