湛曉虎

（沈陽(yáng)師范大學(xué) 物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng)110034）

1 汽車防盜系統(tǒng)

所謂的汽車防盜系統(tǒng)，是針對(duì)汽車以及汽車內(nèi)的物體可能遇到的偷盜行為進(jìn)行報(bào)警的系統(tǒng)。初始的汽車鎖只是普通的機(jī)械鎖，只能夠防止汽車在行駛中車門意外開啟，但是對(duì)汽車防盜來(lái)說(shuō)意義不大。新興的汽車防盜系統(tǒng)包括無(wú)線遙控、發(fā)射和接受模塊、報(bào)警模塊等。汽車防盜系統(tǒng)具有許多種類，如電子密碼防盜系統(tǒng)、鑰匙控制式防盜系統(tǒng)、遙控電子防盜系統(tǒng)，本文主要講述的就是遙控電子防盜系統(tǒng)。該系統(tǒng)目前廣泛安裝在原廠汽車上，利用接收和發(fā)射裝置發(fā)射電磁波或者紅外線，控制車門進(jìn)行開啟或者鎖止。無(wú)線遙控防盜技術(shù)主要依靠電磁波或者紅外線，這就使車主能夠在無(wú)光條件下對(duì)車輛進(jìn)行開啟和鎖止。

2 汽車遙控防盜報(bào)警系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的無(wú)線遙控防盜系統(tǒng)為紅外線防盜系統(tǒng)，大體包括紅外接收和紅外發(fā)射模塊，由編碼、解碼集成電路和芯片進(jìn)行操作控制。電路主要由直流穩(wěn)壓電源、紅外發(fā)射、接收電路、控制模塊等組成。紅外遙控發(fā)射的紅外線波長(zhǎng)約為0.6～1.4um，載波頻率有不同種類，如36kHz、42kHz、58kHz等，紅外線頻率一般由發(fā)射模塊的晶振頻率來(lái)決定，晶振數(shù)進(jìn)行12的分幀決定紅外線頻率的多少。紅外接收端包括五種種類，自鎖、數(shù)據(jù)、互鎖、電平、脈沖，本文中防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要基于單片機(jī)的紅外接收系統(tǒng)，從而控制八路開關(guān)的電路，單片機(jī)編碼后發(fā)射紅外信號(hào)，通過(guò)紅外接收端接收再由單片機(jī)處理，根據(jù)接收到的信息去做相應(yīng)的操作，控制八路電路中的發(fā)光二極管的狀態(tài)。

紅外遙控具有穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，并且調(diào)試電路相對(duì)來(lái)說(shuō)并不復(fù)雜，連接電路后就可投入使用。

3 無(wú)線遙控接收模塊設(shè)計(jì)

3.1 紅外遙控電路組成

紅外遙控的電路并不復(fù)雜，包括紅外接收電路、電器控制電路、電源電路、八路開關(guān)電路。遙控電源通過(guò)電源電路給單片機(jī)提供一個(gè)5V的電流，為顯示部分和控制部分提供9V的電流。單片機(jī)通過(guò)接收部分傳遞信號(hào)波，在處理之后對(duì)信號(hào)波進(jìn)行任務(wù)識(shí)別，在識(shí)別之后對(duì)顯示部分以及控制部分進(jìn)行相應(yīng)的控制操作。

3.2 遙控接收電路芯片

紅外遙控接收電路部分主要的芯片為STC89S52，該芯片耗能低、性能高，內(nèi)部含有一個(gè)只讀程序存儲(chǔ)器，支持多達(dá)1000多次的反復(fù)擦寫。該單片機(jī)制作技術(shù)采用不易損失的存儲(chǔ)技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)、耗能低、高速等優(yōu)點(diǎn)，支持12位及6位周期時(shí)鐘，兼容傳統(tǒng)的單片機(jī)。下面對(duì)其優(yōu)點(diǎn)及參數(shù)進(jìn)行羅列：

（1）5V 單片機(jī)工作電壓：3.5V～5V,3V 單片機(jī)工作電壓：2.2V～3.6V。

（2）工作頻率在0到40Mhz之間可調(diào)，最大工作頻率能夠達(dá)到50Mhz。

（3）程序可應(yīng)用空間有多種選擇提供，4K、10K、18K、22K、32K、64K。

（4）異步串口實(shí)現(xiàn)通用，多個(gè)UART可以通過(guò)定時(shí)器軟件得以實(shí)現(xiàn)。

（5）提供16為計(jì)數(shù)器3個(gè)，0計(jì)數(shù)器也能夠當(dāng)做2個(gè)8位計(jì)數(shù)器使用。

3.3 無(wú)線遙控接收端

本設(shè)計(jì)中的紅外接收端采用LT0038接收頭，該接收頭為一體化、小型化接收頭，不需要其他元件的支持就可以獨(dú)自完成紅外線的接收、放大、解碼等操作。勝任紅外線的接收、輸出，到與其他電平信號(hào)等所有的工作。其體積不大，約與普通三極管大小相同，適用于紅外線數(shù)據(jù)的傳輸。工作流程為：紅外接收頭接收，通過(guò)放大電路對(duì)紅外信號(hào)進(jìn)行放大，傳輸至調(diào)制電路進(jìn)行處理、最后通過(guò)單片機(jī)對(duì)八路開關(guān)進(jìn)行相應(yīng)的操作。該紅外接收頭的工作原理簡(jiǎn)單，把經(jīng)過(guò)解調(diào)的紅外信號(hào)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)變，將經(jīng)過(guò)接收、放大、解調(diào)之后的紅外信號(hào)還原成最初的信號(hào)格式。

3.4 軟件設(shè)及其調(diào)試

在單片機(jī)電位復(fù)員后，將單片機(jī)內(nèi)部的計(jì)數(shù)器進(jìn)行初始化操作，在信號(hào)輸入后單片機(jī)中斷，對(duì)脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，測(cè)量電平的寬度。如果P3.1口原始電平為高電平，在接收到紅外信號(hào)之后，因紅外接收頭的反向作用導(dǎo)致變化為低電平，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)的脈沖個(gè)數(shù)通過(guò)譯碼電路顯示在數(shù)碼管上。

LED顯示器又稱為7端LED顯示器，其中包含了7個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)原點(diǎn)形狀的發(fā)光二極管，組合使用能夠顯示包括小數(shù)在內(nèi)的數(shù)據(jù)。LED的連接方法主要有兩種，共陽(yáng)極連接和共陰極連接。共陽(yáng)極連接就是把所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極進(jìn)行連接，并連接在5V的電壓端，在陰極一側(cè)通過(guò)低電平時(shí)，發(fā)光二極管就會(huì)連通電路被點(diǎn)亮，而其他的二極管則不亮。相反，共陰極連接就是把所有的陰極連接起來(lái)，同樣在陽(yáng)極一段加載5V電壓，在陽(yáng)極端通過(guò)高電平時(shí)，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，其他的不點(diǎn)亮意味著加載的為低電平。本設(shè)計(jì)中選用的是共陽(yáng)極電路。

3.5 調(diào)試軟件

本次紅外遙控接收模塊的設(shè)計(jì)中，主要包含了8個(gè)不同的輸入鍵。隨機(jī)按下一個(gè)輸入鍵3，紅外遙控通過(guò)發(fā)射和接收電路，相應(yīng)的3號(hào)繼電器連接的3號(hào)發(fā)光二極管發(fā)光，而數(shù)碼管則顯示目前的設(shè)備個(gè)數(shù)為1，當(dāng)再次按下3號(hào)輸入鍵時(shí)，3號(hào)繼電器終止工作，對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管不再發(fā)光，數(shù)碼管顯示的工作設(shè)備數(shù)為0。在同時(shí)按下兩個(gè)輸入鍵時(shí)，應(yīng)當(dāng)有兩個(gè)發(fā)光二極管發(fā)光，數(shù)碼管顯示的工作設(shè)備數(shù)為2，比如在同時(shí)按下5、6時(shí)，相對(duì)應(yīng)的5、6號(hào)繼電器工作，連接的發(fā)光二極管同時(shí)發(fā)光。在8個(gè)輸入鍵當(dāng)中，7、8按鍵與其他按鍵不同，7表示所有發(fā)光二極管都不發(fā)光，8代表所有發(fā)光二極管同時(shí)發(fā)光。例如，按下8時(shí)，所有6個(gè)發(fā)光二極管同時(shí)點(diǎn)亮，數(shù)碼管顯示的工作設(shè)備數(shù)為6，相應(yīng)的按鍵7則顯示為0個(gè)。

4 總結(jié)

本設(shè)主要對(duì)紅外遙控接收模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)了介紹，其中發(fā)射模塊以單片機(jī)為主，鍵盤電路、電源電路、紅外發(fā)射、接收電路共同組成了硬件電路。紅外遙控信號(hào)包括引導(dǎo)碼、系統(tǒng)碼、功能碼、及相應(yīng)的反碼組成。接收模塊的核心部分為ST89S52單片機(jī)，以LT0038紅外接收頭接收紅外信號(hào)，電路其他部分為：電源電路、顯示電路、八路開關(guān)電路。

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