朱貴憲

(安陽工學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息工程學(xué)院，河南 安陽 455000)

2017-08-31

朱貴憲(1974- )，男，河南濮陽人，安陽工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息工程學(xué)院教師，工學(xué)碩士，研究方向：?jiǎn)纹瑱C(jī)應(yīng)用。

1674- 4578(2017)05- 0034- 03

電動(dòng)車用新型防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)

朱貴憲

(安陽工學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息工程學(xué)院，河南 安陽 455000)

本文以STC89C52單片機(jī)為控制核心，從硬件和軟件兩個(gè)方面設(shè)計(jì)了一款電動(dòng)車用防盜報(bào)警器，它以細(xì)銅絲作為警戒線，細(xì)銅絲被人剪斷時(shí)，報(bào)警器就會(huì)發(fā)出響亮的報(bào)警聲，該設(shè)計(jì)克服了目前以水銀開關(guān)作為關(guān)鍵部件的報(bào)警器存在的亂報(bào)警、誤報(bào)警問題，大大提升了報(bào)警器工作的可靠性。

防盜報(bào)警器；STC89C52；電動(dòng)車； 警戒線

電動(dòng)車作為人們的日常交通工具之一，讓普通百姓的出行方便快捷，綠色環(huán)保，深受人們的歡迎，但電動(dòng)車購買成本相對(duì)較高，在治安不好的地區(qū)，很容易被盜，一旦丟失會(huì)給大家造成一筆不小的財(cái)產(chǎn)損失，大部分人都希望給新購買的電動(dòng)車安裝一個(gè)防盜報(bào)警器，以防自己購買的電動(dòng)車被盜，但傳統(tǒng)電動(dòng)車防盜報(bào)警器大部分采用水銀開關(guān)作為關(guān)鍵部件，輕輕一動(dòng)便響個(gè)不停，存在噪音擾民現(xiàn)象，而且十有八九都是誤報(bào)，防盜效果不是很好，因此迫切需要開發(fā)新型的電動(dòng)車防盜器，以起到更好的防盜作用。

1 新型防盜報(bào)警器的硬件設(shè)計(jì)

如圖1所示，新型防盜報(bào)警器以單片機(jī)STC89C52為控制核心，由電源電路、時(shí)鐘電路和復(fù)位電路構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)。由PNP三極管、蜂鳴器、細(xì)銅絲和電阻器構(gòu)成報(bào)警電路。

1.1 單片機(jī)選型

新型防盜報(bào)警器選用宏晶科技公司生產(chǎn)的STC89C52單片機(jī)作為控制核心，并由其構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)，STC89C52是具有MCS-51內(nèi)核、片內(nèi)帶有8KB的Flash ROM和512B的RAM的單片機(jī)，共有4個(gè)8位的并行I/O口(P0、P1、P2、P3)，1個(gè)全雙工的串行接口，STC89C52的中斷系統(tǒng)有6個(gè)中斷源，包括2個(gè)外部中斷，3個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷和一個(gè)串行口中斷，集成看門狗定時(shí)器和MAX810復(fù)位電路，工作頻率范圍0～40 MHz，工作電壓范圍5.5 V～3.3 V。

圖1 單片機(jī)控制的防盜報(bào)警器硬件電路

1.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)

時(shí)鐘電路：將單片機(jī)的第19腳(XTAL1)和單片機(jī)的第18腳(XTAL2)分別接晶體振蕩器(12 MHz)的兩個(gè)引腳，然后再通過兩個(gè)30 pF的瓷片電容接地，構(gòu)成單片機(jī)的時(shí)鐘電路，時(shí)鐘電路為單片機(jī)產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列，保證單片機(jī)內(nèi)部各部分有序工作。

復(fù)位電路：?jiǎn)纹瑱C(jī)的第9腳為復(fù)位信號(hào)引腳(即RESET引腳)，單片機(jī)上電后，在該引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期寬度以上的高電平，就會(huì)使單片機(jī)復(fù)位，可在+5 V電源與RESET之間接一個(gè)10 μF的電解電容，RESET再經(jīng)過一個(gè)10 kΩ的下拉電阻接地(電源負(fù)極)，即可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)上電復(fù)位。此外，還設(shè)置了手動(dòng)復(fù)位，首先經(jīng)過上電復(fù)位，單片機(jī)正常工作，當(dāng)按下復(fù)位按鍵S1時(shí)，RESET引腳通過1 kΩ電阻與+5 V電源相連，變?yōu)楦唠娖皆斐蓡纹瑱C(jī)復(fù)位，同時(shí)10 μF的電解電容通過1 kΩ電阻放電；當(dāng)按鍵S1松開時(shí)，+5 V電源對(duì)10 μF電解電容充電，充電電流加在10 kΩ電阻上，RESET依然為高電平，仍然是復(fù)位狀態(tài)，充電完成后，電解電容相當(dāng)于開路，RESET為低電平，單片機(jī)才可以恢復(fù)正常工作。

1.3 單片機(jī)報(bào)警電路

系統(tǒng)正常工作時(shí)，聲音信號(hào)由P2.4口輸出，通過1 kΩ限流電阻與PNP三極管(S8550)的基極相接，經(jīng)該三極管放大后，聲音信號(hào)由三極管的集電極輸出，再經(jīng)過滑動(dòng)變阻器(起到報(bào)警音量調(diào)節(jié)的作用)由細(xì)銅絲短路接地，由于蜂鳴器(8 Ω，0.5 W)與細(xì)銅絲之間是并聯(lián)關(guān)系，所以蜂鳴器保持靜默狀態(tài)，當(dāng)與蜂鳴器并聯(lián)的細(xì)銅絲(警戒線)被小偷剪斷或者被外力扯斷時(shí)，對(duì)蜂鳴器構(gòu)成短路的條件消失，蜂鳴器可正常發(fā)聲，于是蜂鳴器會(huì)發(fā)出持續(xù)不斷的報(bào)警聲，直到關(guān)閉報(bào)警器的電源為止。

2 新型防盜報(bào)警器的軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)程序由主函數(shù)、發(fā)聲函數(shù)和延時(shí)函數(shù)組成，首先由主函數(shù)main()調(diào)用發(fā)聲子函數(shù)，發(fā)出響亮的報(bào)警聲音，在執(zhí)行發(fā)聲子函數(shù)時(shí)，又調(diào)用了延時(shí)函數(shù)。

系統(tǒng)主程序流程圖如圖2所示，在程序開始運(yùn)行后，首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，當(dāng)布防按鍵S2按下后，P0.4口=0，“while”循環(huán)開始運(yùn)行，調(diào)用發(fā)聲子函數(shù)開始工作。若按鍵S2未被按下，則P0.4口=1，報(bào)警器禁止啟動(dòng)。

報(bào)警電路啟動(dòng)后，并不能立即發(fā)出報(bào)警聲，結(jié)合硬件電路(圖1)可以知道，由于警戒線(細(xì)銅絲)和蜂鳴器是并聯(lián)關(guān)系，聲音信號(hào)被直接短路到地，所以不會(huì)發(fā)出報(bào)警聲，只有細(xì)銅絲被小偷剪斷或者被小偷扯斷時(shí)，報(bào)警器才能發(fā)出報(bào)警聲。

圖2 防盜報(bào)警器主程序流程圖

3 結(jié)論

該新型防盜報(bào)警器以STC89C52單片機(jī)為控制核心，以細(xì)銅絲作為警戒線，克服了水銀開關(guān)報(bào)警器存在的缺點(diǎn)，較好地解決了水銀開關(guān)報(bào)警器的誤報(bào)警問題，進(jìn)一步提高了防盜報(bào)警器工作的可靠性。經(jīng)測(cè)試，該新型報(bào)警器工作穩(wěn)定可靠，構(gòu)思新穎，成本低廉，安裝方便，使用簡(jiǎn)單。若對(duì)其稍加改造，還可以解決手機(jī)、錢包等小件貴重物品的防盜問題。

[1] 毛曉波.單片機(jī)原理及接口技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.

萬隆,巴奉麗.單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù).第2版.北京：清華大學(xué)出版社，2014.

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王浩全.單片機(jī)原理與應(yīng)用.北京：人民郵電出版社，2016.

陳中，朱代忠.基于STC89C52單片機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社，2015.

DesignofNewAnti-theftAlarmforElectricVehicle

Zhu Guixian

(TheDepartmentofComputerScienceandInformationEngineering，AnyangInstituteofTechnology，AnyangHenan455000,China)

Based on STC89C52 MCU as the control core, this paper from two aspects of hardware and software designs an electric vehicle anti-theft alarm. It takes fine copper wire as a cordon line, when the fine copper wire is cut, alarm will make a loud ringing noise. The design overcomes the problems of disorderly alarm and false alarm in the current alarm system with mercury switch as the key component, and greatly improves the reliability of the alarm.

anti-theft alarm；STC89C52；electric vehicle；cordon

TP277

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