基于单片机实现汽车报警器电路的设计.doc

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邵阳学院毕业设计（论文）

毕业设计（论文）

课题名称基于单片机实现汽车报警器电路的设计

学生姓名刘景东

学号0741227256

系、年级专业电气工程系、07电气工程及其自动化

指导教师

职称

2011年5月22日

摘要

本文重点讨论了应用单片机技术对防盗报警器电路进行可靠性设计及分析的方法。

文章首先进行了系统的任务描述及分析，建立了可靠性模型，再进行设计方案的比较与确定，接着设计硬件电路与软件电路，最后在proteus软件中仿真、运行构造出的系统。

本论文设计了一个基于单片机的多路无线防盗报警器系统。

该系统是将信号处理器，传感器，无线传输模块，报警电路，显示电路集成到一个很小的系统中，是能实现信号检测，信号处理，信号传输的无线防盗系统。

此系统用到无线发射和接收模块，将接收到的信号经过解码芯片的处理后传送给单片机，由单片机进行处理后，传输给报警显示电路。

硬件部分首先建立了可靠性模型，论证了系统方案，根据设计要求比较并确定设计方案，再分别设计出振荡电路、复位电路、显示电路、报警电路等各个分模块，最后列出了具体的参数计算过程。

软件部分重点列出了程序的总体设计框图和系统流程图，方便读者迅速明了本设计的设计思路和流程。

再进行了调试和方针，论证了系统的可靠性。

本系统用于检测报警，能同时检测多个点，当检测到一个或多个点有报警信号时，传送给单片机一个低电平，单片机再输出高电平，使发光二极管和扬声器工作报警并显示出报警原因及地点，最终实现多路智能报警控制。

关键词：

单片机；无线防盗报警器；传感器；显示电路；报警控制

Abstract

Thisarticlefocusesonthereliabilityofapplicationofsinglechipdesignandanalysissoftwareburglaralarmcircuitreliabilitydesignanalysis,thefirsttaskofasystematicdescriptionofthereliabilityrequirementsarelistedanddescribedproteusstructureandsystemsoftware,thenextfocusofthethebasicsystemreliabilityprediction,reliabilitypredictionandoptimizationofmissionprofileimprovement.

Accordingtothepresentpeople'sneedsandmarketneeds,Idesignedamicrocontroller-basedmulti-channelwirelessburglaralarmsystem.Thesystemisthesignalprocessor,sensors,wirelesstransmissionmodule,thealarmcircuitryinasmallsystem,toachievesignaldetection,signalprocessing,signaltransmissionofthenewgenerationofautomaticintelligentwirelessalarmsystems.Thissystemusesthewirelesstransmitterandreceivermodule,thereceivedsignalisprocessedthroughthedecoderchipsenttothemicrocontroller,themicrocontrollerprocessing,transmissiontothealarmdisplaycircuitandaseriesofactions.Maincontrolmodule:

thesensorispassedthroughthesensorbody,andtheformationofhigh-lowtransitionoftheoutputtothemicrocontrollerforprocessing,andultimatelydeterminethesignal,delay,display,alarmandotherfunctions.Thesystemforthedetectionofalarm,cansimultaneouslydetectmultiplepoints,whendetectedoneormorepointshavethealarmsignal,cansoundthealarmandLEDdisplaylocation,toachievetheintelligentalarmcontrol.

Keywords:

SCM;wirelessburglaralarm;sensor;displaycircuit;alarm

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目录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

1课题分析及研究意义 1

1.1研究背景 1

1.2论文研究的目的与意义 3

2系统硬件设计 5

2.1系统方案及设计要求 5

2.2系统设计方案比较与确定 6

2.3系统分析与硬件设计 7

2.3.1传感器电路原理与应用 7

2.3.2振荡电路 9

2.3.3复位电路 10

2.3.4显示电路设计 11

2.3.5报警电路设计 13

2.3.6控制系统的可靠性设计 13

2.4器件介绍与参数计算 14

3系统软件的设计 17

3.1程序的总体设计思路 17

3.2程序流程图 17

4调试与仿真 20

4.1proteus程序的编译和下载 20

4.2仿真图形 20

5结论和总结 24

参考文献 25

致谢 26

附元器件清单 27

附程序清单 30

1课题分析及研究意义

1.1研究背景

随着中国入世的深入和人们生活水平的不断提高，人们对产品质量和可靠性的要求越来越高。

防盗报警器是保障汽车安全的重要部件，它的种类繁多。

目前汽车防盗装置已经由初期的机械控制，发展成为电子密码、遥控呼救、信息报警等高科技产品，早期的防盗装置主要用于控制门锁、门窗、起动器、制动器、切断供油等联锁机构，以及为防止盗贼拆卸零件而设计的专用套筒扳手。

随着科技的发展，汽车防盗装置日趋严密和完善，目前防盗器按其结构与功能可分四大类：

机械式、电子式、芯片式和网络式，各有优劣，但汽车防盗的发展方向是向智能程度更高的芯片式和网络式发展。

1.1.1机械锁

机械锁是最常见也是最早的汽车防盗器，现阶段在高中档汽车中几乎不被使用，即便是低档汽车也已经很少单独使用，主要和电子式、芯片式联合使用，主要分为方向盘锁和变速箱锁两大类。

其中方向盘锁在使用时，主要是将方向盘与制动脚踏板连接一起，使方向盘不能作大角度转向及不能制动汽车。

而安装变速箱锁是在换挡杆附近安装变速锁，可使变速箱不能换挡。

通常在停车后，把换挡杆推回（P）位或Ⅰ挡位置，加上变速箱锁，可使汽车不能换挡。

1.1.2电子式防盗系统

在现阶段，应用最广泛的是电子式防盗锁。

机械防盗装置是预防汽车被盗的装置，但这种装置不能防止他人进入驾驶室、车内，打开行李箱、发动机罩或起动发动机等。

而电子防盗装置不仅能可靠地防止汽车被盗，而且能防止他人拆卸某些汽车零件和进入车内。

电子防盗报警器（也称微电脑汽车防盗器），是目前使用最广泛的类型，包括插片式、按键式和遥控式等电子式防盗器。

它主要是靠锁定点火或起动系统来达到防盗的目的，同时具有声音报警功能。

这种防盗器共有4种功能：

一是服务功能，包括遥控车门、遥控起动、阻吓窃贼作用等；二是警惕提示功能，具有触发报警记录（提示车辆曾被人打开过车门）；三是报警提示功能，即当有人动车时发出警报；四是防盗功能，即当防盗器处于警戒状态时，切断汽车上的起动电路，使汽车无法起动。

该类防盗器安装隐蔽，功能齐全，无线遥控，操作简便，但需要靠良好的安装技术和完善的售后服务来保证。

电子防盗系统的致命弱点在于其电子密码和遥控操作方式，当车主用遥控器开关车门时，匿藏在附近的偷车贼可以用接收器或扫描器盗取遥控器发出的无线电波或红外线，再经过解码，就可以开启汽车的防盗系统。

1.1.3芯片式数码防盗器

芯片式数码防盗器目前在汽车防盗领域占据重要位置。

由于特点突出且使用方便，大多数轿车均采用这种防盗方式作为原配防盗器。

芯片式数码防盗器基本原理是锁住汽车的马达、电路和油路，在没有芯片钥匙的情况下无法启动车辆。

数字化的密码重码率极低，而且要用密码钥匙接触车上的密码锁才能开锁，杜绝了被扫描的弊病。

目前芯片式防盗已经发展到第四代，最新面世的第四代电子防盗芯片，具有特殊诊断功能，即已获授权者在读取钥匙保密信息时，能够得到该防盗系统的历史信息。

系统中经授权的备用钥匙数目、时间印记以及其他背景信息，成为收发器安全特性的组成部分。

第四代电子防盗系统除了比以往的电子防盗系统更有效地起到防盗作用外，还具有其他先进之处，如它独特的射频识别技术（RFID）可以保证系统在任何情况下都能正确识别驾驶者，在驾驶者接近或远离车辆时可自动识别其身份自动打开或关闭车锁；无论在车内还是车外，独创的TMS37211器件都能够轻松探测到电子钥匙的位置。

它可以用来锁定和解锁发动机电脑，从而来实现车辆的防盗功能，当插入一把带有应答器的正确钥匙并打到“M”位时，系统自动完成对码解锁发动机电脑，否则发动机电脑处于闭锁状态，发动机点火和喷油的控制被切断，汽车无法起动。

1.1.4点火控制型防盗器

这种防盗器主要采用控制点火装置的模块，对点火系统进行控制，在车主离开汽车并打开防盗系统后，如有人非法进入车内，并试图用非法配制的点火钥匙起动车辆，这时点火电路受控制模块防盗装置的作用，拒绝提供发动机运转所需的点火功能，同时也可防止点火开关的线路短接，并通过音响报警装置向车主或车场保管人员通报。

现在很多汽车厂商在防盗系统的开发研制中主要还是采用在发动机控制电脑中设置防盗功能，并且在点火钥匙中置入一块带有起动密码的微缩电子芯片。

在起动时，发

动机控制电脑将会对点火钥匙的密码进行认证，认可后方能起动。

这种装置可有效地防止私配点火钥匙盗车。

钥匙一般是在汽车出厂时就已配备，其性能良好，且对电路和控制装置无电波信号干扰。

还有一种防盗器是用特殊的材料制成盒状，将汽车的点火器安装在内，并设置一个错误点火线路模块和开关电路，在开关钥匙上置入密码芯片，一旦密码交流认证不符，就会进入错误模式，使发动机无法起动。

这种盒状防盗器在