汽車防盜報警設備中無線遙控接收模塊設計與實現

湛曉虎

（沈陽師范大學 物理科學與技術學院，遼寧 沈陽110034）

1 汽車防盜系統

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

2 汽車遙控防盜報警系統原理與設計

本文設計的無線遙控防盜系統為紅外線防盜系統，大體包括紅外接收和紅外發射模塊，由編碼、解碼集成電路和芯片進行操作控制。電路主要由直流穩壓電源、紅外發射、接收電路、控制模塊等組成。紅外遙控發射的紅外線波長約為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射模塊的晶振頻率來決定，晶振數進行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、數據、互鎖、電平、脈沖，本文中防盜系統的設計主要基于單片機的紅外接收系統，從而控制八路開關的電路，單片機編碼后發射紅外信號，通過紅外接收端接收再由單片機處理，根據接收到的信息去做相應的操作，控制八路電路中的發光二極管的狀態。

紅外遙控具有穩定、抗干擾能力強的優點，并且調試電路相對來說并不復雜，連接電路后就可投入使用。

3 無線遙控接收模塊設計

3.1 紅外遙控電路組成

紅外遙控的電路并不復雜，包括紅外接收電路、電器控制電路、電源電路、八路開關電路。遙控電源通過電源電路給單片機提供一個5V的電流，為顯示部分和控制部分提供9V的電流。單片機通過接收部分傳遞信號波，在處理之后對信號波進行任務識別，在識別之后對顯示部分以及控制部分進行相應的控制操作。

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，內部含有一個只讀程序存儲器，支持多達1000多次的反復擦寫。該單片機制作技術采用不易損失的存儲技術，具有抗干擾能力強、耗能低、高速等優點，支持12位及6位周期時鐘，兼容傳統的單片機。下面對其優點及參數進行羅列：

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

（2）工作頻率在0到40Mhz之間可調，最大工作頻率能夠達到50Mhz。

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

（4）異步串口實現通用，多個UART可以通過定時器軟件得以實現。

（5）提供16為計數器3個，0計數器也能夠當做2個8位計數器使用。

3.3 無線遙控接收端

本設計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，適用于紅外線數據的傳輸。工作流程為：紅外接收頭接收，通過放大電路對紅外信號進行放大，傳輸至調制電路進行處理、最后通過單片機對八路開關進行相應的操作。該紅外接收頭的工作原理簡單，把經過解調的紅外信號進行格式轉變，將經過接收、放大、解調之后的紅外信號還原成最初的信號格式。

3.4 軟件設及其調試

在單片機電位復員后，將單片機內部的計數器進行初始化操作，在信號輸入后單片機中斷，對脈沖個數進行統計，測量電平的寬度。如果P3.1口原始電平為高電平，在接收到紅外信號之后，因紅外接收頭的反向作用導致變化為低電平，經過統計的脈沖個數通過譯碼電路顯示在數碼管上。

LED顯示器又稱為7端LED顯示器，其中包含了7個發光二極管和一個原點形狀的發光二極管，組合使用能夠顯示包括小數在內的數據。LED的連接方法主要有兩種，共陽極連接和共陰極連接。共陽極連接就是把所有發光二極管的陽極進行連接，并連接在5V的電壓端，在陰極一側通過低電平時，發光二極管就會連通電路被點亮，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，同樣在陽極一段加載5V電壓，在陽極端通過高電平時，發光二極管被點亮，其他的不點亮意味著加載的為低電平。本設計中選用的是共陽極電路。

3.5 調試軟件

本次紅外遙控接收模塊的設計中，主要包含了8個不同的輸入鍵。隨機按下一個輸入鍵3，紅外遙控通過發射和接收電路，相應的3號繼電器連接的3號發光二極管發光，而數碼管則顯示目前的設備個數為1，當再次按下3號輸入鍵時，3號繼電器終止工作，對應的發光二極管不再發光，數碼管顯示的工作設備數為0。在同時按下兩個輸入鍵時，應當有兩個發光二極管發光，數碼管顯示的工作設備數為2，比如在同時按下5、6時，相對應的5、6號繼電器工作，連接的發光二極管同時發光。在8個輸入鍵當中，7、8按鍵與其他按鍵不同，7表示所有發光二極管都不發光，8代表所有發光二極管同時發光。例如，按下8時，所有6個發光二極管同時點亮，數碼管顯示的工作設備數為6，相應的按鍵7則顯示為0個。

4 總結

本設主要對紅外遙控接收模塊的設計進了介紹，其中發射模塊以單片機為主，鍵盤電路、電源電路、紅外發射、接收電路共同組成了硬件電路。紅外遙控信號包括引導碼、系統碼、功能碼、及相應的反碼組成。接收模塊的核心部分為ST89S52單片機，以LT0038紅外接收頭接收紅外信號，電路其他部分為：電源電路、顯示電路、八路開關電路。

［1］XIAO Jing-he,ZHAO Jian.Module of Radio Remote Control and Application Circuit[M].Beijing:People Post and Telecommunications Press,2004:186.肖景和,趙健.無線電遙控組件及其應用電路[M].北京:人民郵電出版社,2004:186.

［2］GUO Ji-zhong,HUANG Ji-chang,SHEN Bing-bing,et al.Particular Control Integrated Circuit and Application[M].Beijing:People Post and Telecommunications Press,2006:98.郭繼忠,黃繼昌,申冰冰,等.控制專用集成電路及其應用[M].北京:人民郵電出版社,2006:98.

［3］LI Zhi-wei,PAN Jian-jun,ZHANG Jia-bao.Spectroscopy and Spectral Analysis[J].2006,26(10):1813.李志偉,潘劍君,張佳寶.光譜學與光譜分析[J].2006,26(10):1813.

［4］MA Xiang,WANG Yi,WEN Ya-dong,et al.Spectroscopy and Spectral Analysis[J].2004,24(4):444.馬翔,王毅,溫亞東,等.光譜學與光譜分析[J].2004,24(4):444.