汽車智能防盜器的研究

摘要：汽車智能防盜器選用單片機89S51為核心、各種傳感器的敏感元件（壓電陶瓷片，霍爾傳感器）及其處理電路、報警執行模塊有機組合，做到報警及時。文章著重論述了系統的軟、硬件原理，其中系統硬件實現原理及接口電路設計包括以下幾個主要部分：跳碼電路及接口技術、A/D轉換電路及接口技術等。

關鍵詞：汽車防盜器單片機

1.緒論

1.1汽車防盜概述

當今社會大多數轎車都裝有汽車防盜器，但是抽樣調查顯示：在失竊的汽車中，一半以上都是裝有汽車防盜系統的。由此看來，現有的汽車防盜系統不但不能滿足汽車防盜的需求，同時還存在著噪聲污染、功耗高、誤報率高等諸多缺欠。因此，設計新一代的更為可靠、環保的汽車防盜系統是汽車制造業發展一種必然趨勢

目前國際上通用的汽車防盜的核心思想是防止“汽車整車”被盜；也就是說即使盜賊將車門打開進入車內，卻仍然無法將車開走。這些防盜裝置常用的防盜手段為：機械式防盜、電子式防盜、芯片式數碼防盜、GPS網絡式防盜以及利用車載電話系統實現防盜功能。

1.2 設計方案

總體設計方案是根據系統功能的要求和系統構成的需要來設計報警器根據實際系統的需要和產品的性價比，選用ATEML公司生產的8位單片機 AT89S51，作為系統的控制器。傳感器、語音電路、模擬信號采集及處理電路、看門狗電路、閃光報警電路和遙控電路。

為了實現汽車制動系統在有警情時報警，本系統決定采用不同類型的傳感器來分別采集制動系統、整體車輛的壓力信號等信號，傳感器輸出的模擬信號均接放大器輸入端，經過放大后送模數轉換器轉換為數字信號，然后把數字信號送入單片機進行處理。

1.3工作原理：

當報警器處于設防狀態時，若警情采集電路采集到警情信號時，輸入 AT89S51 單片機，通過判斷處理后發出聲光報警，并切斷點火電路及供油油路；與此同時 AT89S51 通過車載電話撥打預存電話號碼，并啟動語音提示電路向外界發出報警。當報警器處于撤防狀態時，不響應此報警信息，當各路傳感器檢測到相應系統發生故障時，AT89S51 立即接通報警驅動電路實現閃光報警，以提醒司機及時處理，避免事故發生；單片機內部的看門狗電路用來防止系統的程序跑飛；遙控電路用來實現設防與撤防的切換。

汽車防盜的核心是防止“汽車整車”被盜，即使盜車人打開車門仍然無法偷走轎車。因此，汽車的發動機鎖止系統才是防盜的關鍵，通常我們說一輛車采用先進的防盜技術，主要是指其發動機鎖止系統。

系統框圖如下

2.系統的電源設計

由于汽車目前采用12V， 24V電源系統，并且42V系統是未來的趨勢，防盜系統所需求的電壓為5V，我們通過采取二次降壓的辦法實現系統電壓的轉換。考慮到系統的兼容性及可擴充性，第一次降壓采用集成電源管理芯片LM2576/LM2576HV作為電壓轉換芯片。

二次降壓選用ADP3330系列線性電源管理芯片。將其集成在各個傳感器電路的線路板上，不但可以為傳感器提供可靠的電源供給，而且通過ADP3330的SB引腳可以控制ADP3330的開啟與關閉，進而能夠實現對傳感器的開閉控制。

3.防盜系統的監測模塊

防盜系統的監測模塊由壓電陶瓷器、霍爾器件組，用于汽車防盜信息的采集以及數據的初步融合處理。

壓電陶瓷器：因受外力而產生的機械效應轉變為電效應，機械能轉變為電能，就是壓電陶瓷的正壓電效應。放點電荷的多少與外力成正比。

霍爾效應簡介：當電流垂直外磁場方向通過導體或半導體薄片時，在薄片垂直于電流和磁場方向的兩側表面之間會產生電位差的現象，稱為霍爾效應。

4.跳碼型編解碼芯片 TR1300/TR1315

TR1300 和TR1315 跳碼型編解碼芯片每次編碼器的發出碼都不同， 而只有配對的解碼器能準確解出收到的密碼，使用不配對的編、解碼器或重復發送解碼器曾收到的密碼等均告無效； 允許發送并能解出四個通道的地址碼； 即使編碼器發送出的碼在解碼器方沒有收到， 也不會影響以后的正常使用。

5.報警模塊

5.1語音報警：單片機AT89S51采集設備的各種信息與預先存儲在單片機內的閾值比較，若超出正常范圍，則通過電話機撥號電路撥打維護人員的固定或移動電話，等待撥通后再控制ISD4004構成的數碼語音電路播放相對應的故障信息。維護人員聽到信息后作相應處理。

5.2 報警執行模塊的閃光報警和汽車的自鎖操作：汽車防盜系統在進行語音報警的同時車燈也不斷閃爍，表示汽車出現異常情況。在系統確定汽車處于遇警情況的狀態下，微處理器可以進行汽車自鎖操作，即CPU直接阻斷汽車的點火電路，使竊賊即便進入車內也無法將車開走。

6.中央處理模塊

6.1單片機 AT89S51：是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內含4k Bytes ISP（In-system programmable）的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準MCS-51指令系統及80C51引腳結構，芯片內集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S51可為許多嵌入式控制應用系統提供高性價比的解決方案。

6.2 A/D轉換器：是一種能把輸出模擬電壓或者模擬電流變成與它成正比的數字量，即能把被控對象的各種模擬信息變成計算機可以識別的數字信息。

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