電動車用新型防盜報警器的設計

朱貴憲

（安陽工學院 計算機科學與信息工程學院，河南 安陽 455000）

電動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，綠色環保，深受人們的歡迎，但電動車購買成本相對較高，在治安不好的地區，很容易被盜，一旦丟失會給大家造成一筆不小的財產損失，大部分人都希望給新購買的電動車安裝一個防盜報警器，以防自己購買的電動車被盜，但傳統電動車防盜報警器大部分采用水銀開關作為關鍵部件，輕輕一動便響個不停，存在噪音擾民現象，而且十有八九都是誤報，防盜效果不是很好，因此迫切需要開發新型的電動車防盜器，以起到更好的防盜作用。

1.新型防盜報警器的硬件設計

如圖1 所示，新型防盜報警器以單片機STC89C52為控制核心，由電源電路、時鐘電路和復位電路構成單片機最小系統［1］。由PNP 三極管、蜂鳴器、細銅絲和電阻器構成報警電路。

圖1 單片機控制的防盜報警器硬件電路

（1）單片機選型

新型防盜報警器選用宏晶科技公司生產的STC89C52 單片機作為控制核心，并由其構成單片機最小系統，STC89C52是具有MCS-51 內核、片內帶有8 KB 的Flash ROM 和512 B 的RAM 的單片機，共有4 個8 位的并行I /O 口( P0，P1，P2，P3) ，1個全雙工的串行接口，STC89C52 的中斷系統有6 個中斷源，包括2個外部中斷，3個定時/計數中斷和一個串行口中斷［2］，集成看門狗定時器和MAX810 復位電路，工作頻率范圍0～40 MHz，工作電壓范圍3．3～5．5 V。

（2）單片機最小系統

電源電路： 將單片機第40引腳（即Vcc 引腳）接+ 5 V電源，第20 引腳（即Vss引腳）接地，若單片機使用片內程序存儲器，需將第31引腳（即EA引腳）接到+ 5 V電源上，這樣CPU就可以從片內程序存儲器讀取指令了。

①時鐘電路

將單片機的第19腳（XTAL1）和單片機的第18腳（XTAL2）分別接晶體振蕩器（12 MHz）的兩個引腳，然后再通過兩個30 pF的瓷片電容接地，構成單片機的時鐘電路［3］，時鐘電路為單片機產生時鐘脈沖序列，保證單片機內部各部分有序工作。

②復位電路

單片機的第9 腳為復位信號引腳（即R ESET 引腳），單片機上電后，在該引腳上出現兩個機器周期寬度以上的高電平，就會使單片機復位，可在+ 5 V電源與RESET之間接一個10 μF的電解電容，RESET再經過一個10 kΩ的下拉電阻接地（電源負極），即可實現單片機上電復位［4］。此外，還設置了手動復位，首先經過上電復位，單片機正常工作，當按下復位按鍵S1時，RESET引腳通過1 kΩ電阻與+ 5 V電源相連，變為高電平造成單片機復位，同時10 μF的電解電容通過1 kΩ電阻放電；當按鍵S1松開時，+ 5 V電源對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，仍然是復位狀態，充電完成后，電解電容相當于開路，RESET為低電平，單片機才可以恢復正常工作。

（3）單片機報警電路

系統正常工作時，聲音信號由P2．4口輸出，通過1 kΩ限流電阻與PNP三極管（S8550）的基極相接。經該三極管放大后，聲音信號由三極管的集電極輸出，再經過滑動變阻器（起到報警音量調節的作用）由細銅絲短路接地。由于蜂鳴器（8 Ω，0．5 W）與細銅絲之間是并聯關系，所以蜂鳴器保持靜默狀態，當與蜂鳴器并聯的細銅絲（警戒線）被小偷剪斷或者被外力扯斷時，對蜂鳴器構成短路的條件消失，蜂鳴器可正常發聲，于是蜂鳴器會發出持續不斷的報警聲，直到關閉報警器的電源為止。

2.新型防盜報警器的軟件設計

系統程序由主函數、發聲函數和延時函數組成，首先由主函數main（）調用發聲子函數，發出響亮的報警聲音，在執行發聲子函數時，又調用了延時函數。

系統主程序流程圖如圖2 所示，在程序開始運行后，首先進行系統初始化，當布防按鍵S2 按下后，P0．4口= 0，“while”循環開始運行，調用發聲子函數開始工作。若按鍵S2 未被按下，則P0．4口= 1，報警器禁止啟動［5］。報警電路啟動后，并不能立即發出報警聲，結合硬件電路圖1可以知道，由于警戒線（細銅絲）和蜂鳴器是并聯關系，聲音信號被直接短路到地，所以不會發出報警聲，只有細銅絲被小偷剪斷或者被小偷扯斷時，報警器才能發出報警聲。

圖2 防盜報警器主程序流程

3.結論

該新型防盜報警器以STC89C52單片機為控制核心，以細銅絲作為警戒線，克服了水銀開關報警器存在的缺點，較好地解決了水銀開關報警器的誤報警問題，進一步提高了防盜報警器工作的可靠性。經測試，該新型報警器工作穩定可靠，構思新穎，成本低廉，安裝方便，使用簡單。若對其稍加改造，還可以解決手機、錢包等小件貴重物品的防盜問題。

［1］毛曉波．單片機原理及接口技術［M］．北京：機械工業出版社，2015．

［2］萬隆，巴奉麗．單片機原理及應用技術［M］．2 版．北京： 清華大學出版社，2014．

［3］張毅剛，王少軍，付寧．單片機原理及接口技術［M］．北京： 人民郵電出版社，2015．

［4］王浩全．單片機原理與應用［M］．北京： 人民郵電出版社，2016．

［5］陳中，朱代忠．基于STC89C52 單片機的控制系統設計［M］．北京： 清華大學出版社，2015．