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汽车智能防盗防撞报警系统的设计

时间：2011-01-13 21:01:36

关键字：报警系统汽车智能 AT89C51 遥控器

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[导读]介绍一种将单片机的实时控制及数据处理功能，与超声波的测距技术、红外线传感器控测技术相结合，实现的汽车防撞、防盗报警系统。　　关键词：单片机；防盗防撞；报警器Intelligent Car Warning System Design of G

介绍一种将单片机的实时控制及数据处理功能，与超声波的测距技术、红外线传感器控测技术相结合，实现的汽车防撞、防盗报警系统。
　　关键词：单片机；防盗防撞；报警器

Intelligent Car Warning System Design of Guarding against Theft and Bump

ZHANG Qingchun

(Electrical Engineering Department of Huaiyin Institute of Technology ,
Huaian 223001, China)

　　Key words: microcontroller; guarding against theft and bump; ala rm

1系统方案设计

1.2遥控器控制框图

　　(1)测量障碍物距离：0～5米；
　　(2)显示方式：静态连续显示；
　　(3)检测人体：采用红外线传感器，如有盗窃，能及时将信号传到单片机；
　　(4)报警处理：对所测的参数进行超限判断，如超限，给出声光报警；
　　(5)发射和接收功能：通过防盗发射器和接收器实现，由单片机控制；另有遥控器对防盗信号进行遥控。
1.4工作原理
　　(1)传感器的选择
　　汽车防撞系统涉及到距离的检测，根据测量的环境和要求，利用超声波测距具有测量灵敏度高，穿透力强，测量速度快，测量角度大的特点，可对较大范围内的物体进行检测。本系统选用MA40EIS型超声波发射传感器和MA40EIR接收传感器。
　　防盗系统采用红外传感器TX05D，它是一种“一体化”红外发射、接收器件，其内部包含红外线发射、接收、信号放大与处理电路，能以非接触方式检测出前方一定范围内的人体或物体，并转换成高电平输出。TX05D内部采用了低功耗器件和抗干扰电路，工作稳定可靠、性能优良。?
　　(2)防撞检测
　　本系统选用单片机AT89C51为信号控制器。具体工作过程如下：防撞开关与AT89C51的P2.1引脚相连，开关合上时，AT89C51的P1.5端置0发射超声波，计数器开始计数。超声波接收电路接收到信号将信号输入到中断1(为边沿触发)，接收到信号的同时计数器关闭，读出计数值，进行距离计算；此距离与报警距离比较，当小于报警距离时，显示距离，并且AT89C51 P1.6置0进行声光报警，当大于报警距离时，不报警。
　　(3)防盗检测?
　　由红外传感器集成电路输入有效信号给单片机AT89C51。当红外传感器检测到人体时，输出高电平经反相器后由单片机接收进行防盗控制，控制发射器发出防盗信号(脉冲)，驾驶员通过身边的遥控器接收信号，进行相应的处置，同时切断启动电路。
　　具体工作过程如下：防盗开关与单片机的P2.0引脚相连，开关合上时，进入防盗状态，并延时一段时间，以确保主人离开，防止误报警。当TX05D检测到人体时输出高电平经反相器后将单片机的P1.6端置0进行声光报警，P1.7端被置0切断启动电路，此时P1.4端发出连续的50kHz的脉冲经缓冲后，由发射器CZ?7F发射，由遥控器接收进行声光报警。
　　遥控器工作过程如下(图2)：遥控器内置单片机AT89C51，当中断0接收到边沿触发信号时进入报警程序，单片机的P1.3端置0，进行声光报警。当检测到关闭开关合上时，关闭声光报警；单片机的P1.1输出脉冲信号，发射器发射频率信号，由汽车里的报警装置接收(此控制是防止汽车里的声光报警误报警)，同时遥控器自身的中断0关闭，以防误报警。?

2.1超声发射与接收电路
　　(1)超声发射电路(图3)：由555时基电路和超声波发射探头组成，单片机AT89C51的P1.5端反相后接4脚，控制555时基电路产生40kHz的频率信号(此时超声波振幅最大)给超声波发生器，由超声波探头发射的超声波射向障碍物。

2.2防盗报警电路和切断点火开关电路

　　(2)切断电路(图6)：正常工作时AT89C51的P1.7端输出高电平，经反相器后为低电平，光耦不导通，两个三极管都不导通，继电器常闭触头不动作，点火开关能正常接通；当有报警信息时AT89C51的P1.7端输出为低电平，经反相器后为高电平，光耦导通，继电器接通，它的常闭触头断开，则点火开关不能正常接通，防止有人将汽车开走。
2.3防盗发射电路和接收电路
　　(1)发射组件CZ-7F：内部由高频管MPSH10作载波振荡和发射，另外加一级输入信号晶体管8050放大器等组成。调制方式为调频，载波频率为280MHz，工作电压为6～12V，调制电压为6V。该组件有三个引脚，1脚UDD为正电源端，2脚为调制信号输入端，3脚USS为负电源端。
　　(2)接收组件CZ-7J：由检波解调电路和功率电路LM358等组成，与CZ-7F配对使用。工作电压典型值为6V。其外部也有三个引脚：1脚UDD为正电源端，2脚为解调信号输出端，3脚USS为负电源端。这对遥控组件电路成熟，工作稳定，可靠性高，可用来传送数字信号或模拟信号，有效工作距离不少于600米。包括天线在内的全部元件均已调好。
　　(3)防盗发射电路：正常工作时AT89C51的P1.4端为高电平，不发射脉冲，发射器不工作。当检测到防盗信号时(即人体时)，内部程序用定时器控制发射一50kHz的脉冲，经反相器缓冲后，发射器工作，发射所需的信号。
　　(4)防盗接收电路：当遥控器上的发射器发射脉冲时，此接收器接收到信号，经放大整形后输出的信号由单片机中断口接收，并转入相应的中断程序进行处理。

3.1设计思想
　　防撞程序由计数、中断接收、计算距离、二进制数到BCD码的转换、比较报警和显示模块组成。防盗程序由检测信号、发射防盗信号、报警、中断接收遥控器信号等模块组成。对于遥控器其程序较为简单，由中断接收、报警模块组成。
3.2软件功能
　　(1)监测功能：当监测按键按下时，单片机作出相应处理；
　　(2)显示功能：显示距离、报警信息；
　　(3)中断功能；
　　(4)数据转换功能。限于篇幅，主程序流程图略。