汽车智能防盗器的研究

摘要：汽车智能防盗器选用单片机89S51为核心、各种传感器的敏感元件（压电陶瓷片，霍尔传感器）及其处理电路、报警执行模块有机组合，做到报警及时。文章着重论述了系统的软、硬件原理，其中系统硬件实现原理及接口电路设计包括以下几个主要部分：跳码电路及接口技术、A/D转换电路及接口技术等。

关键词：汽车防盗器单片机

1.绪论

1.1汽车防盗概述

当今社会大多数轿车都装有汽车防盗器，但是抽样调查显示：在失窃的汽车中，一半以上都是装有汽车防盗系统的。由此看来，现有的汽车防盗系统不但不能满足汽车防盗的需求，同时还存在着噪声污染、功耗高、误报率高等诸多缺欠。因此，设计新一代的更为可靠、环保的汽车防盗系统是汽车制造业发展一种必然趋势

目前国际上通用的汽车防盗的核心思想是防止“汽车整车”被盗；也就是说即使盗贼将车门打开进入车内，却仍然无法将车开走。这些防盗装置常用的防盗手段为：机械式防盗、电子式防盗、芯片式数码防盗、GPS网络式防盗以及利用车载电话系统实现防盗功能。

1.2 设计方案

总体设计方案是根据系统功能的要求和系统构成的需要来设计报警器根据实际系统的需要和产品的性价比，选用ATEML公司生產的8位单片机 AT89S51，作为系统的控制器。传感器、语音电路、模拟信号采集及处理电路、看门狗电路、闪光报警电路和遥控电路。

为了实现汽车制动系统在有警情时报警，本系统决定采用不同类型的传感器来分别采集制动系统、整体车辆的压力信号等信号，传感器输出的模拟信号均接放大器输入端，经过放大后送模数转换器转换为数字信号，然后把数字信号送入单片机进行处理。

1.3工作原理：

当报警器处于设防状态时，若警情采集电路采集到警情信号时，输入 AT89S51 单片机，通过判断处理后发出声光报警，并切断点火电路及供油油路；与此同时 AT89S51 通过车载电话拨打预存电话号码，并启动语音提示电路向外界发出报警。当报警器处于撤防状态时，不响应此报警信息，当各路传感器检测到相应系统发生故障时，AT89S51 立即接通报警驱动电路实现闪光报警，以提醒司机及时处理，避免事故发生；单片机内部的看门狗电路用来防止系统的程序跑飞；遥控电路用来实现设防与撤防的切换。

汽车防盗的核心是防止“汽车整车”被盗，即使盗车人打开车门仍然无法偷走轿车。因此，汽车的发动机锁止系统才是防盗的关键，通常我们说一辆车采用先进的防盗技术，主要是指其发动机锁止系统。

系统框图如下

2.系统的电源设计

由于汽车目前采用12V， 24V电源系统，并且42V系统是未来的趋势，防盗系统所需求的电压为5V，我们通过采取二次降压的办法实现系统电压的转换。考虑到系统的兼容性及可扩充性，第一次降压采用集成电源管理芯片LM2576/LM2576HV作为电压转换芯片。

二次降压选用ADP3330系列线性电源管理芯片。将其集成在各个传感器电路的线路板上，不但可以为传感器提供可靠的电源供给，而且通过ADP3330的SB引脚可以控制ADP3330的开启与关闭，进而能够实现对传感器的开闭控制。

3.防盗系统的监测模块

防盗系统的监测模块由压电陶瓷器、霍尔器件组，用于汽车防盗信息的采集以及数据的初步融合处理。

压电陶瓷器：因受外力而产生的机械效应转变为电效应，机械能转变为电能，就是压电陶瓷的正压电效应。放点电荷的多少与外力成正比。

霍尔效应简介：当电流垂直外磁场方向通过导体或半导体薄片时，在薄片垂直于电流和磁场方向的两侧表面之间会产生电位差的现象，称为霍尔效应。

4.跳码型编解码芯片 TR1300/TR1315

TR1300 和TR1315 跳码型编解码芯片每次编码器的发出码都不同， 而只有配对的解码器能准确解出收到的密码，使用不配对的编、解码器或重复发送解码器曾收到的密码等均告无效； 允许发送并能解出四个通道的地址码； 即使编码器发送出的码在解码器方没有收到， 也不会影响以后的正常使用。

5.报警模块

5.1语音报警：单片机AT89S51采集设备的各种信息与预先存储在单片机内的阈值比较，若超出正常范围，则通过电话机拨号电路拨打维护人员的固定或移动电话，等待拨通后再控制ISD4004构成的数码语音电路播放相对应的故障信息。维护人员听到信息后作相应处理。

5.2 报警执行模块的闪光报警和汽车的自锁操作：汽车防盗系统在进行语音报警的同时车灯也不断闪烁，表示汽车出现异常情况。在系统确定汽车处于遇警情况的状态下，微处理器可以进行汽车自锁操作，即CPU直接阻断汽车的点火电路，使窃贼即便进入车内也无法将车开走。

6.中央处理模块

6.1单片机 AT89S51：是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP（In-system programmable）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。

6.2 A/D转换器：是一种能把输出模拟电压或者模拟电流变成与它成正比的数字量，即能把被控对象的各种模拟信息变成计算机可以识别的数字信息。

参考文献：

[1]孙余凯，项绮明.模拟集成电路基础与应用[M].电子工业出版社，2006.1.5.

[2]孙余凯，项绮明.数字集成电路基础与应用[M].电子工业出版社，2005.12.

[3]彭为，黄科，雷道中.单片机典型系统设计实例精讲[M].电子工业出版社，2006.5.

[4]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].清华大学出版社，2003.12.

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[6]范博.射频电路原理与实用电路设计[M].机械工业出版社，2006.6.

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