基于单片机的电动车防盗系统设计与制作.docx

《基于单片机的电动车防盗系统设计与制作.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的电动车防盗系统设计与制作.docx（34页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、毕业设计（论文）题 目 基于单片机的电动车防盗系统设计与制作 学 院 电子信息学院 专 业 电子信息工程 学生姓名 周学勇 学号 159120502 指导教师 钱雅楠 职称 讲 师 2018年 04 月 20 日学生毕业设计（论文）原创性声明 本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆工程学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

2、 毕业设计（论文）作者（签字）： 年 月 日重庆工程学院本科生毕业设计ABSTRACT摘 要电动车人们出行的交通工具，应用广泛，但近年来，电动车被盗的事件时有发生，为了偷到案件的发生，本文设计了一个基于单片机的电动车防盗系统，在电动车被盗时，能自动提醒车主并吓退偷盗人员，进而降低经济损失，维护社会安定。本设计的主要功能如下：1、有两个按键，功能是布防和撤防。遥控器与主机采用无线方式通信。2、按下布防键，主板上的LED灯闪一下，蜂鸣器响一下。如果这时候收到外界异常振动信号，蜂鸣器就会长鸣，连续鸣叫半分钟，也可以通过撤防按钮取消鸣叫。该设计主要是以51单片机为控制核心，设计了一个集控制和报警为一体

3、的系统。该系统可以分为控制和感应两个部分。其中控制部分主要控制系统的布防和撤防，振动感应部分主要是振动传感器将外界检测到的振动信号转换成电平信号，在传给单片机，一旦检测为异常信号就驱动蜂鸣器报警。经过验证，本设计能够达到预期效果，系统稳定性高，易于操作，具有良好的实用性。关键词：电动车 单片机 振动传感器 防盗ABSTRACTIn recent years, the theft of electric vehicles often occurred, in order to guard their own electric vehicles, a single-chip microcomput

4、er based electric vehicle anti-theft system. The design of the electric vehicle anti-theft system can effectively prevent the theft of electric vehicles, when the stolen electric vehicles, can remind the owner.The main functions of this design are as follows: 1. There are two keys, the function is t

5、o deploy and withdraw defense. The remote control and the host communicate wirelessly. 2, press the deployment key, the LED light on the main board flashing, buzzer ringing. If an abnormal vibration signal is received from the outside world at this time, the buzzer will sing for a long time, call fo

6、r half a minute in a row, and cancel the call through the withdrawal button.The design is mainly 51 microcontroller as the control core, designed a set of control and alarm system. The system can be divided into two parts: control and induction. Among them, the main control system of the control par

7、t is deployed and withdrawn. The vibration sensing part is mainly the vibration sensor that converts the vibration signal detected by the outside world into a level signal. It is transmitted to a single chip microcomputer and drives the buzzer once it is detected as an abnormal signal. You can do a

8、simple alarm mode. Keywords: electric motor car；SCM；Vibration sensors；guard against theftII重庆工程学院本科生毕业设计目 录目 录摘 要IABSTRACTII1 绪 论12 任务分析和方案论证32.1系统设计32.2检测模块方案32.3遥控发射接收模块方案32.3.1基于红外线的遥控系统32.3.2基于电磁波的遥控系统43 硬件设计63.1单片机最小系统设计63.2振动传感器模块73.3声光报警模块93.4无线收发模块113.5人体红外线感应模块123.6总体硬件电路的分析与设计144 软件设计154.1

9、主程序设计154.2控制子程序设计154.3延时子程序设计184.4定时中断子程序设计185 系统硬软件调试195.1硬件调试195.2软件调试195.3实验结果分析196 结束语21参考文献22致 谢23附 录24重庆工程学院本科生毕业设计1 绪 论1 绪 论随着科技的进步，人民生活水平的提高，对于出行的要求也提高了，距离远的有飞机、轮船、火车等，距离近一点的有汽车、轻轨、摩托等，而距离最近的就是靠步行和自行车，但是再远一点的就只能依靠电动车了。所以电动车成为许多市民的短距离交通工具，极大地方便了人们的出行。电动车有环保、方便、经济适用、简单易学的特点，因此使用电动车的人就急剧增加，这就引起

10、了盗窃者的注意，所以时常就有电动车失窃的事件发生，而电动车丢失的人是多种多样样，主要是一些安全意识不足的人群，或者是一些缺少时间来保护自己的电动车的人去，其中就包括走读的学生、才出来上班的人、一些老人等等，这些人电动车的安全就不是很高，容易被人盗窃。 为了更好的解决电动车被盗事件，特设计一个基于单片机的电动车防盗系统。 该系统控制部分和振动感应部分组成，控制部分主要控制系统的布防和撤防。振动感应部分主要是振动传感器将外界检测到的振动信号转换成电平信号，在传给单片机，一旦检测为异常信号就驱动蜂鸣器。就可做到简单的防盗报警，以提醒车主。本设计的主要内容和意义：1、 设计无线防盗报警器的内容首先是为

11、系统总体设计方案划分功能模块.第一部分是红外探测发射器(可以是多个探测发射器分别安装在需要防护的地方)；第二部分是主机(含接收器,处理器,报警器等)；第三部分是遥控手柄(对防盗器实行布防和撤防)。然后是确定硬件电路的设计，这里面也包括芯片的选择，我选的是51单片机的芯片，具体电路的设计是探测电路、编码与发射电路、接收与解码电路、遥控器电路等等。最后就是软件的设计，软件的设计主要是以熟悉硬件电路的工作原理为前提来设计的。2、 设计无线防盗报警器的意义如今市场上成熟的无线防盗报警产品有被动式的、主动式的和多技术复合式的。但前两者都有致命的缺点就是误报率很高，而多技术复合式的防盗报警器误报率很低，也

12、是未来发展的主要方向。即使如此，我依旧设计的是被动式防盗报警器，因为我以目前的水准很难对已成熟的产品有所突破而设计出一流的产品。我个人认为设计无线防盗报警器的意义在于设计的过程，只有在设计的过程中我们才能把这几年在学校里学到的知识与实际相融合，同时也能让自己明白我们的学习道路还很遥远，在学习的道路上还有很长的距离。 3、 车用防盗报警器在现在的社会中，机动车的数量越来越多，而为了机动车的安全，机动车用报警器就应运而生了。例如可以对汽车油压、气压、温度及速度进行检测的汽车多功能报警器，它可以在汽车油压偏低、气压偏低或发动机温度过高、车速过快时而发出警报，提醒驾驶员排出故障、以便行车安全。而事实上

13、，现在的机车中多已安装了油量监测报警器了，它会对机车油量进行监控，当油量低于某值时会提示驾驶员加油，而如合肥等城市的公交车上已经安装了机车超速报警装置，当公交车车速大于某值时，会发出警报提示驾驶员已超速等。 另外，还有一种常见的机动车报警装置，即当机动车在倒车时，会发出“倒车，请注意！”的语音警示语，以提示车后的人进行回避。以及汽车防盗报警器，它具有断线和声控触发报警功能，当车门、车窗被打开，电源锁被开启，车体被移动时，报警器会被触发而发出响亮的警报声。而现在很多的摩托车、电瓶车等大多都安装了防盗报警系统。这次设计采用单片机为主控芯片来设计电动车防盗系统，其主要功能如下：（1） 两个按键，功能

14、是布防和撤防。遥控器与主机采用无线方式通信。（2） 按下布防键，主板上的LED灯闪一下，蜂鸣器响一下。如果这时候收到外界异常振动信号，蜂鸣器就会长鸣，连续鸣叫半分钟，也可以通过撤防按钮取消蜂鸣器鸣叫。15重庆工程学院本科生毕业设计2 任务分析和方案论证2 任务分析和方案论证2.1 系统设计单片机无线遥控开关模块报警模块检测模块图2.1 基于单片机的电动车防盗系统设计框图如图2.1所示，整个系统由主控单片机控制，主要包括有无线遥控开关模块、检测模块、报警模块等，由检测模块获取外界异常振动信号和人体红外线感应模块获取外界的人靠近的信号并经过比较器处理后转换为电平信号进入单片机，单片机处理后，驱动蜂

15、鸣器。遥控器用来控制电动车的布防和撤防两种状态。2.2 检测模块方案检测模块是该系统最基本的组成部分，该系统需要通过检测元件来获取信号，本设计主要是通过振动检测元件获取外界振动信号，人体红外线感应器获取外界陌生人靠近信号。当然先要确定振动检测器和人体红外线感应器的临界条件，毕竟振动和感应的临界条件有大有小，如果不统一的话，容易出现混乱情况。2.3 遥控发射接收模块方案遥控器是用来控制系统的布防和撤防两种状态的，下文就是简要阐述基于红外线的遥控系统和基于电磁波的遥控系统这两种不同的方案。2.3.1 基于红外线的遥控系统当前所使用的红外遥控系统5是世界上使用最广的通信和控制方法，红外遥控系统的特点

16、是简单的结构、较强的抗干扰能力、可靠、功耗低、及成本低等，所以才被人们广泛的应用。目前红外遥控系统在家用电器如彩电、空调等，玩具，工业控制和智能仪器系统中受到了广大人民的喜爱。红外遥控系统是由红外发射装置和红外接收装置这两个部分组成。由于发射装置是红外发光二极管，波长在750nm红光以外的光，所以它发射出来的光凭肉眼是不能看到，适用于短距离和直线遥控系统中如彩电和其遥控板等。接收器件利用了光敏二极管，把接收电路集成在一个元件中，这就是红外一体化接收头。而我们常用的红外接收集成电路是一体化红外接收头HS0038。红外遥控系统由发射和接收两个部分组成，用编码/解码专用的集成电路芯片来进行控制操作。

17、如图2.2所示。红外遥控器键盘编码和调制解码单片机一体化红外接收头光电放大解调图2.2 基于红外线遥控系统图从上图中我们可以得出，红外遥控部分由键盘、编码调制和LED红外发射装置3个器件组成；一体化红外接收头则由LED红外接收装置、光电转换放大器、解调和解码电路组成。这表示基于红外线遥控系统图十分简单，但是却有发射和接收器应该具备条件，从资料中我得到了红外接收电路的内部电路有六个部分：红外监测二极管、放大器、限幅器、带通滤波器、积分电路、比较器等。工作状态中的红外接收电路的工作流程是：红外信号出现，再被红外监测二极管监测到，然后信号到达放大器和限幅器，再达到带通滤波器，这里可以分为两步，一是通

18、过积分电路进入比较器，二是通过解调电路进入解调，最后比较器输出高低电平，就会还原遥控端的信号波形。限幅器的作用是控制住脉冲幅度，不让它增加，也不能减少。红外发射器和红外接收器的之间的距离不用考虑是多少。我们要注意的是如果提高接收的灵敏度，输出的高低电平和发射端必须是反相的。红外线发射与接收的方式有直射式与反射式，直射式是将发光管和接收管大概放在一条直线的两端，不过中间留点距离就行了。而反射式，反射式是将发光管与接收管并列一起，放在同一个地方，依靠反射的原理来工作。平常发光管不工作，接收管就始终不会有光照，当发光管发出工作的时候，发射的光遇到某个物体被反射时，接收管就会收到反射回来的红外光线。要

19、注意图2.2中采用的是直射式，不是反射式。2.3.2 基于电磁波的遥控系统电磁波遥控是利用无线电信号对远距离的各种机构进行控制的一种技术，所以电磁波遥控也可以称作为无线电遥控。其原理是因为无线电具有超强的传播能力，毕竟也是一种光，只是我们平常不能看见。当某些携带信息的无线电信号被远距离特定的接收设备接收后，可以带动相应的机械完成各种操作，比如启动的关闭机器、闭合电路、开关电视机、开关门等等，这就是电磁波遥控的主要工作原理。因为电磁波的种类繁多，几乎每个领域都有使用，就就好像电磁波在海空方面得到了广泛运用，如潜艇、船舶、飞机、导弹等，虽然电磁波在各个行业都能使用，但是它们控制的信号在频率和延续的

20、时间上都彼此不同。电磁波是存在于空间的交变电磁场，具有能量、动量和质量，可携带一定的信息。单一频率的电磁波是不能携带任何信息的，真正能够携带信息的电磁波都是由多个不同频率、不同振幅、以不同相位组合而成的。电磁波的应用可归于无线电领域，无线电技术就是不用导线传输电能或电信号的一种通信方式。在无线电技术中，它的接收发射原理就是利用导体中电荷的变化，这些变化能产生无线电波。如图2.3所示，这就是一个无线电波的发射示意图，图中的高频振荡器振荡产生了高频交流电，当高频交流电通过天线时，在天线周围的空间里产生了互相交替、不易分割的电场和磁场。变化的磁场会产生变化的电场，变化的电场又会产生变化的磁场6，电场

21、和磁场在这不断交替变化的过程中，向周围空间传播的越来越远，因此就形成了高频电磁波。无线电波的接收示意图如图2.4所示。到达接收天线的高频已调波把电磁波转换成高频电流，通过解调将信息从电流变化中提取出来。无线电技术适用于距离较长并且可以是非直线遥控的情况。图2.3 无线电波的发射示意图图2.4 无线电波的接收示意图SC2262/2272是一对无线遥控编码/解码芯片7，它适和无线电遥控，能够实现无线电波的调制和解调，完成信号发送的同时接收信号。CMOS工艺制造的无线电波具有低功耗的特点。将上述两种系统比较可以发现，红外遥控距离较短且只能直线方向遥控。电磁波能跨越障碍，遥控时不需要直线，这个优点很突

22、出。因此在本次设计中采用STC89C51单片机和无线收发模块作为防盗报警装置的控制与信号传输的核心，并配合编码译码芯片（SC2262/SC2272-M4）对信号进行编码译码8。重庆工程学院本科生毕业设计3 硬件设计3 硬件设计3.1 单片机最小系统设计单片机最小系统是最少的元件组成一个单片机系统，虽然元件很少，但是五脏俱全，能够正常工作。因此单片机最小系统也可以叫做最小应用系统，其中我们常用的是51单片机系统，它只有单片机、晶振电路、复位电路这三种电路，如图3-1所示：图3.1 单片机最小系统原理图后面我将对单片机系统中三个部分的功能进行简要的阐述：（1） 电源端：单片机的20管脚是接地端，4

23、0管脚是电源端,单片机的供电电压范围大约是DC + 3.8到 + 5V。（2） 晶振电路：也叫时钟电路，有定时器、计数器的功能，晶振在单片机系统里面有很大的作用。如图3.1所示，这里是以11.0592MHz的晶体振荡器来作为振荡源，ST89C51中有高增益的反相放大器，它是构成内部振荡器的主要单元。在图中可以看到XTAL2和XTAL1两个引脚分别是该放大器的输出端和输入端。XTAL1和XTAL2之间跨接了一个晶体振荡器和两个微调电容，与芯片内部的振荡器电路一起构成一个稳定的自激振荡器10。从图3.1中可以看到单片机内部有个振荡电路，所以在单片机的外部只需要再连接一个晶振和两个电容即可，电容的容

24、量一般在15pF至50pF之间。自激振荡器由陶瓷谐振器和放大器共同构成。 （3） 复位电路：复位就是重新开始的作用。如图3.1所示，单片机上第9管脚连接的复位信号输入端，作用就是将单片机初始化，让单片机内部各电路的状态恢复到的初始状态，并从这个状态开始工作。假如单片机系统在正常运行，这时候突然受到干扰导致程序跑飞，按下复位按键，单片机的内部程序就会自动从头开始执行，就是再来一次。如图3.1所示，现在常用的复位电路是与单片机RST引脚（也就是第9号管脚）相连的那部分电路，只要按下开关按键就可以复位单片机。按下按键时，单片机的RST脚会连接到VCC电平信号，在第9管脚上保持有2个机器周期以上的高电

25、平， 51单片机就能复位。3.2 振动传感器模块振动传感器是一种机电转换装置，它的名字还有拾振器、换能器等，就是将机械量转换成电量，不过机械量和电量的比例一定要保持不变才行。振动传感器在现在测试技术中占据了相当大的分量。常用的振动传感器在机械接收原理方面只有相对式以及惯性。但在机电变换这个方面，应用的范围极其广泛，因为每个传感器的变换方法和性质不同，所以种类也就不同。振动传感器原理是机械量变成电量，不过机械量在转变的过程中先要变个形，变成适合机电变换的机械量，变形的机械量就能使用机电变换了，从机电变换里面出来就是电量了。所以传感器的工作性能就由两处变换的性能来决定。传感器不同，机电变换原理不会

26、相同，输出的电量也会不相同。比如将机械振动量的变化转变为电阻、电感等电参量的变化；或者是将机械量的变化变换为电动势、电荷的变化。当然，针对不同机电变换原理的传感器，必须要配置与之相匹配的测量线路。其作用就是将传感器的输出电量从不能接收，变成能接收的，这样后续的显示、记录、分析仪器才会有结果。振动传感器按照功能可分为三种：机械接收原理、机电变换原理、所测机械量。这三种分类法中传感器是一样的。除了前面说的三种分类方法，还可以根据测试手段与方法的多样性，按照各种参数的测量方法和测量过程的物理性质来分，可以分为机械式、光学式和电测三种。 首先是机械式，机械，说白了它就是机械信号，是被转换的机械信号的工

27、程振动参量，再经历同样是机械的系统放大，就变成了可以测量和记录的信号。常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪两种，适合在现场测试时使用，缺点是测量的频率较低，精度也较差。 最后是光学式和电测，光学式传感器是把工程振动的参量先转换为光学信号，然后通过光学系统放大，最后来显示和记录。比如读数显微镜、激光测振仪等就是光学式传感器。电测也是是将工程振动的参量先转换成信号，和光学式一样，不过信号是电信号，而不是光信号，然后光信号经过电子线路放大后才显示和记录出来，和光学式的原理差不多，就是光学信号和电信号的区别。目前最为广泛的测量方法是电测，电测法主要是先将机械振动量转换为电量、转换为电动势、转换为电荷

28、、转换为其它电量等，转换结束后再对电量进行测量，就能得到想要测量的机械量。三种测量方法，物理性质不同，测量系统却基本相同，都有拾振、测量放大线路和显示记录这三个重要环节。拾振把被测的机械振动量转换为机械的、光学的或电的信号，这是第一种测量方法。 这是第二种测量方法测量放大线路，针对不同的传感器变换原理而设计出不一样的测量方式。就好像电压放大器、电荷放大器要用压电式传感器的测量线路;还有积分线路、微分线路、滤波线路等多种线路都有属于自己的测量方式，第二种测量方法也就是相当于八仙过海各显神通了。第三种测量方法是显示记录环节，从测量线路输出的电压信号，可按测量的要求输入给信号分析仪上九能够得到结果。

29、当然也传统的，记录在磁带上，再将磁带上的信号输入到信号分析仪进行各种分析处理，从而得到想要的结果。振动不仅能当作感应器，还能传递信息，给人们带来了许多的便利，如手机上的振动模式、QQ里面接收到信息和文件时的振动提示、甚至还有地球的振动能传递危险信号等等。当然最主要的还是用作传感器，毕竟自然界的一切物体都能发出振动，只要是振动，振动传感器就能收到信号，将振动信号转换成电信号或者其他形式的信号，再由特定的接收装置提取信号，加工、处理后就能被人们所了解。振动传感器模块原理图如图3.2所示：图3.2 振动传感器模块原理图振动传感器模块中有两路振动检测ZD1和ZD2。电压比较器负输入端（2脚/6脚）上的

30、电压值通过103电位器调节，再与正输入端（3脚/5脚）上的振动开关SW-18010P电压值相比较。当振动开关没有检测到振动（开路OFF状态）时，比较器1脚/7脚输出高电平；当振动开关检测到振动（导通ON状态）时，电压比较器1脚/7脚输出低电平，表示有振动状况。在这个电路中，调节103电位器是可以改变整个振动传感器模块的灵敏度。C5和C6是滤波电容，起到稳定的作用。3.3 声光报警模块声光警报器是设置在公共场所，当发生事故或者特殊情况时发出声音报警，并且发有闪灯闪烁以提醒人注意的设备，一般的声光警报器在消防系统中用的比较多，也就是火灾声光警报器。其作用如下所示：（1）火灾声光警报器在有浓烟事故或

31、者能见度低的现场进行声音和闪光的报警；（2）可在所有DC24V电压工作的火灾报警控制系统、安防监控报警系统及其他报警系统中应用，工作时会发出刺眼的闪光信号和大于85dB的声报警信号，这样就能及时的通知人群和警员，可减少意外事故的出现；（3）通过控制模块接入编码与模拟量的火灾报警控制系统中；（4）通过智能控制模块接入分布智能火灾自动报警控制系统中；（5） 能在气体灭火报警控制系统中作为声、光报警装置使用；（6） 特点是功耗十分低、使用寿命长、调节声报警音。声光警报器的技术参考如表3.1所示：表3.1 声光报警器的技术参考工作电压AC220V/ AC380V/AC24V/AC36V/AC110V/

32、DC24V(特殊电压可定制)电源频率50Hz-60Hz功率6W音调A/B/E/D/Y/L/F/语音(可选)声级106dB颜色红、黄、绿(供选择)示警方式声光工作温度-30- 70防护等级IP65工作湿度10% 95% (不凝结)参考重量2.7Kg材质壳体:铝合金灯罩:PC声光报警器是通过声音和光来向人们发出示警信号，所以不仅能用于火灾，还能用于防爆，用于防爆的声光报警器是防爆声光报警器在含有C级T6温度组别的爆炸性气体环境场所就有它的，它还可以在石油、化工等行业具有防爆要求地方使用，也可以在露天场所、室外场所使用。当发生事故或出现火灾等紧急情况时，报警控制器就会就收到信号，然后再发出信号来启动

33、声光报警电路，报警控制器就会发出声、光报警信号，就能达到报警的目的。当然也可以手动启动报警按钮。安装声光报警器一定要选好位置，因为固定式声光报警器的位置确定好了，位置就不能动，毕竟这个报警器是放在危险的地方，改得多了就容易造成危险。声光报警模块的电路如图3.3所示，它由9012三极管、LED指示灯、蜂鸣器、2.2K电阻等器件组成，这是一个较为简单的声光报警器。图3.3 声光报警模块原理图9012三极管是PNP型的，在该电路中起到开关作用，当P1.1为低电平时三极管饱和导通，蜂鸣器响同时LED指示灯会亮；而当P1.1为高电平时三极管截止，不会驱动声光报警。R25是限流电阻。R8电阻起到分压作用，

34、供电电压为5V，而LED工作电压通常为3V。3.4 无线收发模块无线收发模块可分为无线遥控发射模块和无线接收模块，为了实现车主能够随时随地地进行布防、撤防，本设计需要选用一种调幅遥控器，最好选择315调幅遥控器。这样车主无论是在较近距离还是在较远距离都能够使用这种遥控器布防或撤防防盗系统。本次设计中也采用OOK调制设计的调幅遥控器。该遥控器主要具有以下几个优点：（1） 工作在业余频段，能节约一笔开销；（2） 有效距离在200-1000米范围，适合短时间和较长时间停留电动车；（3） 有3的8次方地址码可供用户选择，选择范围广阔。调幅遥控器的工作原理是其频率稳定性与晶振大体相同，但是调幅遥控器与晶

35、振相比电路比较简单，调幅遥控器的基频可达到上百兆甚至上千兆赫兹。不需要和晶振一样增加倍频仪器，简单好用。常见的发射机电路，电路工作非常稳定，发射频率不会漂移。而接收机电路是超再生电路或者超外差电路。超再生电路的优点是成本低，功率也可以达到100uA左右；缺点是工作稳定性比较差，选着性差，抗干扰能力弱。即使是调整良好的超再生电路灵敏度也仅仅只和和一级的高放等类似的超外差接收机差不多。所以这种接收电路不是良好的选择。图3.4 无线收发模块原理图3.5 人体红外线感应模块光，从某种意义上来讲可分为两种，一种可见光和不可见光。能可见光的波长大概是380750nm。可见光的波长从长到短可以分为红、橙、黄

36、、绿、青、蓝、紫，就是彩虹的颜色我们能看见。紫外光的波长比紫光还要短，波长比红光更长的光，是红外光。本次设计我主要用的是红外光，从资料中得到，红外光也叫做红外线，简称红外，是人们无法用肉眼看见的光线。从资料中我们可以得到部分光线的波长分布情况，分别是：紫光（O.400.43m）；蓝光（0.430.47m）；青光（O.470.50m）；绿光（0.500.56m）；黄光（0.560.59m）；橙光（0.590.62m）；红光（0.620.76m）；红外（0.761000m）；红外光还能分为近红外其波长在7603000nm左右、中红外其波长在300060000rim左右、远红外其波长在6000150

37、000nm左右三种光。在自然界里，从相对论的角度来说任何物体都是有温度的，所以自然界里的所有物体都能辐射红外线，不过辐射的红外线波长有长有短罢了。根据资料可得到人体辐射的红外线波长主要集中在10000nm左右，也就是说只要我们能找到一种装置，只能检测到10000nm左右的红外线波长，我们就能“凭借感觉”找人了，所以科学家们根据人体红外线波长的这种特性，制作了用一种探测装置，保证只能探测到人体辐射的红外线，而不会探测到其他的光线。这样就能实现检测人体位置的目的了。所以才出现了人体红外线的传感器等一系列产品，这就是人体红外线传感器的诞生。人体红外线传感器是根据热释电原理制作而成的，所以整个红外线感

38、应模块都有热释电型传感器11，还有菲涅尔透镜、比较器、带通放大器、延时电路、光控电路和输出电路等等。如图3.5所示一样。图3.5 红外线模块原理图从图中可以得到，这红外线模块的原理就好像一个传送履带一样，一步一步的来工作，先是菲涅尔透镜通过被放大的探测距离收集人体辐射的信号，并将收集到的信号进行聚焦和集中处理，在传递给热释电传感器。而热释电传感器就好像是一个选择处理器，选择人体辐射出来特定的红外线，这会产生一个微弱的信号，这个微弱的信号在热释电传感器里面被转换成电压输出。进到带通放大器的电压输出由于其电脉冲信号幅度很小，所以被放大，放大器的增益约为70dB数量级。处理后的信号，就到了比较器里面

39、，比较器就好比一个大门，不过这个门有点特殊，不能过多也不能过少，只能恰恰好。比较器的作用是抑制噪声，增强抗干扰能力，提高模块的工作可靠性，降低错误动作出现的概率。所以刚好达到要求的信号才能通过比较器，不过这个信号从比较器里面出来就变成了输出脉冲信号。出来的输出脉冲信号在到达光控电路的时候要触发延时单稳态电路，通过这个延时单稳态电路来判定光控电路的正常工作，一般是两种触发方式，一种是可重复触发 ，另一种是连续触发两个单稳态电路。光控电路通过光敏电阻来作用，有光或者光亮充足比较器就没有输出，反之无光或者光亮暗淡比较器的输出就畅通无阻。信号最后到达输出电路，不过在比较器里面我们可以对当时的输出信号进

40、行整形处理，那样输出电路的方式就会被改变，变化的形式有高电平延时脉冲，低电平延时脉冲，标准的脉冲波形这三种输出方式。3.6 总体硬件电路的分析与设计总的设计方案如图2.1所示，是我根据系统功能的要求、系统结构的需求和低成本的要求来设计的，这是一个较好的防盗报警系统。 （1） 主控系统：包括单片机最小系统等，主要工作是：1、处理传感器采集到的报警信息，并对其做出正确的判断。2、与报警系统和遥控器系统连接。（2） 遥控器电路设计：包括无线收发模块等，主要完成报警状态的切换功能，即车主进行撤防和布防操作。（3） 报警功能设计：包括振动传感器模块、声光报警模块、人体红外线感应模块等，主要功能是通过振动

41、传感器和人体红外线感应模块接收信号，当电动车被移动碰撞时，传感器就向主控系统发出相应的报警信号。重庆工程学院本科生毕业设计4 软件设计4 软件设计4.1 主程序设计本设计的系统主程序流程图如图4.1所示。图4.1 主程序流程图系统首先进行初始化，然后手动进入布防状态，感应模块能否感应到异常，如果感应到异常，报警系统就会启动，从而提醒车主和恐吓盗窃者。最后在手动控制撤防。后面将分析主程序的几个主要子程序。4.2 控制子程序设计控制子程序控制系统的整体工作过程，是软件的主体部分。控制子程序有三种指令，分别是子程序调用指令、子程序定义指令和宏指令。子程序调用指令是SBS(91) N SBS(91)

42、N时，意思是指当执行条件ON时，调用编号为N的子程序。子程序定义指令是在SBN(92) N RET(93)时，用指定的SBN定义子程序N开始，在用RET定义子程序结束。宏指令是用一个一对多的指令，要求使用一个子程序N来代替多个具有相同结构、但操作数不同的子程序，但是其中要注意子程序N必须用指令SBN/RET来定义，必须放在主程序之后、END之前，子程序嵌套不能超过16次，因为这是执行子程序调用的指令的必要步骤。控制子程序流程图如图4.2所示。 控制子程序布防按键按下？Y N打开定时器，LED灯亮一下，蜂鸣器响一下。计时到2s进入布防状态，关闭定时器。N布防状态且有振动信号？Y 对应的LED灯亮

43、，启动声光报警，开启定时器撤防按键按下？NY 返回LED灯亮一下，蜂鸣器响一下，关闭声光报警，关闭定时器图4.2 控制子程序流程图按下布防按键，经过定时等待后正式进入布防状态。在布防状态下，振动传感器SW-18010P检测到外界异常振动信号的情况，如果两路中只有一路会被检测到，对应指示灯亮，两路中的检测是“或”的关系。一旦有触发报警的信号产生，就会启动声光报警，按下撤防按键，指示灯会亮一下，蜂鸣器响一下，然后立即进入撤防状态，声光报警关闭，此时振动传感器也不会检测外界振动信号。4.3 延时子程序设计延时子程序就是延时1ms的子程序，首先定义两个变量i和j,然后给i赋值0，满足循环条件表达式i小

44、于x,i自加1。进入下一个for循环9。给j赋值0，满足循环条件表达式j小于110,j自加1。直到循环条件表达式不满足时，返回上个for循环继续执行。4.4 定时中断子程序设计定时中断子程序完成的是定时/计数的功能，选用的是定时器T0，工作在模式1，定时时间一般为50ms。定时中断子程序实现的是两种不同时长的定时。一种定时时长2s,是在刚按下布防按键时开始定时，经过2s后正式进入布防状态，时长是通过22050ms=2s这个式子得到的。另一种定时时长30s,是在声光报警的同时，布防倒计时标志置“1”时开始定时，声光报警持续时间30s。其时长是通过106050ms=30s这个式子得到的。18重庆工

45、程学院本科生毕业设计5 系统软件调试5 系统硬软件调试5.1 硬件调试首先根据原理图完成硬件的布局和电路的焊接，在对模块进行连接，然后在通电前需要对电路进行测试。先将数字万用表打到导通档测量，然后对照电路图逐步进行检查。当两焊点之间导通时会发出滴滴的响声，表示两点之间是通路。在检查电路的过程中如果遇到蜂鸣器不发出响声，经过认真的排查和分析，主要遇到三种情况：第一种是焊接的时候存在虚焊和漏焊的情况，因为使用的是通用板，所以这种情况比较常见；第二种是元器件的管脚不小心接错了使得电路没有导通；第三种是元器件坏了，问题出现在二极管上，将二极管取下用万用表导通档测量，发现直接导通了，更换元器件重新焊接上

46、，最终完成了电路板的焊接和检查工作。还有一种比较简单，直接用模块连接，不过每个模块的连接要选着好，不然容易导致后面不能检测到错误，任何事情不可能一蹴而就，在本系统的硬件设计中我也遇到了一些问题，通过查资料，分析，调试最终得到了解决。下文就这些问题做简要阐述。（1）振动传感器模块：安装好振动开关SW-18010P后，由于103电位器没有调到合适的位置使得模块的灵敏度很低，常常不能检测到振动信号。轻调103电位器，可以改变检测模块的灵敏度。（2）无线接收模块：SC2272的振荡电阻一开始选的是680K，但是上电后，接收模块无法接收信号，分析可能是SC2272的振荡电阻与SC2262的振荡电阻不匹配，所以将SC2272的振荡电阻换成820K，换过后，接收模块就能够正常的接收到遥控器发出的控制信号了。5.2 软件调试软件编程之前需要明确系统的整个工作流程，首先要画一个主程序流程图，方便自己编程的时候整体构思。程序相对较大的情况下，常常需要编写子程序然后调用2，要根据具体功能分模块编写子程序，最后与主程序构成完整程序。程序中设置的字符格式为UCS2模式，UC