stm32f103的电动车防盗器设计
摘 要电动车防盗器系统指的是一种以微处理器等微型处理器作为主控核心，并且在片外结合相关功能传感器而构建成的一种控制系统，本课题就以这种系统作为研究对象，选用了大学期间较常使用的STM32微处理器作为主控芯片，设计了一款能够实现当发生盗窃情形时触发振动传感器从而实现报警的嵌入式系统，另外报警器可通过遥控进行无线操控等功能，由于系统内部采用的各类芯片和传感器外形较小，所以使得整个系统的外观体积也非常小，达到了便携式的指标。这款系统在硬件方面以STM32微处理器最小系统、LCD1602液晶显示电路、有源防盗报警电路、红外遥控接收电路和振动检测电路等构建而成，在软件方面以主程序、参数显示子程序、蜂鸣器子程序、HX1838红外一体接收头子程序和振动检测子程序等构建而成。为了能够直观的看到设计成果的工作状态，在课题的验证环节进行了多次测试实验，对各项功能指标都进行了测试，测试的结果显示这款电动车防盗器系统的一切工作正常，符合预期设计需求。
目录
一、 引言 1
（一） 电动车防盗器的发展背景 1
（二） 电动车防盗器的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 电动车防盗器的方案设计 3
（二） STM32微处理器简介 3
（三） LCD1602液晶屏幕简介 4
（四） 红外一体接收头简介 4
（五） 振动传感器简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） LCD1602液晶屏电路设计 6
（三） 防盗报警电路设计 7
（四） 红外遥控接收电路设计 8
（五） 振动检测电路设计 8
（六） 电动车防盗器模式设置电路设计 9
四、 系统软件设计 10
（一） 电动车防盗器的主程序流程设计 10
（二） 液晶驱动子程序设计 11
（三） 报警子程序流程设计 11
（四） 红外线接收子程序流程设计 12
（五） 振动传感器驱动子程序流程设计 13
五、 实物制作与安装 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
4
总结 17
参考文献 18
致 谢 19
附录一 原理图 20
附录二 PCB图 21
附录三 元件列表 22
附录四 程序 23
引言
电动车防盗器的发展背景
本课题将要设计的是一款能够实现对系统参数的显示、产生报警、红外发射和接收和振动信号检测等功能的电动车防盗器系统，这款系统的发展例程非常清晰，它的出现是伴随着电子技术以及微处理器生产技术的发展而发展的，在这个发展过程中它的最大性能受到了大规模集成技术以及CPU处理速度的较大制约。本课题所说的这种电动车防盗器系统在当前的发展现状下主要是通过等微处理器作为其内部的主控核心，将高性能的CPU嵌入后，通过CPU对外部高性能的传感器模块组以及其他功能芯片进行有序的驱动后，实现对系统外部输入信号的接收，随后通过CPU内部高性能的运算模块实现对信号的处理并产生输出结果，通过对输出模块的驱动从而用户可以得到处理结果。最初电动车防盗器系统的结构功能非常简单，与现如今的微处理器内核架构的智能化系统相差较远，这种最初的系统只能够进行简单的信号接收或者中低速的信号比较等一些初级运算，很难能够实现一些复杂的逻辑运算，从而也就无法实现一些需要借助高运算能力作为前提条件的智能功能，此时的电动车防盗器系统内部电路大部分结构由晶体管等一些基本元器件来进行搭建，由于在电路布局时这些分散的器件之间需要隔开一定的空间间隙，因此在元器件较多时，整个电动车防盗器系统内部的外部体积非常大，所以外部的温度环境因素很容易干扰到系统内部电路的正常工作。现如今的电动车防盗器系统已经发展到了数据处理高速化、性能功能智能化以及电路密度集成化的阶段，整个内部电路架构以高速数字处理芯片作为内部核心，通过具有32位数据处理能力的微处理器芯片实现对整个系统的控制，在电动车防盗器系统发展到当今这个阶段，内部微处理器芯片自身的性能、传感器的性能以及内部程序代码的高效性三个因素决定着电动车防盗器系统的关键核心功能，要实现性能更高的系统，需要同时满足这些条件。现如今的电动车防盗器系统已经实现了大规模的数字化，很少有设计者会再采用传统的模拟电路架构，全数字化架构的优点非常显著，对于系统本身来说，工作性能稳定，极少可能会受到外部环境因素的影响；系统的功能优化非常容易实现，只需要对微处理器芯片内部的程序代码进行重新烧录即可快速的实现产品的更新换代或者缺陷修复，本课题就将以这种数字式的电动车防盗器系统作为研究对象，设计一款满足课题要求的系统。
电动车防盗器的国内外发展现状
目前电动车防盗器系统的国内外的发展水平具有一定的差距，市面上较大比例的高性能产品的核心研发技术掌握在欧美国家的一些企业手中，由于国内要进口这种电动车防盗器系统的产品需要较高的成本，所以售价较高，而国内为了赶超这些高性能产品的研发技术，较多企业投入了较多的资金来大力开发电动车防盗器系统的高端性能。
本文主要研究内容
本次毕业设计将要实现的是一款能够实现对系统参数的显示、发送报警、红外发射和接收和振动信号检测的微处理器控制系统，将采用STM32微处理器来作为控制器，并设计了液晶屏显示电路、有源防盗报警电路、红外遥控电路和振动检测电路等子电路模块，通过这些电路的构建实现了如下的功能指标：能够通过与STM32微处理器之间的并行接口实现待显示数据交互，将电动车防盗情况以及工作模式等数据显示在屏幕上。能够实现有源蜂鸣器驱动电路，并且通过C语言的配置，实现STM32微处理器对该电路的控制，当检测到振动信号时立即引起清晰报警。能够通过定时器T0和外部中断EX0的配合，并且搭配HX1838红外一体接收头，使得用户能够通过遥控器实现对防盗系统的无线操控。能够实现通过STM32微处理器对振动传感器的输出信号进行接收，将其安置在电动车隐蔽位置，一旦启动布防状态后检测到振动信号，立即输出低电平信号给微处理器。
方案设计及元器件选择
电动车防盗器的方案设计
本课题设计的这款采用STM32微处理器来作为控制器的电动车防盗器系统在方案方面将采用下图21中的系统结构框图的架构来实现，在设计方案方面采用了自上而下的设计思路，即将所有要实现的预期功能指标划分成单独的功能模块，通过对各个功能模块的分别设计，最后按照下图中的架构连接关系实现汇总，如下图的架构框图所示，STM32微处理器最小系统将作为核心部分，其周围的各个功能模块的作用可以描述为：按键电路用于实现对电动车防盗器系统的布防和待机两种状态的选择，该电路主要由机械按键组成；LCD1602液晶屏电路用于实现对电动车防盗情况以及工作模式等参数的高清晰显示的功能，该模块电路主要由LCD1602液晶屏以及电阻网络组成；振动检测模块用于实现对电动车是否被触碰进行实时高灵敏度检测，从而实现对盗贼是否盗车进行监测，该模块主要由振动传感器构成；声光报警器用于实现报警信号的发出，用于实现当发生盗窃案件时发出报警声音和光信号；红外接收头用于实现对遥控器发出的红外信号进行接收并传送给STM32F103微处理器。
目录
一、 引言 1
（一） 电动车防盗器的发展背景 1
（二） 电动车防盗器的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 电动车防盗器的方案设计 3
（二） STM32微处理器简介 3
（三） LCD1602液晶屏幕简介 4
（四） 红外一体接收头简介 4
（五） 振动传感器简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） LCD1602液晶屏电路设计 6
（三） 防盗报警电路设计 7
（四） 红外遥控接收电路设计 8
（五） 振动检测电路设计 8
（六） 电动车防盗器模式设置电路设计 9
四、 系统软件设计 10
（一） 电动车防盗器的主程序流程设计 10
（二） 液晶驱动子程序设计 11
（三） 报警子程序流程设计 11
（四） 红外线接收子程序流程设计 12
（五） 振动传感器驱动子程序流程设计 13
五、 实物制作与安装 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
4
总结 17
参考文献 18
致 谢 19
附录一 原理图 20
附录二 PCB图 21
附录三 元件列表 22
附录四 程序 23
引言
电动车防盗器的发展背景
本课题将要设计的是一款能够实现对系统参数的显示、产生报警、红外发射和接收和振动信号检测等功能的电动车防盗器系统，这款系统的发展例程非常清晰，它的出现是伴随着电子技术以及微处理器生产技术的发展而发展的，在这个发展过程中它的最大性能受到了大规模集成技术以及CPU处理速度的较大制约。本课题所说的这种电动车防盗器系统在当前的发展现状下主要是通过等微处理器作为其内部的主控核心，将高性能的CPU嵌入后，通过CPU对外部高性能的传感器模块组以及其他功能芯片进行有序的驱动后，实现对系统外部输入信号的接收，随后通过CPU内部高性能的运算模块实现对信号的处理并产生输出结果，通过对输出模块的驱动从而用户可以得到处理结果。最初电动车防盗器系统的结构功能非常简单，与现如今的微处理器内核架构的智能化系统相差较远，这种最初的系统只能够进行简单的信号接收或者中低速的信号比较等一些初级运算，很难能够实现一些复杂的逻辑运算，从而也就无法实现一些需要借助高运算能力作为前提条件的智能功能，此时的电动车防盗器系统内部电路大部分结构由晶体管等一些基本元器件来进行搭建，由于在电路布局时这些分散的器件之间需要隔开一定的空间间隙，因此在元器件较多时，整个电动车防盗器系统内部的外部体积非常大，所以外部的温度环境因素很容易干扰到系统内部电路的正常工作。现如今的电动车防盗器系统已经发展到了数据处理高速化、性能功能智能化以及电路密度集成化的阶段，整个内部电路架构以高速数字处理芯片作为内部核心，通过具有32位数据处理能力的微处理器芯片实现对整个系统的控制，在电动车防盗器系统发展到当今这个阶段，内部微处理器芯片自身的性能、传感器的性能以及内部程序代码的高效性三个因素决定着电动车防盗器系统的关键核心功能，要实现性能更高的系统，需要同时满足这些条件。现如今的电动车防盗器系统已经实现了大规模的数字化，很少有设计者会再采用传统的模拟电路架构，全数字化架构的优点非常显著，对于系统本身来说，工作性能稳定，极少可能会受到外部环境因素的影响；系统的功能优化非常容易实现，只需要对微处理器芯片内部的程序代码进行重新烧录即可快速的实现产品的更新换代或者缺陷修复，本课题就将以这种数字式的电动车防盗器系统作为研究对象，设计一款满足课题要求的系统。
电动车防盗器的国内外发展现状
目前电动车防盗器系统的国内外的发展水平具有一定的差距，市面上较大比例的高性能产品的核心研发技术掌握在欧美国家的一些企业手中，由于国内要进口这种电动车防盗器系统的产品需要较高的成本，所以售价较高，而国内为了赶超这些高性能产品的研发技术，较多企业投入了较多的资金来大力开发电动车防盗器系统的高端性能。
本文主要研究内容
本次毕业设计将要实现的是一款能够实现对系统参数的显示、发送报警、红外发射和接收和振动信号检测的微处理器控制系统，将采用STM32微处理器来作为控制器，并设计了液晶屏显示电路、有源防盗报警电路、红外遥控电路和振动检测电路等子电路模块，通过这些电路的构建实现了如下的功能指标：能够通过与STM32微处理器之间的并行接口实现待显示数据交互，将电动车防盗情况以及工作模式等数据显示在屏幕上。能够实现有源蜂鸣器驱动电路，并且通过C语言的配置，实现STM32微处理器对该电路的控制，当检测到振动信号时立即引起清晰报警。能够通过定时器T0和外部中断EX0的配合，并且搭配HX1838红外一体接收头，使得用户能够通过遥控器实现对防盗系统的无线操控。能够实现通过STM32微处理器对振动传感器的输出信号进行接收，将其安置在电动车隐蔽位置，一旦启动布防状态后检测到振动信号，立即输出低电平信号给微处理器。
方案设计及元器件选择
电动车防盗器的方案设计
本课题设计的这款采用STM32微处理器来作为控制器的电动车防盗器系统在方案方面将采用下图21中的系统结构框图的架构来实现，在设计方案方面采用了自上而下的设计思路，即将所有要实现的预期功能指标划分成单独的功能模块，通过对各个功能模块的分别设计，最后按照下图中的架构连接关系实现汇总，如下图的架构框图所示，STM32微处理器最小系统将作为核心部分，其周围的各个功能模块的作用可以描述为：按键电路用于实现对电动车防盗器系统的布防和待机两种状态的选择，该电路主要由机械按键组成；LCD1602液晶屏电路用于实现对电动车防盗情况以及工作模式等参数的高清晰显示的功能，该模块电路主要由LCD1602液晶屏以及电阻网络组成；振动检测模块用于实现对电动车是否被触碰进行实时高灵敏度检测，从而实现对盗贼是否盗车进行监测，该模块主要由振动传感器构成；声光报警器用于实现报警信号的发出，用于实现当发生盗窃案件时发出报警声音和光信号；红外接收头用于实现对遥控器发出的红外信号进行接收并传送给STM32F103微处理器。
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