多传感器信息融合技术的汽车防盗系统
摘 要 Abstract 第一章 引言 1.1 汽车防盗器的发展背景 1.2 汽车防盗报警器的研究现状 1.3 本文主要研究内容 第二章 方案制定 2.1 汽车防盗器系统的硬件结构框图设计 2.2 STC89C51单片机简介 2.3 LCD1602液晶屏简介 2.4 红该对管模块介绍 2.5 热释电红外传感器简介 2.6 DS1302型时钟芯片介绍 第三章 硬件系统设计 3.1 STC89C51单片机最小系统设计 3.1.1 晶振电路设计 3.1.2 复位电路设计 3.2 液晶屏电路设计 3.3 车门监测电路设计 3.4 热释电红外传感器电路设计 3.5 时间日期产生电路设计 3.6 按键电路 3.7 报警器电路设计 第四章 软件系统设计 4.1 汽车防盗器系统的软件工作流程设计 4.2 液晶屏显示流程设计 4.3 红外对管工作流程设计 4.4 热释电红外传感器工作流程设计 第五章 Proteus软件仿真 总 结 致 谢 参考文献 附录一 原理图 附录二 程序 摘 要本课题对当前大量汽车防盗器相关产品的普遍性能做了一个总体调查后发现，在使用性能以及产品成本方面还有一段很大的空间可以上升，尤其是在功率消耗方面，因此本文选用了STC89C51单片机来作为控制器芯片，结合了红外线传感器、热释电传感器、时钟芯片等核心器件，设计了一款可以实现对车门是否被非法开启、车厢内盗贼检测以及时间显示等功能的汽车防盗器控制系统，在软件上使用了C语言进行程序代码编写，经过了大量的仿真测试得出系统中软硬件实现了良好的兼容，并且系统实现了课题预期确立的所有功能指标。将这款汽车防盗器控制系统投入批量生产，可以改善市场上现有产品的总体性能，并能够快速赢得消费用户的青睐。
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Abstract
This paper made a general investigation found on general performance of the large automobile antitheft device related products, can rise still great space in terms of cost and product performance, especially in terms of power consump
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
tion, so this paper uses the STC89C51 MCU as the controller chip, combined with infrared sensor and pyroelectric sensor, clock chip as the core device, designed a car alarm control system can be achieved on the doors have been opened illegally, car thieves detection and time display function, in the software using C language code, after a large number of simulation tests that the system hardware and software to achieve a good compatible, and the system realizes all function expected project establishment. The car antitheft control system into mass production, can improve the overall performance of existing products on the market, and can quickly win the favor of consumers.
Keywords: Multi Sensor; Automobile AntiTheft; STC89C51 MCU;Thief DSetection
引言
汽车防盗器的发展背景
随着国民生产水平的不断提升，人们的平均生活质量得到了快速的提升，在人们的日常出行活动中，汽车正在以一种势不可挡之势快速占据出行交通方式的主要部分，然而随着汽车的数量不断上升，汽车失窃事件却频频发生，由于监控摄像头不能触及到生活中的每一个角落，失窃的汽车往往没有办法追回，这种现象常常困扰着汽车主，高性能汽车防盗报警器是一种应对汽车失窃的有效利器，在实际使用过程中，报警灵敏度高、报警声威慑力强的报警器能够大大降低汽车的失窃率。近些年来嵌入式系统的发展成熟使得汽车防盗器的性能得到了不断的提升，这种新型报警器已经不在是过去那种只能够实现发出“滴滴滴”声的简易报警器了，嵌入式汽车报警控制系统往往将高性能的主控微处理器嵌入其中，通过高灵敏度人体检测探头、振动传感器或者锁阀检测开关等传感器实现对汽车的多重检测，将检测数据通过特定接口与微处理器实现快速的交互，使得微处理器能够实时掌握汽车的安全情况，另外射频无线通信、GSM通信等技术的飞速发展和成本降低，使得嵌入式汽车防盗器能够将汽车的安全状况通过无线技术发往车主手机，汽车车主通过手机APP或者手机短信就可实时掌握汽车的状况，本课题将在此背景下选用单片机作为主控，设计一款高性能的汽车防盗报警器控制系统。
汽车防盗报警器的研究现状
为了确立课题能够在汽车防盗报警器真实的研究现状下确立研究内容，我对目前市面上常用的汽车防盗器进行了市场调查，通过对多家汽车4S店进行调研后得出以下结论：目前汽车防盗报警器主要分位两类，第一类是报警器与汽车锁进行了集成合一，即汽车在出厂前就已经将报警器和车锁集成在一起，这种防盗报警器通过内部震动探头对车锁是否被开启进行持续检测，一旦偷车贼转动车锁时将立即触发报警装置，这种车锁误触发现象较为频繁，因此正在不断被淘汰；第二种报警器是独立式防盗报警器，通常具有较小的外型，车主将其安置在车身上不易察觉和触及的地方，能够在车身出现震动后进行报警，然而这种报警器也有不可避免的缺点——当误触发后，车主很难触及到复位按键进行报警复位。
本文主要研究内容
使用STC89C51单片机作为主控芯片，结合其他模块构建一个51单片机最小系统，实现一款能够实现对汽车内空间进行盗贼信号监测、车门是否开启监测、时间显示以及报警信号发出等功能的汽车防盗器控制系统；
系统采用直流正5V电压进行供电，具有较低的功率消耗；
3、盗贼进入汽车内，可通过热释电传感器进行人体信号检测；
4、在进入布防状态后，通过红外对管收发红外线信号进行车门是否开启监测，当红外发射管发射的红外线能够被红外接收管接收到后说明门处于闭合状态，而红外接收管接收不到或者接收到很微弱的红外线时说明车门被打开，此时发出报警信号；
5、报警信号通过蜂鸣器产生；
6、系统的诸多参数可通过高清晰度的液晶屏进行显示。
方案制定
汽车防盗器系统的硬件结构框图设计
本章开始进行汽车防盗器控制系统的硬件系统设计，主要涉及到对单片机最小系统的搭建以及外围其他模块的电路配置等，并最终将各个模块进行连接，使其形成一个信号传递有序并能够稳定工作的系统。下图21的系统原理框图首先对本系统的各个模块进行分割，将其以一个个独立模块的形式呈现出来，通过箭头朝向表达了各模块之间的工作关系以及模块之间的连接关系等，下面对各模块的作用进行简要讲解。
首先需要说明的是51单片机芯片、复位电路以及时钟电路三个模块，这三个模块的有机组合构成了汽车防盗器控制系统的单片机最小系统，之所以称为最小系统，是因为笔者消耗了很少的器件就使得51单片机能够正常工作（下文将对单片机最小系统进行详细讲解）；原理框图中各模块的作用为：显示模块采用LCD1602液晶屏，其用于实现对汽车防盗器系统运行过程中产生的参数进行高清晰度显示，该模块主要有液晶屏和其外部的电阻网络组成；按键模块供使用者启动和停止汽车报警器的工作；热释电模块用于实现对汽车内是否进入盗贼进行实时监测，并将监测信号传送给STC89C51单片机；RTC模块采用DS1302芯片，用于向报警器系统提供实时时间；报警器由蜂鸣器构成，用于通过单片机的控制实现报警信号发出；车门监测模块由于红外对管构成，用于实现对车门是否被开启进行监测。
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Abstract
This paper made a general investigation found on general performance of the large automobile antitheft device related products, can rise still great space in terms of cost and product performance, especially in terms of power consump
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
tion, so this paper uses the STC89C51 MCU as the controller chip, combined with infrared sensor and pyroelectric sensor, clock chip as the core device, designed a car alarm control system can be achieved on the doors have been opened illegally, car thieves detection and time display function, in the software using C language code, after a large number of simulation tests that the system hardware and software to achieve a good compatible, and the system realizes all function expected project establishment. The car antitheft control system into mass production, can improve the overall performance of existing products on the market, and can quickly win the favor of consumers.
Keywords: Multi Sensor; Automobile AntiTheft; STC89C51 MCU;Thief DSetection
引言
汽车防盗器的发展背景
随着国民生产水平的不断提升，人们的平均生活质量得到了快速的提升，在人们的日常出行活动中，汽车正在以一种势不可挡之势快速占据出行交通方式的主要部分，然而随着汽车的数量不断上升，汽车失窃事件却频频发生，由于监控摄像头不能触及到生活中的每一个角落，失窃的汽车往往没有办法追回，这种现象常常困扰着汽车主，高性能汽车防盗报警器是一种应对汽车失窃的有效利器，在实际使用过程中，报警灵敏度高、报警声威慑力强的报警器能够大大降低汽车的失窃率。近些年来嵌入式系统的发展成熟使得汽车防盗器的性能得到了不断的提升，这种新型报警器已经不在是过去那种只能够实现发出“滴滴滴”声的简易报警器了，嵌入式汽车报警控制系统往往将高性能的主控微处理器嵌入其中，通过高灵敏度人体检测探头、振动传感器或者锁阀检测开关等传感器实现对汽车的多重检测，将检测数据通过特定接口与微处理器实现快速的交互，使得微处理器能够实时掌握汽车的安全情况，另外射频无线通信、GSM通信等技术的飞速发展和成本降低，使得嵌入式汽车防盗器能够将汽车的安全状况通过无线技术发往车主手机，汽车车主通过手机APP或者手机短信就可实时掌握汽车的状况，本课题将在此背景下选用单片机作为主控，设计一款高性能的汽车防盗报警器控制系统。
汽车防盗报警器的研究现状
为了确立课题能够在汽车防盗报警器真实的研究现状下确立研究内容，我对目前市面上常用的汽车防盗器进行了市场调查，通过对多家汽车4S店进行调研后得出以下结论：目前汽车防盗报警器主要分位两类，第一类是报警器与汽车锁进行了集成合一，即汽车在出厂前就已经将报警器和车锁集成在一起，这种防盗报警器通过内部震动探头对车锁是否被开启进行持续检测，一旦偷车贼转动车锁时将立即触发报警装置，这种车锁误触发现象较为频繁，因此正在不断被淘汰；第二种报警器是独立式防盗报警器，通常具有较小的外型，车主将其安置在车身上不易察觉和触及的地方，能够在车身出现震动后进行报警，然而这种报警器也有不可避免的缺点——当误触发后，车主很难触及到复位按键进行报警复位。
本文主要研究内容
使用STC89C51单片机作为主控芯片，结合其他模块构建一个51单片机最小系统，实现一款能够实现对汽车内空间进行盗贼信号监测、车门是否开启监测、时间显示以及报警信号发出等功能的汽车防盗器控制系统；
系统采用直流正5V电压进行供电，具有较低的功率消耗；
3、盗贼进入汽车内，可通过热释电传感器进行人体信号检测；
4、在进入布防状态后，通过红外对管收发红外线信号进行车门是否开启监测，当红外发射管发射的红外线能够被红外接收管接收到后说明门处于闭合状态，而红外接收管接收不到或者接收到很微弱的红外线时说明车门被打开，此时发出报警信号；
5、报警信号通过蜂鸣器产生；
6、系统的诸多参数可通过高清晰度的液晶屏进行显示。
方案制定
汽车防盗器系统的硬件结构框图设计
本章开始进行汽车防盗器控制系统的硬件系统设计，主要涉及到对单片机最小系统的搭建以及外围其他模块的电路配置等，并最终将各个模块进行连接，使其形成一个信号传递有序并能够稳定工作的系统。下图21的系统原理框图首先对本系统的各个模块进行分割，将其以一个个独立模块的形式呈现出来，通过箭头朝向表达了各模块之间的工作关系以及模块之间的连接关系等，下面对各模块的作用进行简要讲解。
首先需要说明的是51单片机芯片、复位电路以及时钟电路三个模块，这三个模块的有机组合构成了汽车防盗器控制系统的单片机最小系统，之所以称为最小系统，是因为笔者消耗了很少的器件就使得51单片机能够正常工作（下文将对单片机最小系统进行详细讲解）；原理框图中各模块的作用为：显示模块采用LCD1602液晶屏，其用于实现对汽车防盗器系统运行过程中产生的参数进行高清晰度显示，该模块主要有液晶屏和其外部的电阻网络组成；按键模块供使用者启动和停止汽车报警器的工作；热释电模块用于实现对汽车内是否进入盗贼进行实时监测，并将监测信号传送给STC89C51单片机；RTC模块采用DS1302芯片，用于向报警器系统提供实时时间；报警器由蜂鸣器构成，用于通过单片机的控制实现报警信号发出；车门监测模块由于红外对管构成，用于实现对车门是否被开启进行监测。
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