51单片机汽车防撞防盗系统的设计
随着社会的进步与发展，汽车已经开始进入了每家每户。为了解决驾乘人员倒车时左顾右盼的烦恼和车子被盗的损失，本课题拟设计一种基于单片机的低成本防盗防撞系统。本系统研究以STC12C5A 60S2单片机为控制中心，液晶显示电路，防盗报警电路，温度显示电路。本系统利用3个超声波模块，能实时探测车身周围的状况，更好的提高了安全性能。当车主启动开始倒车时，液晶屏显示车身周围与障碍物之间的距离，并且用不同的颜色发光二极管来更好的提醒驾乘人员。当驾乘人员停止车辆后，按下防盗遥控器，用按键按下的状态来表示有非法人员在破坏车锁，并发出报警，提醒驾乘人员，避免汽车被盗造成不必要的损失，驾乘人员得到报警信号后，按下防盗遥控器时，这时停止报警。用按键不按的状态下表示有人从车身经过，但未破坏车锁，这时就不必发出报警。并且能实时在液晶显示屏上显示周围的环境温度，提醒驾乘人员做好天气随时变化的准备。本系统成本低，其主要的技术要求达到了系统的要求，具有可靠的精确度和稳定性。
目录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的背景 1
1.2 课题研究的意义 1
1.3 课题研究的主要内容 2
1.4 论文组织结构图 2
第二章 系统方案的设计 3
2.1 系统设计的要求 3
2.2 系统的构建 3
2.3 主控模块的选型和论证 4
2.4 测距模块的选型和论证 4
2.5显示模块的选型和论证 6
2.6防盗报警模块选型和论证 6
2.7本章小结 6
第三章 硬件系统设计 8
3.1 系统主模块的分析 8
3.1.1 单片机的概述 8
3.1.2 单片机最小系统 9
3.2 测距模块设的分析 10
3.3 显示模块的分析 11
3.3.1 LCD1602显示的特点 11
3.3.2 LCD1602与单片机接口电路 12
3.4 防盗报警模块分析 13
3.4.1 1838t红外传感器的概述 13
3.4.2防盗报警原理 14
3.5 电源模块的分析
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
14
3.5.1 LM7805的概述 14
3.5.2 LM7805的工作原理 14
3.6 温度模块的分析 15
3.6.1 AD590温度传感器的概述 15
3.6.2 AD590温度传感器的工作原理的分析 15
3.7串口电路模块分析 17
3.7.1 MAX232芯片的概述 17
3.7.2电平转换接口电路的原理的分析 17
3.8本章小结 18
第四章 系统软件设计 19
4.1 系统软件总体设计 19
4.2 超声波测距模块软件设计 19
4.3 LCD1602软件设计 21
4.4本章小结 22
第五章 系统调试 23
5.1硬件部分调试 23
5.2软件部分调试 23
5.3 ISP在线调试 19
第六章 论文结语 26
附录1 系统硬件原理图 27
附录2 程序代码 28
参考文献 39
致谢 40
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景
随着科技的发展和生活水平的提高，汽车已经成为日常生活中必不可缺的交通工具之一,私家车的数量已经是达到了数不胜数的地步，只要我们出门在外，满大街都能是汽车。据统计，到目前为止，国内汽车的保有量已经到达1.4亿，比近10年汽车年均增加1100多万，是去年销量的5.7倍，占机动车比率高达54.9%，比10多年前提高了将近29%。目前，北京是汽车数量已经高达500万辆，8个二线城市的汽车总量已经超过200万辆。根据内部数据分析，在不久的将来，中国将成为全球第一大汽车市场。随着汽车数量增加，车辆被盗的数辆也逐年增加，这给社会带来了极大的危害，担心车辆被盗，一直是每一个用汽车用户担心的问题，因而防盗设备开始步入市场伴随着汽车。随着现代化技术的不断发展，人们对防盗设备的要求越来越高。我们在享受汽车给我们带来享受和方便的同时，也面临着一些实际问题的困扰。对于新驾乘人员来说碰撞是不可避免的，特别在停车、倒车时，因为倒车问题而产生的纠纷也越来越多。倒车时，对于坐在驾驶室的驾乘人员来说根本无法完全观察到车后边环境，所以倒车已成为驾乘者非常头疼的事情，即便是经验丰富的驾乘人员也会经常会诉说倒车的痛苦。为了减少汽车倒车时碰撞和汽车无人看管时被盗而产生的损失，针对这样的现状，人们对汽车操作方便和安全性能提出了更高的要求。期望有一种装置能够快速、精确的把车停放到指定的地点。
至今汽车防盗器已由当初的机械控制发展成为钥匙，后来电子密码锁出现，再到遥控器控制，至今已经发展到电子信息报警的系统控制，由之前的钥匙防盗技术逐步的发展到电子防盗、生物特征式电子防盗。电子防盗器主要由电子控制的遥控器模块、电子控制电路模块、报警装置模块和执行机构等构成。随着科学技术的发展，防盗技术己向着微电子技术方面发展。
1.2 课题研究的意义
随着时代的发展，汽车已经作为了一种普遍的交通的工具，随着汽车数目的增多的同时也给大家带来了一些隐患，特别对于新驾乘人员来说，在倒车的过程判断车辆与障碍物之间的距离，通常正确性不是很高，导致新买的汽车碰坏，刮漆等损失。为了减少这些不必要的损失，对于此问题，本课题拟设计了一种基于单片机作为控制中心，低成本防盗防撞系统，经济性好，运作也可以满足控制要求，在实际生产中有巨大的经济效益。其特点是，直接由驾驶室内点烟器12伏电压供电，无需改动原车电路，可在倒车时实时显示与障碍物之间的距离以提醒驾乘人员注意安全，此外在行车过程中实时显示环境温度；在车辆熄火后如发生非正常开锁等行为时，会发出声音报警。
1.3 课题研究的主要内容
本系统设计思路是在满足相应功能以及可靠性的基础上，以单片机为核心，控制超声波传感器测距，并通过障碍物的大小，所处方向，通过分析，判断车辆周围情况，以提醒驾乘人员车辆与周围障碍物的距离，防止碰撞事故发生。防盗方面则通过当前车辆的状态，采用红外传感器进行检测，判断车辆当前是否处于非正常启动状态。此外，系统还必须具有低功耗模式，在发动机停止工作后，尽可能减少车载电瓶的耗电，尽可能减少对电瓶寿命造成的不利影响。同时该装置还可以实时显示当前的环境温度。
1.4论文组织结构图
系统总体结构框图如图11所示
图11 系统总体结构图
第二章 系统方案的设计
2.1 系统设计的要求
本系统主要由防撞和防盗两个部分构成，防撞由三个模块构成，分别为超声波测距模块（超声波发射模块、超声波接收模块），单片机主控模块，液晶显示模块报警模块。防盗系统由三个模块构成，分别为红外检测判断模块，单片机控制模块，报警模块。其中两部分共同用了控制模块和报警模块。
目录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的背景 1
1.2 课题研究的意义 1
1.3 课题研究的主要内容 2
1.4 论文组织结构图 2
第二章 系统方案的设计 3
2.1 系统设计的要求 3
2.2 系统的构建 3
2.3 主控模块的选型和论证 4
2.4 测距模块的选型和论证 4
2.5显示模块的选型和论证 6
2.6防盗报警模块选型和论证 6
2.7本章小结 6
第三章 硬件系统设计 8
3.1 系统主模块的分析 8
3.1.1 单片机的概述 8
3.1.2 单片机最小系统 9
3.2 测距模块设的分析 10
3.3 显示模块的分析 11
3.3.1 LCD1602显示的特点 11
3.3.2 LCD1602与单片机接口电路 12
3.4 防盗报警模块分析 13
3.4.1 1838t红外传感器的概述 13
3.4.2防盗报警原理 14
3.5 电源模块的分析
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
14
3.5.1 LM7805的概述 14
3.5.2 LM7805的工作原理 14
3.6 温度模块的分析 15
3.6.1 AD590温度传感器的概述 15
3.6.2 AD590温度传感器的工作原理的分析 15
3.7串口电路模块分析 17
3.7.1 MAX232芯片的概述 17
3.7.2电平转换接口电路的原理的分析 17
3.8本章小结 18
第四章 系统软件设计 19
4.1 系统软件总体设计 19
4.2 超声波测距模块软件设计 19
4.3 LCD1602软件设计 21
4.4本章小结 22
第五章 系统调试 23
5.1硬件部分调试 23
5.2软件部分调试 23
5.3 ISP在线调试 19
第六章 论文结语 26
附录1 系统硬件原理图 27
附录2 程序代码 28
参考文献 39
致谢 40
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景
随着科技的发展和生活水平的提高，汽车已经成为日常生活中必不可缺的交通工具之一,私家车的数量已经是达到了数不胜数的地步，只要我们出门在外，满大街都能是汽车。据统计，到目前为止，国内汽车的保有量已经到达1.4亿，比近10年汽车年均增加1100多万，是去年销量的5.7倍，占机动车比率高达54.9%，比10多年前提高了将近29%。目前，北京是汽车数量已经高达500万辆，8个二线城市的汽车总量已经超过200万辆。根据内部数据分析，在不久的将来，中国将成为全球第一大汽车市场。随着汽车数量增加，车辆被盗的数辆也逐年增加，这给社会带来了极大的危害，担心车辆被盗，一直是每一个用汽车用户担心的问题，因而防盗设备开始步入市场伴随着汽车。随着现代化技术的不断发展，人们对防盗设备的要求越来越高。我们在享受汽车给我们带来享受和方便的同时，也面临着一些实际问题的困扰。对于新驾乘人员来说碰撞是不可避免的，特别在停车、倒车时，因为倒车问题而产生的纠纷也越来越多。倒车时，对于坐在驾驶室的驾乘人员来说根本无法完全观察到车后边环境，所以倒车已成为驾乘者非常头疼的事情，即便是经验丰富的驾乘人员也会经常会诉说倒车的痛苦。为了减少汽车倒车时碰撞和汽车无人看管时被盗而产生的损失，针对这样的现状，人们对汽车操作方便和安全性能提出了更高的要求。期望有一种装置能够快速、精确的把车停放到指定的地点。
至今汽车防盗器已由当初的机械控制发展成为钥匙，后来电子密码锁出现，再到遥控器控制，至今已经发展到电子信息报警的系统控制，由之前的钥匙防盗技术逐步的发展到电子防盗、生物特征式电子防盗。电子防盗器主要由电子控制的遥控器模块、电子控制电路模块、报警装置模块和执行机构等构成。随着科学技术的发展，防盗技术己向着微电子技术方面发展。
1.2 课题研究的意义
随着时代的发展，汽车已经作为了一种普遍的交通的工具，随着汽车数目的增多的同时也给大家带来了一些隐患，特别对于新驾乘人员来说，在倒车的过程判断车辆与障碍物之间的距离，通常正确性不是很高，导致新买的汽车碰坏，刮漆等损失。为了减少这些不必要的损失，对于此问题，本课题拟设计了一种基于单片机作为控制中心，低成本防盗防撞系统，经济性好，运作也可以满足控制要求，在实际生产中有巨大的经济效益。其特点是，直接由驾驶室内点烟器12伏电压供电，无需改动原车电路，可在倒车时实时显示与障碍物之间的距离以提醒驾乘人员注意安全，此外在行车过程中实时显示环境温度；在车辆熄火后如发生非正常开锁等行为时，会发出声音报警。
1.3 课题研究的主要内容
本系统设计思路是在满足相应功能以及可靠性的基础上，以单片机为核心，控制超声波传感器测距，并通过障碍物的大小，所处方向，通过分析，判断车辆周围情况，以提醒驾乘人员车辆与周围障碍物的距离，防止碰撞事故发生。防盗方面则通过当前车辆的状态，采用红外传感器进行检测，判断车辆当前是否处于非正常启动状态。此外，系统还必须具有低功耗模式，在发动机停止工作后，尽可能减少车载电瓶的耗电，尽可能减少对电瓶寿命造成的不利影响。同时该装置还可以实时显示当前的环境温度。
1.4论文组织结构图
系统总体结构框图如图11所示
图11 系统总体结构图
第二章 系统方案的设计
2.1 系统设计的要求
本系统主要由防撞和防盗两个部分构成，防撞由三个模块构成，分别为超声波测距模块（超声波发射模块、超声波接收模块），单片机主控模块，液晶显示模块报警模块。防盗系统由三个模块构成，分别为红外检测判断模块，单片机控制模块，报警模块。其中两部分共同用了控制模块和报警模块。
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