振动式电动摩托车防盗器设计
摘 要本课题对当前大量振动式电动摩托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，结合了高性能振动传感器、红外遥控、液晶屏以及报警器等核心器件，设计了一款可以实现当发生盗窃情形时触发振动传感器从而实现报警，另外报警器可通过遥控进行无线操控，等功能的振动式电动摩托车防盗器控制系统，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。将这款振动式电动摩托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。
目录
一、 引言 1
（一） 电动车报警器的发展背景 1
（二） 振动式电动摩托车防盗器的研究现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案选择及元器件介绍 3
（一） 主控微处理器的比较与选择 3
（二） STC89C51单片机简要介绍 3
（三） 振动传感器模块介绍 4
（四） 红外遥控发射与接收模块 5
（五） LCD1602点阵显示器简介 6
三、 硬件系统设计 7
（一） 振动式电动摩托车防盗器系统的硬件结构框图设计 7
（二） STC89C51单片机最小系统设计 7
1. 复位电路设计 8
2. 时钟电路设计 8
（三） 振动检测电路设计 9
（四） 红外遥控接收头电路设计 9
（五） 报警电路设计 10
（六） 点阵显示器电路设计 10
四、 软件系统设计 12
（一） 振动式电动摩托车防盗器系统的软件工作流程设计 12
（二） 振动传感器的软件工作流程 13
（三） 红外遥控信号接受工作流程设计 13
（四） 点阵显示工作流程设计 14
五、 实物调试与总结 16
总 结 18
参考文献 19
致
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
谢 20
附录一 原理图 21
附录二 PCB 22
附录三 元件列表 23
附录四 程序 24
引言
电动车报警器的发展背景
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，电动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，由于电动车驾驶方便、不需要像摩托车那样需要得到专门的培训或者考取驾照，因此正在不断地被越来越的人所接受，另外电动车采用电动马达，因此在驾驶时产生的马达噪音极小，这些典型特点使得电动车无论是在城市还是乡村的大街小巷都能随处可见，然而随着电动车的数量不断上升，电动车失窃时间却频频发生，由于监控摄像头不能触及到生活中的每一个角落，失窃的电动车往往没有办法追回，这种现象常常困扰着电动车主，高性能振动式电动摩托车防盗器是一种应对电动车失窃的有效利器，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电动车的失窃率。近些年来嵌入式系统的发展成熟使得电动车报警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，嵌入式电动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电动车的多重检测，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电动车的安全情况，另外射频无线通信、GSM通信等技术的飞速发展和成本降低，使得嵌入式电动车报警器能够将电动车的安全状况通过无线技术发往车主手机，电动车车主通过手机APP或者手机短信就可实时掌握电动车的状况，本课题将在此背景下选用单片机作为主控，设计一款高性能的振动式电动摩托车防盗器控制系统。
振动式电动摩托车防盗器的研究现状
为了确立课题能够在振动式电动摩托车防盗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电动车报警器进行了市场调查，通过对多家电动车专卖店进行调研后得出以下结论：目前振动式电动摩托车防盗器主要分位两类，第一类是报警器与电动车锁进行了集成合一，即电动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
本文选用了目前在市场上和大学单片机教学中使用最为广泛，并且受到一致好评的51单片机作为主要控制芯片，以此作为核心芯片，设计了一款能够实现电动车防盗的单片机自动控制系统，通过对硬件系统以及软件系统的构建，轻松地实现了毕业设计初期设立的所有指标和性能：
1）能实现51单片机最小系统的设计，实现对震动传感器输出信号的实时检测、液晶屏以及报警器的驱动等；
2）能实现51单片机对LCD1602液晶屏的驱动，实现对系统运行过程中的参数显示；
3）通过震动传感器实现对电动车的监护，当盗贼触碰到电动车后，引起的震动动作将能够灵敏的引起传感器的识别，振动传感器输出电平信号传送给51单片机 ；
4）防盗报警器的布防和待机状态可通过红外遥控进行控制。
方案选择及元器件介绍
主控微处理器的比较与选择
考虑到当前单片机市场上单片机种类玲琅满目的现状，非常容易为本系统选出一款适用于本振动式电动摩托车防盗器系统的主控芯片，由于目前32位微处理器和单片机的生产成本得到了大大压缩，并且资料丰富度也得到了极大的提升，STM32单片机是一款不错的考虑对象。然而考虑到毕业设计周期的短暂，并且大学期间并没有对STM32型ARM处理器进行过接触和系统学习，如果采用这种类型的单片机作为振动式电动摩托车防盗器系统的主控芯片，那么其内部成百上千个功能各异的寄存器将使得我在设计过程中变得头昏脑胀。
而如果选择我比较熟悉的51类型单片机来作为振动式电动摩托车防盗器系统的主控芯片，那么将带来极大的便利，首先我对51单片机有过两年的学习经历和使用经验，能够游刃有余地调用其内部为数较少的寄存器，使得程序能够运行流畅；第二这款单片机性价比非常高，能够大大降低振动式电动摩托车防盗器系统的设计成本；第三是这款单片机的相关开发资料在网上已经得到了极大的普及。
经过多方面的考虑和对比，本课题最终选用51单片机来作为振动式电动摩托车防盗器系统的主控器件。
STC89C51单片机简要介绍
下图所示的芯片就是本系统将要使用到的STC89C51单片机芯片，这款单片机是一款历史较为悠久的8位控制器（所谓8位则是指其内部CPU在处理一次数据时，能够同时对八位二进制数据进行处理），在数据处理能力上，虽然相对于现在的16位以及32位单片机来说，其处理速度相差甚远，但是它的内部结构以及处理稳定度还是很值得肯定的。
下面对这款单片机的内部资源以及处理性能进行简要介绍，首先需要着重介绍是STC89C51单片机的代码存储能力，这款单片机采用了FLASH作为代码存储介质，因此属于一种较为典型的FLASH型器件，用户能够通过简单的下载线缆进行快速地程序代码烧写（下载），无需专用的复杂设备。其内部的FLASH模块具有4K字节的空间，即有足够的能力来存放中小型控制系统的程序代码，不需要配置另外的程序代码存放芯片；STC89C51单片机的另一个存储设备是RAM，这种结构的存储设备对于数据的存储是临时性的，但是STC89C51内部CPU对它的数据读写速度是FLASH的数十倍，因此许多频繁使用到的数据要存放到RAM中，RAM的大小也直接影响到单片机的数据处理速度，STC89C51芯片中集成的RAM大小为512字节，相对于其他一些低端单片机来说，它的空间大小具有足够的优势。
目录
一、 引言 1
（一） 电动车报警器的发展背景 1
（二） 振动式电动摩托车防盗器的研究现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案选择及元器件介绍 3
（一） 主控微处理器的比较与选择 3
（二） STC89C51单片机简要介绍 3
（三） 振动传感器模块介绍 4
（四） 红外遥控发射与接收模块 5
（五） LCD1602点阵显示器简介 6
三、 硬件系统设计 7
（一） 振动式电动摩托车防盗器系统的硬件结构框图设计 7
（二） STC89C51单片机最小系统设计 7
1. 复位电路设计 8
2. 时钟电路设计 8
（三） 振动检测电路设计 9
（四） 红外遥控接收头电路设计 9
（五） 报警电路设计 10
（六） 点阵显示器电路设计 10
四、 软件系统设计 12
（一） 振动式电动摩托车防盗器系统的软件工作流程设计 12
（二） 振动传感器的软件工作流程 13
（三） 红外遥控信号接受工作流程设计 13
（四） 点阵显示工作流程设计 14
五、 实物调试与总结 16
总 结 18
参考文献 19
致
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
谢 20
附录一 原理图 21
附录二 PCB 22
附录三 元件列表 23
附录四 程序 24
引言
电动车报警器的发展背景
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，电动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，由于电动车驾驶方便、不需要像摩托车那样需要得到专门的培训或者考取驾照，因此正在不断地被越来越的人所接受，另外电动车采用电动马达，因此在驾驶时产生的马达噪音极小，这些典型特点使得电动车无论是在城市还是乡村的大街小巷都能随处可见，然而随着电动车的数量不断上升，电动车失窃时间却频频发生，由于监控摄像头不能触及到生活中的每一个角落，失窃的电动车往往没有办法追回，这种现象常常困扰着电动车主，高性能振动式电动摩托车防盗器是一种应对电动车失窃的有效利器，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电动车的失窃率。近些年来嵌入式系统的发展成熟使得电动车报警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，嵌入式电动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电动车的多重检测，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电动车的安全情况，另外射频无线通信、GSM通信等技术的飞速发展和成本降低，使得嵌入式电动车报警器能够将电动车的安全状况通过无线技术发往车主手机，电动车车主通过手机APP或者手机短信就可实时掌握电动车的状况，本课题将在此背景下选用单片机作为主控，设计一款高性能的振动式电动摩托车防盗器控制系统。
振动式电动摩托车防盗器的研究现状
为了确立课题能够在振动式电动摩托车防盗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电动车报警器进行了市场调查，通过对多家电动车专卖店进行调研后得出以下结论：目前振动式电动摩托车防盗器主要分位两类，第一类是报警器与电动车锁进行了集成合一，即电动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
本文选用了目前在市场上和大学单片机教学中使用最为广泛，并且受到一致好评的51单片机作为主要控制芯片，以此作为核心芯片，设计了一款能够实现电动车防盗的单片机自动控制系统，通过对硬件系统以及软件系统的构建，轻松地实现了毕业设计初期设立的所有指标和性能：
1）能实现51单片机最小系统的设计，实现对震动传感器输出信号的实时检测、液晶屏以及报警器的驱动等；
2）能实现51单片机对LCD1602液晶屏的驱动，实现对系统运行过程中的参数显示；
3）通过震动传感器实现对电动车的监护，当盗贼触碰到电动车后，引起的震动动作将能够灵敏的引起传感器的识别，振动传感器输出电平信号传送给51单片机 ；
4）防盗报警器的布防和待机状态可通过红外遥控进行控制。
方案选择及元器件介绍
主控微处理器的比较与选择
考虑到当前单片机市场上单片机种类玲琅满目的现状，非常容易为本系统选出一款适用于本振动式电动摩托车防盗器系统的主控芯片，由于目前32位微处理器和单片机的生产成本得到了大大压缩，并且资料丰富度也得到了极大的提升，STM32单片机是一款不错的考虑对象。然而考虑到毕业设计周期的短暂，并且大学期间并没有对STM32型ARM处理器进行过接触和系统学习，如果采用这种类型的单片机作为振动式电动摩托车防盗器系统的主控芯片，那么其内部成百上千个功能各异的寄存器将使得我在设计过程中变得头昏脑胀。
而如果选择我比较熟悉的51类型单片机来作为振动式电动摩托车防盗器系统的主控芯片，那么将带来极大的便利，首先我对51单片机有过两年的学习经历和使用经验，能够游刃有余地调用其内部为数较少的寄存器，使得程序能够运行流畅；第二这款单片机性价比非常高，能够大大降低振动式电动摩托车防盗器系统的设计成本；第三是这款单片机的相关开发资料在网上已经得到了极大的普及。
经过多方面的考虑和对比，本课题最终选用51单片机来作为振动式电动摩托车防盗器系统的主控器件。
STC89C51单片机简要介绍
下图所示的芯片就是本系统将要使用到的STC89C51单片机芯片，这款单片机是一款历史较为悠久的8位控制器（所谓8位则是指其内部CPU在处理一次数据时，能够同时对八位二进制数据进行处理），在数据处理能力上，虽然相对于现在的16位以及32位单片机来说，其处理速度相差甚远，但是它的内部结构以及处理稳定度还是很值得肯定的。
下面对这款单片机的内部资源以及处理性能进行简要介绍，首先需要着重介绍是STC89C51单片机的代码存储能力，这款单片机采用了FLASH作为代码存储介质，因此属于一种较为典型的FLASH型器件，用户能够通过简单的下载线缆进行快速地程序代码烧写（下载），无需专用的复杂设备。其内部的FLASH模块具有4K字节的空间，即有足够的能力来存放中小型控制系统的程序代码，不需要配置另外的程序代码存放芯片；STC89C51单片机的另一个存储设备是RAM，这种结构的存储设备对于数据的存储是临时性的，但是STC89C51内部CPU对它的数据读写速度是FLASH的数十倍，因此许多频繁使用到的数据要存放到RAM中，RAM的大小也直接影响到单片机的数据处理速度，STC89C51芯片中集成的RAM大小为512字节，相对于其他一些低端单片机来说，它的空间大小具有足够的优势。
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