多功能电动车遥控报警装置的设计(附件)
本文完成了以STC89C52单片机为核心的多功能电动车防盗报警装置的设计，装置通过手持无线收发模块发送设防、撤防和寻车控制信号，当接收装置收到控制信号解码后发给主控单片机处理；在设防状态下，震动传感器检测到震动信号后报警装置触发报警；当用户按下寻车键后，装置上的蜂鸣器蜂鸣给出提示。本文在查阅相关资料的基础上完成了装置的整体方案设计，在Altium Designer 中完成了原理图及PCB版的制作，实现了装置的硬件设计；编写了单片机的软件功能程序；最后通过Proteus软件仿真及软硬件实物调试，验证了所设计的电动车防盗报警装置的功能正确性。
关键词 STC89C52单片机，SC2262/SC2272， 无线收发， LM393电压比较器
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外发展状况 1
1.3 主要器件的发展 1
1.4 电动车防盗报警器研究的意义 2
1.5 电动车防盗报警器的研究要求 2
2 系统硬件设计 2
2.1 总体设计方案 2
2.2 主要元器件的选型 3
2.3 单片机控制模块 6
2.4 315MHZ收发模块 8
2.5 遥控器设计 10
2.6 无线接收与解码 11
2.7 震动检测电路设计 12
2.8 报警电路 13
2.9 绘图与制版 14
3 软件设计方案 15
3.1 单片机语言简介 15
3.2 软件的设计 15
3.3 各软件模块设计 16
4 软件调试 30
4. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
1 仿真系统 30
4.2 软件仿真 31
5 软硬件联调 33
结 论 35
致 谢 36
参 考 文 献 37
附录A 原理图 38
附录B PCB板 39
附录C 实物图 40
1 绪论
1.1 研究背景
自改革开放以来，随着城市规模的扩大和汽车数量的增加，城市交通拥挤、环境污染、交通噪音等问题日益突出。在北京、上海、广州等特大城市，已经实行限牌，单双号限行等措施来缓解交通问题，而且随着人们环保意识的增强，更多的居民选择电动自行车作为日常出行的工具。随着上个世纪九十年代中期我国政府开始小批量地投放电动自行车至今，电动自行车以它廉价、轻便、环保等特点，越来越多得受到工薪阶层的青睐。但是，自从第一辆电动车的诞生，防盗问题一直困扰着车主，特别是近年来电动车保有量的增加，市民防范的薄弱，犯罪分子技术的高超，电动车被盗率一直居高不下。因此现在非常迫切设计一款简单方便的防盗报警器，保障居民的财产安全。
当然有不少厂家已经设计出类似于应用于汽车的防盗报警，但是价格比较昂贵，功能虽多，但是与电动自行车不配套，所以没有被广泛推广。随着电子技术的发展，车锁正经历着从机械式到电子式的大发展。因此在未来的几年，防盗锁在功能上和安全上一定会有很大的改观。
1.2 国内外发展状况
为了更进一步地了解电动车遥控锁的发展状况以及产品的市场占有率，经过查阅相关文献并走访了部分厂家并结合商家提供的电动车年销量和报警器年销量的数据，总结出当前常用的几种防盗报警器。现在市场上比较流行的防盗锁主要有两种，其中一个就是机械锁，但是机械锁结构简单，容易被盗，车辆失窃率较高。另一个就是将报警器与车锁集成在一个装置上，但是这种报警器误报率较高，而且声音较大，容易扰民。
因此，结合市场上常见报警器的优缺点以及设计的基本要求，试图通过自己的努力设计出一款价格适宜，性能实用的报警器。
1.3 主要器件的发展
无线遥控技术的发展给人类带来了极大的便利[1]，它相比于有线设备和红外技术，最大特点就是移动自由度高。无线遥控系统发展至今，基本组成部分都是发射器和接收器，本次设计也不例外。对于震动检测来说，一开始水银报警器运用较多，但是这种电路结构复杂，灵敏度低，一般用于固定电路中，效果不是很理想。随着传感器的发展，报警器越来越多的运用震动传感器来采集信号。特别是近年来电子产品的发展，以前单一的蜂鸣器鸣响报警也逐渐由人工语音代替，显得更具真实性。
1.4 电动车防盗报警器研究的意义
目前市场上销售的防盗报警器种类繁多[2]，但是一些功能强大的防盗报警器由于价格昂贵，用户不愿为价格仅为两三千的电动车去配置，因而市场占有率不高。当然也有一些价格适中的报警器，但是这些报警器普遍性存在的缺点就是灵敏度高，易受外界环境的影响，比如刮风下雨，儿童嬉闹，误报率高，而且报警声音较大，容易扰民，很多市民对此有所抱怨。
由于以上等原因很多市民并未给电动车安装防盗报警器，只是配置了一把机械锁，机械锁由于结构简单，钥匙重复率较高，车辆被盗率一直居高不下。防盗报警器作为车辆的一个必备装置，其重要性可想而知。因此，市民迫切期待一款功能实用，价格适中的报警器。
1.5 电动车防盗报警器的研究要求
电动自行车本身轻巧，方便[3]，所以防盗报警器必须符合车身设计，小巧、轻便、便宜，能够满足日常需求，易于取材，制作简单。另一要求就是报警声音适中，既要能提醒车主又不能扰民，而且能威慑罪犯。
分析了电动车防盗报警器的必要性，防盗报警器及最主要器件的发展现状，在此基础上，设计了基于单片机的电动车防盗报警系统，该防盗报警系统具有设防，撤防，寻车等功能。
2 系统硬件设计
2.1 总体设计方案
报警器的基本构架是以单片机为核心器件，主要包括编码、解码芯片与无线收发模块组成的遥控电路，震动检测电路，蜂鸣器报警电路，继电器切断电源电路等部分，其硬件结构框图如图2.1所示。
图2.1 总体硬件设计框架
信号发射模块主要就是遥控器，利用无线遥控的原理加上编码、解码的运用，以及无线收发模块的配合使用实现对报警器的远程控制，主要由电池12V供电。接收器上的核心控制模块是STC89C52单片机，由电动自行车上的24V电源通过电源装换电路转换成5V供电。震动检测电路主要由震动电感和LM393构成，而报警电路是利用了三极管的开关作用，采用蜂鸣器报警。设计继电器模块主要是起到锁车功能，当车辆被盗时，能够自动锁住电机，防止车辆被偷走，提高了安全性。
2.2 主要元器件的选型
2.2.1 STC89C52
STC89C52是由STC公司[4]推出的一种内部带8K字节Flash?EEPROM的高性能、低电压的COMOS 8微型处理器，俗名单片机。该型号单片机的工作电压在5V左右，实际工作时频率最高可达48MHz，有32个通用I/O口。
输入
0#～5#码地址管脚。SC2262检测0 - 5位编码波形的三个状态。三种状态分别为“0”（低）、“1”（高）或“f”（悬空）
Dout
17
输入
编码输出端（通常为“0”）
Vss
9
--
电源负端（-）
2.2.3 SC2272解码芯片
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外发展状况 1
1.3 主要器件的发展 1
1.4 电动车防盗报警器研究的意义 2
1.5 电动车防盗报警器的研究要求 2
2 系统硬件设计 2
2.1 总体设计方案 2
2.2 主要元器件的选型 3
2.3 单片机控制模块 6
2.4 315MHZ收发模块 8
2.5 遥控器设计 10
2.6 无线接收与解码 11
2.7 震动检测电路设计 12
2.8 报警电路 13
2.9 绘图与制版 14
3 软件设计方案 15
3.1 单片机语言简介 15
3.2 软件的设计 15
3.3 各软件模块设计 16
4 软件调试 30
4. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
1 仿真系统 30
4.2 软件仿真 31
5 软硬件联调 33
结 论 35
致 谢 36
参 考 文 献 37
附录A 原理图 38
附录B PCB板 39
附录C 实物图 40
1 绪论
1.1 研究背景
自改革开放以来，随着城市规模的扩大和汽车数量的增加，城市交通拥挤、环境污染、交通噪音等问题日益突出。在北京、上海、广州等特大城市，已经实行限牌，单双号限行等措施来缓解交通问题，而且随着人们环保意识的增强，更多的居民选择电动自行车作为日常出行的工具。随着上个世纪九十年代中期我国政府开始小批量地投放电动自行车至今，电动自行车以它廉价、轻便、环保等特点，越来越多得受到工薪阶层的青睐。但是，自从第一辆电动车的诞生，防盗问题一直困扰着车主，特别是近年来电动车保有量的增加，市民防范的薄弱，犯罪分子技术的高超，电动车被盗率一直居高不下。因此现在非常迫切设计一款简单方便的防盗报警器，保障居民的财产安全。
当然有不少厂家已经设计出类似于应用于汽车的防盗报警，但是价格比较昂贵，功能虽多，但是与电动自行车不配套，所以没有被广泛推广。随着电子技术的发展，车锁正经历着从机械式到电子式的大发展。因此在未来的几年，防盗锁在功能上和安全上一定会有很大的改观。
1.2 国内外发展状况
为了更进一步地了解电动车遥控锁的发展状况以及产品的市场占有率，经过查阅相关文献并走访了部分厂家并结合商家提供的电动车年销量和报警器年销量的数据，总结出当前常用的几种防盗报警器。现在市场上比较流行的防盗锁主要有两种，其中一个就是机械锁，但是机械锁结构简单，容易被盗，车辆失窃率较高。另一个就是将报警器与车锁集成在一个装置上，但是这种报警器误报率较高，而且声音较大，容易扰民。
因此，结合市场上常见报警器的优缺点以及设计的基本要求，试图通过自己的努力设计出一款价格适宜，性能实用的报警器。
1.3 主要器件的发展
无线遥控技术的发展给人类带来了极大的便利[1]，它相比于有线设备和红外技术，最大特点就是移动自由度高。无线遥控系统发展至今，基本组成部分都是发射器和接收器，本次设计也不例外。对于震动检测来说，一开始水银报警器运用较多，但是这种电路结构复杂，灵敏度低，一般用于固定电路中，效果不是很理想。随着传感器的发展，报警器越来越多的运用震动传感器来采集信号。特别是近年来电子产品的发展，以前单一的蜂鸣器鸣响报警也逐渐由人工语音代替，显得更具真实性。
1.4 电动车防盗报警器研究的意义
目前市场上销售的防盗报警器种类繁多[2]，但是一些功能强大的防盗报警器由于价格昂贵，用户不愿为价格仅为两三千的电动车去配置，因而市场占有率不高。当然也有一些价格适中的报警器，但是这些报警器普遍性存在的缺点就是灵敏度高，易受外界环境的影响，比如刮风下雨，儿童嬉闹，误报率高，而且报警声音较大，容易扰民，很多市民对此有所抱怨。
由于以上等原因很多市民并未给电动车安装防盗报警器，只是配置了一把机械锁，机械锁由于结构简单，钥匙重复率较高，车辆被盗率一直居高不下。防盗报警器作为车辆的一个必备装置，其重要性可想而知。因此，市民迫切期待一款功能实用，价格适中的报警器。
1.5 电动车防盗报警器的研究要求
电动自行车本身轻巧，方便[3]，所以防盗报警器必须符合车身设计，小巧、轻便、便宜，能够满足日常需求，易于取材，制作简单。另一要求就是报警声音适中，既要能提醒车主又不能扰民，而且能威慑罪犯。
分析了电动车防盗报警器的必要性，防盗报警器及最主要器件的发展现状，在此基础上，设计了基于单片机的电动车防盗报警系统，该防盗报警系统具有设防，撤防，寻车等功能。
2 系统硬件设计
2.1 总体设计方案
报警器的基本构架是以单片机为核心器件，主要包括编码、解码芯片与无线收发模块组成的遥控电路，震动检测电路，蜂鸣器报警电路，继电器切断电源电路等部分，其硬件结构框图如图2.1所示。
图2.1 总体硬件设计框架
信号发射模块主要就是遥控器，利用无线遥控的原理加上编码、解码的运用，以及无线收发模块的配合使用实现对报警器的远程控制，主要由电池12V供电。接收器上的核心控制模块是STC89C52单片机，由电动自行车上的24V电源通过电源装换电路转换成5V供电。震动检测电路主要由震动电感和LM393构成，而报警电路是利用了三极管的开关作用，采用蜂鸣器报警。设计继电器模块主要是起到锁车功能，当车辆被盗时，能够自动锁住电机，防止车辆被偷走，提高了安全性。
2.2 主要元器件的选型
2.2.1 STC89C52
STC89C52是由STC公司[4]推出的一种内部带8K字节Flash?EEPROM的高性能、低电压的COMOS 8微型处理器，俗名单片机。该型号单片机的工作电压在5V左右，实际工作时频率最高可达48MHz，有32个通用I/O口。
输入
0#～5#码地址管脚。SC2262检测0 - 5位编码波形的三个状态。三种状态分别为“0”（低）、“1”（高）或“f”（悬空）
Dout
17
输入
编码输出端（通常为“0”）
Vss
9
--
电源负端（-）
2.2.3 SC2272解码芯片
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