车主感知型汽车无线防盗报警器

1、车主感知型汽车无线防盗报警器哈尔滨工业大学（威海） 白晟昊 曹煊 马文婷 杨帆目 录摘要 1 第一部分：方案比较 1 第二部分：系统方案 2 第三部分：电路与程序设计 4 总结 6 参考文献 6摘要：本设计为车主感知型汽车无线防盗报警器，以AT89S52单片机和CDMA射频发射接收器为核心，采用异常震动传感器作为探测输入，当检测到有异常震动信号后，AT89S52单片机驱动现场声光报警系统报警，同时控制CDMA射频发射器把报警信号传送给车主手持机的CDMA射频接收器，告之车主报警情况。并且采用LCD液晶显示器及4*4矩阵键盘控制，具有良好的人机交互性能。关键词：CDMA、AT89S52单片机、多

2、路监控、异常振动传感器、液晶显示矩阵键盘，人机交互第一部分 方案比较方案一：将振动传感器分别与声光报警和单片机相连，产生异常振动时，阻值发生变化，输出电压发生变化，从而产生声光报警；同时单片机驱动CDMA发射模块发射信号，CDMA接受模块接收到发射器发射的模块，传递给单片机进行分析，驱动声光报警系统进行报警。方案二：设置8路振动传感器，与AT89S52单片机相连，单片机进行连续检测，当任何一路产生异常振动时，该路信号传给AT89S52单片机（检测台）进行分析，驱动与之相应的声光报警系统，同时控制CDMA射频发射器发射信号。CDMA射频接收器接收到异常振动信号，传给AT89S52单片机（控制台）

3、进行分析，驱动与该路对应声光报警系统报警，12864显示屏显示异常振动的具体信息（振动情况及哪路产生了异常振动）。与AT89S52单片机（控制台）相连的还有独立键盘，车主可以查询每一辆车的安全情况，同时，可以控制振动检测的开启和关闭，这样就实现了人机交互的功能。方案二的优点：与方案一相比，方案二通过单片机控制声光报警和CDMA无线发射有更好的稳定性和准确性，高低电平的确定比阻值变化控制电压的输出更准确，8路振动传感器增加了设计的实用性；方案二增加了液晶显示和车主查询控制系统，更加直观，使该设计的功能更加完善，为车主提供方便。方案二采用的CDMA发射模块具有低速写入，高速发射的特点，消耗功率低；

4、采用32位PN码，PN码足够长，完全满足区分足够多的车辆同时使用的要求。第二部分 系统方案一、总体电路构成本系统由异常振动信号检测台和异常振动信号控制台两大部分构成。其中异常振动检测台由振动传感器、AT89S52单片机、CDMA射频发射器及现场声光报警系统四部分构成；异常振动信号控制台由CDMA射频接收器、AT89S52单片机（检测台）、12864液晶显示屏、4*4矩阵键盘、报警提醒系统五部分构成。总体结构框图如图所示。异常振动检测台流程图异常振动控制台流程图数据接收完毕并在液晶显示屏上显示二、各部分电路设计1异常振动信号检测台部分由8路振动传感器检测产生8 路振动信号，各路分别与AT89S5

5、2单片机的八个I/O口相连。传递进来的振动信号通过单片机驱动现场声光报警系统报警；同时通过单片机控制，将信号传递给CDMA射频发射器，将信号发射到CDMA射频接收器。1）振动传感器该报警器可以同时检测8辆汽车的情况，故该部分共有8个振动传感器分别与8辆汽车相连，当某一辆汽车受到异常震动时，与之相连的振动传感器的电阻大小会随着振动的力度而变化，它的电压也会随之变化，该电压就会以高低电平的形式送回单片机I/O口，经单片机检测判断。2) AT89S52单片机（检测台）At89s52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器。AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM， 3

6、2 位I/O 口线，另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻 辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工 作。在该报警器中，AT89s52单片机接受8个振动传感器传来的信号，同时控制现场声光报警系统和射频发生器，具体引脚连接方式见下图：P0 口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。在本系统中作为液晶的八位并行数据传送口。P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（II

7、L）。 在本系统中用作八路振动传感器的检测口。P2 口，P3 口：在本系统中用作与无线发送或接收数据的通行口。3) 现场声光报警系统当单片机接受到振动传感器传来的信号后，由单片机进行智能分析，分辨出是哪路或哪几路传感器传来的信号，同时驱动现场声光报警系统报警，相应的LED灯亮起，蜂鸣器发出警告声，时间是10s。4) CDMA射频发射器单片机将要发射的数据进行处理后，传送给nRF905射频发射器。nRF905的数据发送过程：当MCU有遥控数据节点时，接收点的地址 (TX- address) 和有效数据 (Tx- payload) 将通过SPI接口传送给nRF905。使用SPI协议或MCU来设置接

8、口速度。用MCU设置TRX-CE，并使TX- EN为高电平来激活nRF905的ShockBurst传输。通过nRF905的ShockBurst可使无线系统自动上电，并完成数据包 (应加前导码和CRC校验码) 的数据码发送。nRF905是一种单片射频发射器芯片，工作电压为1.9-3.6V，32引脚QFN封装（5mm×5mm），工作于433/868/915MHz3个ISM频道。nRF905可以自动完成处理字头和CRC（循环冗余码校验）的工作，可由片内硬件自动完成曼彻斯特编码/解码，使用SPI接口与微控制器通信，配置非常方便，其功耗非常低，以-10dBm的输出功率发射时电流只有11mA，在

9、接收模式时电流为12.5mA。 nRF905单片无线收发器工作由一个完全集成的频率调制器，一个带解调器的接收器，一个功率放大器，一个晶体震荡器和一个调节器组成。ShockBurst工作模式的特点是自动产生前导码和CRC，可以通过SPI接口进行编程配置。特点：低功耗ShockBurst工作模式工作电源电压范围1.93.6V多通道工作ETSI/FCC兼容通道切换时间<650us 极少的材料消耗无需外部SAW滤波器输出功率可调至10dBm传输前监听的载波检测协议当正确的数据包被接收或发送时有数据准备就绪信号输出侦测接收的数据包当地址正确输出地址匹配信号2无线信号接收台部分CDMA射频接收器接收

10、到CDMA射频发射器发射过来的信号，传递给AT89S52单片机，AT89S52单片机经过智能处理，识别出哪路出现异常振动，驱动相应路线的报警提醒系统（蜂鸣器、发光二极管）报警；同时12864液晶显示屏显示报警的具体信息（哪路出现异常振动及振动情况）；用户可以通过独立键盘，查询系统状态，控制检测报警的开启或关闭。1) CDMA射频接收器在650s以后，nRF905将不断监测空中的信息。当nRF905发现有和接收频率相同的载波时，其载波检测 (CD) 被置为高电平；此后，当nRF905接收到有效地址时，地址匹配 (AM) 被置为高电平；当nRF905接收到有效的地址包 (CRC校验正确) 时，nR

11、F905将去掉前导码、地址和CRC位，同时将数据准备就绪位 (DR)置为高电平，并用MCU设置TRX- CN为低电平，以进入standby模式，从而使MCU能够以合适的速率通过SPI接口读出有效的数据；当所有的数据读出，nRF905将AM和DR设置为低电平，以便使nRF905准备进入ShockBurst RX、ShockBurst TX或Powerdown模式。2）AT89S52单片机（控制台）AT89S52单片机分别与CDMA射频接收器、报警提醒系统、12864液晶显示屏和独立盘相连。AT89S52单片机将CDMA射频接收器接收的数据进行处理，分别传送给其他各部分，完成报警、液晶显示及查询控

12、制等功能。3）报警提醒系统当异常振动信号通过CDMA射频发射器发射，由CDMA射频接收器接收传送给AT89S52单片机，AT89S52单片机驱动报警提醒系统，与该路对应的LED灯发光30S，蜂鸣器报警。4）12864液晶显示屏12864液晶显示屏显示发出异常振动信号的编号及状态。12864是一种图形点阵液晶显示器,在数字电路中，所有的数据都是以0和1保存的，对LCD控制器进行不同的数据操作，可以得到不同的结果。它主要由行驱动器/列驱动器及128×64全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示，也可以显示8×4个(16×16点阵)汉字。在本系统中用与界面显示，进行人机交互

13、。 5）4*4矩阵键盘将4*4矩阵键盘的第一行与第一列分别与AT89S52单片的一个I/O口相连，共占用8个I/O口，另一端接地。给每个I/O口赋初始高电平，当某按键被按下，则与之相连的行I/O口和列I/O口变为低电平，通过行列检测的形式，便可识别该键的位置。4*4矩阵键盘便于用户查询控制报警系统。图示如下：第三部分 电路与程序设计一、电源电路图二、主控制器总 结经过我们团队的奋力拼搏，成员间的通力协作，团结互助，终于完成了实验项目。在本次设计的过程中，我们遇到了许多突发事件和各种困难。尤其是进行无线通信时，我们遇到了很多困难，但通过团队的仔细分析和多次调试，我们终于解决了所有问题，实现了多位数据无线通信。经过此次电子大赛让我们对电路的设计、调试有了深刻的印象，加深了对CDMA技术的理解，同时也深刻的体会到了共同协作和团队精神的重要性，提高了我们解决问题的能力，设计中还有欠缺的方面，今后的学习工作中会加以注意。参考文献：1. 张军. AVR单片机应用系统开发典型实例.中国电力出版社，2005年2. 童诗白 华成英 模拟电子技术基础 北京：高等教育出版社 2004年10月3. 杨志忠. 数字电子技术. 高等教育出版社. 2000年4. 黄智伟 无