基于单片机的汽车智能防盗报警系统设计

基于单片机的汽车智能防盗报警系统设计摘要：改革开放以来，我国的人民生活水平不断的提高，汽车已经成为人们在日常的生活中的一个不可缺少的交通工具。特别是进入21世纪之后，我国的汽车保有数量不断的增加，而与之伴随的就是车辆失窃的数量也不断的增加。偷车已经成为当今生活中，最常见的犯罪之一，这不仅仅是关系到个人的财产安全，也关系到整个社会的安定。本文基于此，设计了一个基于单片机的汽车智能防盗报警系统，本设计的核心是STC89C52处理器，系统设计了两种防盗报警模块。一种是安防模式，在此模式下，如果车主按下布防按键之后离开车辆，此时，如果传感器感应到有人，则进行声光报警和远程短信报警，以此避免车辆失窃。在主动报警模式下，如果车辆受到不法分子的侵害，此时，车载可以按下求助按键，系统会进行远程发送短信，进行报警求助。通过以上设计之后，能够大大的降低车辆失窃的风险，保护车主财产安全，维护社会稳定发展。关键词：单片机；红外感应；安防模式；声光报警；短信报警

目录1绪论 51.1研究背景与意义 51.2国内外研究现状 61.3本设计研究内容 72系统方案设计 82.1系统功能要求与技术指标 82.1.1系统功能要求 82.1.2技术指标 82.3系统传感器选型 92.3.1人体热释电红外传感器 92.3.2震动传感器 102.3.3霍尔传感器 113系统硬件设计 133.1系统硬件总体设计 133.2STC89C52单片机最小系统 143.3电源模块电路设计 163.4人体红外检测电路设计 163.5霍尔检测电路设计 183.4震动检测电路设计 183.4.1LM393放大电路设计 183.5声光报警模块电路设计 213.6短信报警模块电路设计 213.7液晶显示模块电路设计 234系统软件设计 254.1编程软件介绍 254.2系统主程序设计 254.4霍尔传感器程序设计 274.5震动传感器程序设计 274.6人体红外传感器程序设计 284.7短信报警模块程序设计 294.8本地报警程序设计 294.9LCD液晶显示程序 305系统实物设计 325.1实物调试与设计 325.2硬件测试 336总结 34参考文献: 35致谢 36

1绪论1.1研究背景与意义随着现代社会的不断进步与发展，人们的生活水平质量的不断提高与攀升，现代汽车已经在逐渐的成为人们交通代步与生活的主要方式。然而随着时间的进一步推进，汽车被盗的概率也从无到有的与日俱增，而这其中不仅给人们的生活带来了很多的困扰，也同时给社会与人民生活带来了极大地不安定因素。由此，汽车防盗系统得以广泛的传播与迅速的发展。目前，现代的汽车防盗报警系统主要按照其结构大致上可以分为三类:电子式、机械式和网络式。其中机械式防盗报警系统是早期的汽车的防盗所采用的防盗模式，而这种防盗系统价格便宜、结构坚固、很难被人为的破坏，因此其在早期的汽车防盗中比较盛行，但由于其是属于机械式的“哑巴式”的防盗，所以逐渐被电子式及网络式的防盗系统所替换取代。电子式防盗报警系统在原有的报警系统的基础上增加了声光报警等相关功能，防盗时可以很好地起到震慑盗车贼的目的。现今人们多采用网络式防盗系统:网络式防盗报警系统的功能大多增加了GSM网络传播等相关技术和GPS定位系统的技术。如今，尽管汽车防盗系统在不断的完善与细化，但仍然存在着许多漏报、错报和误报等相关问题。而且，目前为止大多数汽车防盗报警系统仅仅只停留在声光报警等表面的一些工作，没有达到很好的防盗报警的效果。一辆汽车对于一个普通人来说，是一个可以被用于方便生活的工具。随着机动车盗窃行为的泛滥与增加，汽车被偷也对个人带来了很严重的金钱方面的损失，固本设计系统通过对单片机控制的汽车防盗器的研究，在尽可能的降低错报、漏报的前提下，结合GSM技术，将防盗、声光报警及远程信息传输的有机的相关结合，在实现声光报警这项功能的同时，及时通知车主，以此达到有效地及时的防盗报警的效果。随着人们对机动车防盗技术越来越迫切的需求，世界各国都在投入大量的人力以及物力来研发机动车防盗技术，随着投入力度的增大，各式各样不同类型的的汽车防盗技术应运而生。大部分家用轿车都配备了有汽车防盗系统，目前根据现有数据抽样调查显示：在被偷盗失窃的车辆中，有大约近半数都是配备有汽车防盗系统的；在加州，被窃取的机动车中配备有防盗装置的占加州总汽车数量的三分之一以上。这些现有的统计数据已经很能够说明目前市面上的汽车防盗系统并不完善。而属于现代技术的线上模式防盗系统的主要工作原理是以线上模式来对汽车门锁的开关、发动机的启停、定位及远程车况的报告等功能的具体实现方式。线上模式防盗系统的最大优势主要是突破了对于地理方位之间的限制。家用汽车如果被盗或出现无法辨别的情况，系统终端设备就会发出信号，现代指挥中心在通过GPS全球卫星定位系统得到这些信号后会计算出移动目标的经纬度、速度等，操纵汽车发动机停止运转以及在多方力量的密切配合下追回被盗车辆。因此，我国汽车防盗产品的升级换代是箭在弦上不得不发。1.2国内外研究现状如今通过我们的研究发现国外市场上流通的汽车防盗报警器系统都是按照他们的总体设计结构和实现的功能来实行分类的。目前是可以大致上分为三大类:机械形式的防盗设备、电子形式的防盗器系统和网络形式的防盗系统。机械式防盗报警系统是世界上最早的汽车的防盗形式与预防方式，这种防盗装置主要是靠机械式防盗装置来锁定汽车的离合制动，油门以及方向盘来达到防盗目的，这种的形式是只进行防盗但是不进行报警的防盗装置，这种方式的防盗目前市场已不多见。第二种电子防盗是靠电子技术来实现的，其主要靠锁定点火或启动来达到防止盗窃的目的，这种形式的防盗装置安全性较高。若汽车车门或汽车发动机盖板被强行打开，防盗报警系统就会进行自动报警。同时这种防盗系统一般都具有遥控器遥控功能，其操作方式简便。目前大多配备在中档汽车的汽车，属于在市场中最为常见的汽车防盗系统。根据我们的调研发现，最先进的则是使用GPS网络的方式来进行防盗报警系统，GPS系统可以定时的监控车辆的位置，该系统具有车辆自动定位、网络式防盗、遥控器遥控熄火、车内监听等功能，但由于其经济成本造价成本较高，目前并未广泛普及市场，多用于高端定制市场。像一部分西方国家的所研究的防盗报警技术，具有控制相对稳定，及其对周边环境的适应性较高等优点，尤其是其防盗的系统利用了目前为止相当先进的集成电路系统和控制技术之后，其系统具有了更加稳定和可靠的特性，同时也做到了省时省力的优点，非常值得国内的相关厂商学习。从上个世纪的80年代开始，德国美国设计的检测设备和控制系统已经取得了很大的进步，并产生的很高的经济效益。也维护的社会的治安。基于对于防盗系统所使用的不同种类的内部构造，汽车系统防盗设备可主要分为以下三大类：机械式防盗系统、电子化防盗系统以及芯片式防盗系统。人们对于汽车防盗设备的研发就是使用的机械式防盗设计,顾名思义就是通过人为手段对汽车进行物理式的防盗措施，以达到防盗目的，而这种防盗设计的基础：对车轮以及排挡等汽车关键部位进行物理意义上的措施，使被锁住的汽车关键部件无法正常运行，以阻止汽车被盗窃。电子化防盗系统与芯片式防盗系统是近些年随着科技的进步与人民对于汽车防盗产业的关注日益增加，随之新兴起来的现代的汽车防盗领域的新技术，新成果，而随着国内技术的进步与升级，随着现代高科技产业的的蓬勃发展，国内的汽车防盗技术也逐渐升级到了与国外几近相同的地步。而其中最为关键的是在机动车上连接电子电路设备从而能够达到控制目的，当汽车处于被控制的状态时能够提供可靠的声光提醒功能以告诉车主，而处于监控下的机动车一旦出现被盗现象，其车载电子电路会立即切断汽车输油输电线路，使汽车无法启动打火甚至将方向盘固定锁死。随着现代科技的提升与日益发展成熟，设备还可以利用车灯以及汽车上的喇叭装置等来吓跑心怀恶意的盗车贼，以此来实现对于现代轿车的防盗目的。1.3本设计研究内容本系统是基于单片机的汽车智能防盗报警系统，系统以STC89C52单片机作为系统的处理器，系统设计了两种防盗报警模块。一种是安防模式，在此模式下，如果车主按下布防按键之后离开车辆，此时，如果传感器感应到有人，或者汽车发生振动，车门异常开启，则进行声光报警和远程短信报警，以此避免车辆失窃。在主动报警模式下，如果车辆受到不法分子的侵害，此时，车载可以按下求助按键，系统会进行远程发送短信，进行报警求助。系统采用人体红外感应传感器、霍尔传感器以及振动传感器对闯入车辆的人员进行细致的检查，利用声光报警进行本地报警，通过GSM模块进行远程短信报警。其具体研究内容：系统整体框架设计，本设计核心由单片机组成，用霍尔传感器来检测车门开关量，用振动传感器来检测汽车振动量，用人体红外传感器来检测汽车周围是否存在可疑人员，并通过GSM模块和声光报警模块来实现报警。系统主要元器件选型，包括了单片机的选型，振动传感器模块，人体红外传感器模块，霍尔传感器模块，以及报警模块。硬件电路设计，主要包括对单片机，振动传感器，霍尔传感器，人体红外传感器以及报警模块的硬件设计。软件设计，主要包括对单片机，振动传感器，霍尔传感器，人体红外传感器以及报警模块的软件设计。调试，使整个系统正常工作，并最终形成一个整机系统。对完成的任务进行总结，并指出不足之处。

2系统方案设计2.1系统功能要求与技术指标2.1.1系统功能要求随着现代社会的日益进步与发展，汽车这一代步工具以逐渐被越来越多的家庭所使用，而与此同时偷车现象频发，汽车安全问题也逐渐被人们所重视与关注，因而本设计注重于汽车安全与防盗这一块。因此本设计需具备一下几点技术要求注重实用性，要控制成本的同时设计出一款灵敏度较高的汽车防盗装置。能够检测车辆振动与车门开关量的情况。一旦汽车有异常出现，能够及时车主发出报警信息。能够进行功能配置。本设计基于STC89C52RC单片机为核心，其是处理信息的核心，通过红外传感器检测汽车周围是否存在可疑人员，霍尔传感器用于检测车门开关量的参数，振动传感器被用于检测汽车是否存在异常震动的情况，一旦出现异常量，本产品通过远程报警系统对车主进行远程报警。2.1.2技术指标本设计中，主要用到了以下传感器，包括霍尔传感器，振动传感器，以及人体红外传感器，由于车主汽车的停放位置周围环境情况不明，因此本设计还得满足实际需要，尽量减少误报错报的可能，制定一定的传感器预设值，一旦达到这个预设值后，系统才会触发报警，本设计技术指标如下：霍尔传感器：输出高电平信号5.0V，输出信号为1振动传感器：常态输出电压为3.0V，异常输出电压为0人体红外传感器：检测携带有热源的物体等的红外线2.2系统总体设计图2.1系统总体框架图如图2.1，该系统由单片机、人体红外传感器、震动传感器、霍尔传感器、摁键以及声光报警，短信报警和定位模块组成，本设计通过振动传感器检测车辆振动情况，通过霍尔传感器来检测车门是否被撬开，人体红外传感器被用于检测汽车周围是否有人长时间停留的情况，一旦有数值超过预定阀值，则通过声光报警，短信报警用于警醒车主。2.3系统传感器选型2.3.1人体热释电红外传感器方案一：通过人体热释电红外传感器，能够感应到是否有人闯入设防区域，该传感器的独特特性是能够只检测人体，而对其他物体不会感应，进而大大提高检测的精度.实物图如图2.2所示，结构图如图2.3所示图2.2人体热释电红外传感器实体图图2.3热释电传感器结构图热释电红外传感器并不发出能量，由内部探测器直接作用于探测正在移动的物体的红外辐射，其主要工作的原理便是热释电效应，而由于其只是被动的接受能量，所以其又有被动式之称。方案2：采用超声波检测的方式来进行在设防下，是否有人闯入车内，超声波实物图如图2.4所示。 图2.4超声波传感器实物图超声波能够实现对特定区域内的物体检测，当在有人，或者是物体进入设防区域之后，超声波就会感应到，但是它不能区分是人还是物体。由于人体热释电传感器功耗较低，隐蔽性非常好。价格较为低廉，所以选择方案一。人体红外传感器具体参数如下1.工作电压：电源电压五v到二十v2.静态功耗：六十五vA3.电平输出：高电平三点零V，低4.延时时间：可以调节(从零点三秒到十八秒)5.封锁时间：零点二秒6.触发方式：M不可重复，G可重复，默认值为K7.感应范围：小于或等于120度角，作用范围七米以内8.工作温度：-十五到七十度。2.3.2震动传感器本设计通过高精度的振动传感器来检测汽车的震动情况，所以本设计采用了sw-18015p高精度振动传感器，其实物图如图2.5所示图2.5SW-18015p实物图因为现如今汽车被暴力盗窃的发生频率较高，具体情况有汽车被暴力破拆、被吊走等，且汽车被盗时不可避免地会发生一定程度的震动，这种传感器具有灵敏度高，对其所在环境的震动非常敏感等优良特点，所以采用其作为本设计的震动传感器，同时与一个信号放大器lm393相连接，被用于处理振动传感器传输的信号。其工作电压可以低至3v，高可以达到32v的电源，同时在实际运用中使用的是标准的5v电源电压，所以可以直接与单片机相连接，其设计结构安装方便，当外界无震动或震动达不到设定阈值时，振动传感器sw-18015P处于闭合状态，当汽车发生震动时，震动传感器sw-18015p又闭合转为断开状态，同时DO口发出一个高电平，通过lm393信号放大器处理后，在通过D0口与单片机通信，由单片机来检测高低电平，从而检测所在环境的震动。lm393实物图如图2.6所示图2.6LM393实物图2.3.3霍尔传感器在本设计中，所采用来检测车门状态的传感器是霍尔传感器，当车门被异常打开后磁场发生变化，其实物图如图2.7所示 图2.7霍尔传感器A3144E实物图霍尔传感器被用来检测车门的开关状态得是霍尔效应，霍尔传感器其输入端是电磁场，输出端为开关量电压信号0或1，霍尔传感器主要原理是使用了霍尔效应也称霍尔磁场效应，A3144E型霍尔传感器设计非常合理，结构较为紧凑、体积小巧、使用便捷、具有较快的响应发生速度和精准的检测能力等优点，所以采用其作为本设计中用来检测车门开关量的传感器。A3144E型霍尔传感器工作参数如下电源电压最大幅值为24V，最小值为4.5V输出电流最大幅值为25mA工作环境温度最高温度为150摄氏度，最低温度为-55摄氏度

3系统硬件设计3.1系统硬件总体设计第三章我们将开展汽车防盗系统的硬件设计部分，在这一部分设计中我们详细介绍本系统中所用到的一些主要元器件，其中包括了：霍尔传感器模块、热释电传感器模块、震动传感器模块、继电器模块、GSM模块以及本地报警模块。图3.1硬件设计图在本汽车防盗系统中，通过霍尔检测电路来监测车门的异常开关量，热释电传感器被用来查看是否有可疑人员接近，而震动传感器被用来检测汽车的异常震动情况，通过上述传感器对于汽车的检测作用，从而确保汽车处于一个较为安全的状态。而如果一旦汽车防盗报警系统接收到了来自上述各个传感器的报警信息，则会进行本地声光报警，用以威吓有偷盗想法的法律意识淡薄的窃车贼，同时通过GSM模块对汽车车主进行一个远程报警，从而减少家用的汽车的被盗的一个风险。3.2STC89C52单片机最小系统本系统为最常见的嵌入式操作系统，所以采用的主控芯片是单片机。单片机是从上个世纪的八十年代出现，当时，随着半导体技术，集成电子技术的飞速发展，单片机技术也在很多的领域得到了广泛的应用。本次使用的这种单片机能够实现对外部接线的传感器的数据读取，控制外围模块的开关，通信。目前常用的单片机有8位单片机，其中以STC89C52和AT89C51为代表，16位的单片机，其中以MSP430单片机为核心，32位单片机，以STM32为代表。本设计中，采用的是STC89C52单片机为处理器。STC89C52单片机是一款基于51内核的单片机处理器，它具有16K的Flash存储器，能够供编程者进行使用，同时，该系统还具有32个普通IO和多个的中断IO以及内部定时器模块。STC89C52是从MCS-51的基础上发展而来的，但是其功能相对于传统的MCS-51单片机而言，功能更加的强大。该单片机被人们的应用较多，所以相关的程序开发例程非常多，这非常有助于进行程序的开发。另外，在程序的调试与烧录方面，本设计中，采用的是串口进行通信，通过使用STC-ISP进行程序的下载，最终完成整机的调试开发。图3.2单片机最小系统在整个电路设计中，单片机是系统的主控芯片，在单片机系统中，除了基本的单片机外，还要需要设计一些其他的电路，比如复位电路，晶振电路等。除了单片机本身外，系统需要设计一个晶振，使用的是11.05926MHZ的晶振，同时，为了提高稳定性，在晶振的两端，添加了104的电容，提高晶振的稳定性。晶振是为单片机提供时钟的核心器件，他能够保证单片机的稳定运行，降低通信的误码率。另外，在单片机最小系统的设计中，为了保证系统的稳定可靠运行，添加了一个复位按键，当系统异常的时候，按下按键，系统就会复位重启。其最小系统原理图如图3-2所示。本设计系统所采用的时钟集成电路是单片机内部结构晶振，如图3.3所示，STC系列单片机需要采用一个具备反馈程度较高的一个信号放大器，该信号放大器外接单片机的两个引脚分别是输入引脚xtal1与输出引脚xTal2，且该晶振电路需要具备稳定的信号源，顾又在两个引脚处接上了电容，而这就能够形成一个比较稳定的反馈电路，从而构成一个稳定的反馈集成电路。并且由于外部晶体和电容c1和C2构成并联谐振的电路，接到放大器的反馈的回路中，由此内部振荡器将自激振荡，产生稳定的时钟脉冲。而C1和C2的具体值大小也会对振荡器的稳定、振荡器频率的高低、温度的特性以及振荡器的起振快速性有一定的影响内部振荡器将自激振荡，产生稳定的时钟脉冲。图3.3晶振电路设计上电复位电路图如图3.4所示。复位电路在加电情况下，能够使单片机复位。按键脉冲的复位通过分电路产生的正脉冲来复位的，当单片机运行出现问题或陷入一个死循环环节中，复位电路可使单片机恢复到初始状态。单片机的复位可依靠外部电路硬件实现，单片机的RESET引脚是复位信号的输入端，为了确保单片机能够稳定的复位，在复位电路设计时，按键电平的复位和按键脉冲的复位两种简单的复位电路中，烦扰信号容易窜入复位端，就会引起内部的寄存器导致错误的复位，所以应该在复位端引脚上接一个去耦电容E1。图3.4复位电路设计3.3电源模块电路设计图3.5电源模块本设计中采取的是直流供电模式，鉴于能够直接与单片机相连的电源的标准电压是5v，其中直接与单片机相连的USB插口接正引脚（VCC），另外一个引脚接负引脚（GND）,其中硬件设计电路如图3.5所示。3.4人体红外检测电路设计本设计是单片机的汽车智能防盗报警系统，其中的核心功能是在设防状态下，感应是否有人闯入车内，而对于人员的感应，采用的是HC-SR501模块，该模块的实物图如图3.6所示。图3.6人体红外检测实物图HC-SR501是基于红外线感应技术和自动控制技术设计的传感器，其探头部分采用德国的LHI778人体感应探头，其测试的灵敏度高，可靠性强，抗干扰能力强。该模块采用5V进行供电，广泛的应用在各类人体自动感应电路中，如白炽灯，自动门，防盗系统中，是一种高科技的传感器。该模块能够感应到3-8m的距离，用户在使用的时候，可以通过调节背面的电位器，调节感应灵敏度和输出延时时间。该模块具以下特点。1.自动感应，当有人进入范围内时，输出高电平，没有人时，输出低电平。2.具备很多的感应方式。z、不同样式的触发方式:当传感器感应到人之后，输出高电平后，延时一段时间之后，输出的高电平，自动变为低电平，在延时时间内，不再进行感应;x、可重复触发方式:即感应到人之后，传感器输出高电平后，在延时时间段内，如果传感器检测到有人，在输出一直为高电平，直到感应不到人之后，系统采输出低电平。3.工作电压范围非常的宽:默认传感器的工作电压：电源电压4.5V-20V。适合大部分的嵌入式系统。4.微功耗功能，在静态下，传感器的电流小于50微安，进而可以大大延迟系统的使用时间。电路设计如图3-7所示。使用的是单片机的P2.4接口。图3.7人体红外检测电路设计当检测到汽车周围有人存在时，单片机中的P2.4接口为高电平，当汽车周围没有人时，P2.4接口为低电平。3.5霍尔检测电路设计本设计的霍尔检测电路使用了单片机的p2.7接口，当车门被异常开启后，单片机p2.7接口为高电平，此时即异常状态会触发报警系统，霍尔检测电路硬件设计图如图3.8所示 图3.8霍尔检测电路设计在本设计中及其关键的一环，就是霍尔接近开关的设计，霍尔传感器顾名思义其主要原理是通过霍尔效应制作的一种传感器，其在本设计中的主要作用就是对车门的开关状态的一种判断，其中霍尔传感器大致上分为两种类型，分别是线性传感器和开关传感器，线性传感器输出模拟量信号，开关传感器输出的是开关量信号由于本设计中需要检测车门的开关量，故采用开关型霍尔传感器。在本设计中将磁铁固定在车门上，处于设防状态中，当车门异常开启时，霍尔传感器会产生一个电压差，从而判断出车门当前状况的开关量，并且由于霍尔传感器本身已经内置了比较器，且输出的信号较为规范，所以并不需要进行二次处理，本设计中采用的霍尔传感器的型号为A3144E传感器。3.4震动检测电路设计3.4.1LM393放大电路设计LM393是由两个独立的，高敏感度的电压比较器所组成的集成电路，这个集成电路的失调电压极低，约为2.0毫伏，这个集成电路能够减少由于外界温度产生温漂后的电路中常见的失调电压，并且本设计中的所选用的这个LM393电压比较器可以采用单电源供电，而这也是选择这个元器件的一个重要原因。LM393能够直接与TTL电路以及CMOS电路，同时LM393还能够直接与逻辑电路MOS相连接，其具体的管脚封装模块功能如表1所示，其管脚排列封装图如图3.9所示。

引出端序号符号功能1OUTA输入A2INA-反相输入A3INA+同相输入A4GND接地端5INB+同相输入B6INB-反相输入B7OUTB输出B8VCC电源表3.1管脚封装模块功能图图3.9管脚排列封装图鉴于LM393型号放大器的诸多优良的性能，在本汽车防盗系统设计中我采用了LM393的基本放大电路，来对本设计中的震动检测电路用以进行设计，此电路功耗低，并且可以实现单电源对其进行供电，LM393基本电路如图3.10所示。图3.10LM393基本电路3.4.2振动检测电路在本设计中还采用了震动传感器用于检测汽车当前的震动情况，当汽车处于未定状态时，SW-18015P微震开关处于断开状态，此时处于正常状态，当汽车震动时，开关由断开状态转为闭合，当经过LM393信号放大器判断后输出电压超过预定阈值时，通过单片机接口p2.5与单片机进行通信并以此来判断当前汽车的当前的震动状态，震动传感器具有优良性能，高敏捷度，功耗低等优良性能。如图3.9所示，当汽车发生震动时，且输出电压超过预定阈值时，系统会发生报警，同时通过对预定阈值的设置也避免了误报充分考虑了对于当前环境的考虑。图3.11震动检测电路设计在本设计中，震动传感器主要又两部分组成，其一是SW-18015P微震传感器，其二是lm324信号放大器，与单片机串口P2.5相连接，其中又因为lm393使用的是标准的电源电压故可以直接与单片机串口连接。3.5声光报警模块电路设计本设计中，使用的蜂鸣器是驻极体的蜂鸣器，其正极连接5V，负极连接到GND之后，就会发出滴滴滴的声响，进而进行报警。但是，蜂鸣器在工作的时候，需要的电流较大，单片机的IO无法直接驱动，所以，本设计中，采用了三极管驱动的方式来进行报警处理，采用的是PNPN的三极管，型号为SS8550。该三极管的基极与单片机的P0.4IO进行连接，当单片机输出低电平的时候，控制三极管导通，进行报警，当输出高平的时候，三极管闭合，蜂鸣器停止发声。同时，本设计中，还添加了一个LED灯来进行指示，当发声的时候，LED灯亮起，这样，可以有效的对侵入人员形成震慑。图3.12本地报警电路设计本设计中对于本地报警模块的电路设计如图3.12所示.3.6短信报警模块电路设计本设计基于单片机的汽车智能防盗报警系统，当车主在异常的情况下，可以按下SOS按键进行短信求助，在巡查模式下，如果感应到有人靠近，也可以进行短信报警，本设计中，采用的是GSM模块。GSM短信模块，是基于电信通信的GSM服务的，是一种数字蜂窝移动通信服务。GSM短消息模块通过网络中，一个特有的模块进行控制通信，完成短消息的服务，这个短消息限定于140个字节的大小。传动短消息业务是一个专用的通道，其不需要进行拨号连接，可以直接由设备将信息发送至监测中心，然后由监测中心将数据发送到另外的设备即可。GSM短消息是一种基本的GSM电信的服务方式，它的优点是传输距离远，稳定可靠。本设计中，对于使用的GSM模块是SIM800。其实物图如图3.13所示。图3.13短信报警模块实物图SIM800模块是集成了GSM和GPRS功能的模块，该模块支持,GPRS流量数据传输和GSM短消息数据通信。其采用的是68引脚的贴片封装组成的，将该芯片焊接到PCB上，然后加上位置模块，就组成了GSM通信模组。SIM800开发了串口接口，这样，操作者，只需要通过串口与其进行通信即可。其内置集成了TCP/IP协议，以及扩展的AT指令集，这样，用户在操作的时候，只需要通过串口发送对应的指令集即可。该模组同时集成了DC-DC电压转化模块，将单片机的5V转换为3.3V给SIM800进行供电。SIM800是基于ARM9216进行设计的，所以其功能强大，处理速度快，非常稳定。在本设计中，SIM800的TX接口与STC89C52单片机的RX进行连接，SIM800的RX接口与STC89C52单片机的TX进行连接，然后单片机通过串口就能够实现对其的操作。如图3.14所示。图3.14短信报警模块设计3.7液晶显示模块电路设计具体汽车防盗参数的显示由字符型液晶模块FYD12864完成。FYD12864是一种点阵式的图形样式的液晶屏显示模块，具有4/8位并行、2行左右的串行接口，包含了目前国标第一级和第二级中的简体中文字符。这种液晶显示屏的主要技术指标是：能够在液晶显示屏幕上显示出大量的图形数据以及图形图像显示的速度，简洁，快速的编程思想是该模块的另一个重要特点。该模块具有128×64的显示分辨率，内置八千一百九十二个十六位点汉字和一百二十八个十六点ASCII字符集，界面灵活操作指令操作简单方便，可用于创建接口方式。可显示八×四行二的四次方×二的四次方点阵式样的汉字，也可完成图形显示。而且低功耗是这种液晶显示屏另一明显较为显著特点。图3.15液晶显示电路3.8继电器输出电路设计继电器是一种具备广泛用途的自动开关元件，其用途使用广泛，例如被广泛用于遥感、测绘、地质勘探、自动控制，电气领域等。图3.14继电器输出电路经P35给与继电器导电，使其内部pnp基级得电导通，PnP结连接一个电路中的线圈，当继电器通电后，继电器线圈得电，常开触点K11吸和，从而使J2得电，从而起到一个控制汽车启停的过程4系统软件设计4.1编程软件介绍本系统在设计完硬件之后，需要对系统的软件进行开发，采用的是Keil来实现的。Keil是一种常见的单片机编程软件，能够实现C语言程序的编写，并具有工程管理功能，能够实现.c文件.h文件的引入，并进行整合使用。Keil的人机界面如图4.1所示。图4.1keil开发界面通过利用Keil开发平台，由于本设计采用的是c语言编写的程序，因此采用keil开发平台能够使编写的效率大大提高，编写完成后检测没有错误和警告之后，生成一个hex文件，利用STC-ISP就能够实现程序的下载。4.2系统主程序设计本设计采用keil开发程序编写，对STC89C52单片机进行程序编写，本设计系统中包含了HC-SR501热释电红外传感器、A3144E霍尔传感器、震动传感器，GSM模块，声光报警模块等。其具体工作流程如下，首先进行系统初始化，各个传感器开始收集数据，对汽车当前所处于的一个当前状态进行判断，如果收集到的数据超过预定阈值，则通过GSM模块对车主手机发送报警短信，且本地报警模块进行声光报警用于恫吓窃车贼，双报警电路确保了家用汽车能够处于一个较为安全的状态，如果收集的数据未超过报警值，则系统持续进行数据收集，基于对于家用汽车所处的一个当前环境的基本考虑，要考虑到当前环境对于汽车防盗报警系统中的各个传感器的一个影响，其汽车防盗报警系统主流程图如图4.2所示。图4.2系统主流程图4.3按键模块程序设计4.3.1按键程序设计本系统中，用户的输入是通过按键来完成的，按键流程图如图4-3所示。图4.3按键模块图本设计中，共设计了三个按键，分别为K1、K2、K3,其中K1是设防键，K2为主动报警键，K3为撤防键，当设置完毕后摁下K1设防键，系统传感器进入数据收集状态，而在实物中，使用的是机械按键，机械按键在进行程序设计时，需要进行消抖处理。4.3.2按键消抖程序设计4.4霍尔传感器程序设计霍尔传感器在本设计中的程序流程如下，首先当系统进入设防模式后，霍尔传感器通电准备工作，通过本身的霍尔效应磁场，对于车门开关情况进行检测，当车门被异常打开时，其内部的衔铁被触发产生电磁效应，从而检测电路会接收到一个一个电压差，然后会调动GSM模块从而对车主的手机发送一个报警短信用于提醒车主车门被异常开启，其具体工作流程图如图4.4所示。图4.4霍尔检测设计4.5震动传感器程序设计在本设计中震动传感器由微震开关SW-18015P组成，其电路结构简单，对于内部震动体进行了一定程度上的密封处理，使微震开关的工作性能与指标更加的结实可靠，输出的开关信号即高低电平信号，直接与单片机相连接，确保了传输信号的稳定性，具备输出电阻小，寿命长等优点。微震开关与一个信号放大器组成了一个检测电路，当汽车发生振动时，微震开关断开，此时电路中的输出电压发生改变，经信号放大电路处理后，单片机由原先接收到的高电平信号转为低电平信号，从而以此来达到振动监测的目的。微震开关的工作电压在3.3v-5v，具有精准度高等特点，且可以直接与单片机相连，从而避免了信号的损耗，其具体工作流程图如图4.5所示。图4.5震动检测模块4.6人体红外传感器程序设计人体红外传感器又称热释电传感器，，其内部结构主要有带通滤光片，热释电探测元以及前置放大器组成，为防止外界温度对于传感器得影响，一般还会增加一个温度补偿原件。图4.6人体红外检测电路设计其主要工作原理是当其受到非恒定强度的红外光照射时，其产生的温度变化会导致原件表面的电荷密度发生改变，从而产生热释电电流，其被用于汽车防盗领域的具体工作表现主要体现在，当有人靠近汽车是，两极原件表面的电荷密度发生改变，从而使电流值发生改变，通过前置放大器的将电流值转换为有效的电压值，通过串口与单片机通信，从而引发报警程序的工作，当无人靠近汽车时，两极原件的电荷密度不会发生改变，即净输出电压为零，从而人体红外传感器持续检测，其具体工作流程图如图4.6所示。4.7短信报警模块程序设计另外，系统不仅仅能够实现本地的蜂鸣器报警，还能够通过GSM模块来实现远程的短信报警，本设计中，采用的GSM模块是SIM900A，对于该模块与单片机之间进行操作，使用的是串口通信方式，即使用嵌入式系统开发，从而通过单片机发送指令，初始化，再发送数据即可完成短信的发送。其程序流程图如图4-7所示。图4.7短信模块设计4.8本地报警程序设计在本设计中，对于现场的报警，采用的是蜂鸣器进行报警，在设防模式下，如果检测到有人闯入车内，则系统会控制三极管导通，让蜂鸣器发声。其软件的流程图如图4-6所示。图4.8本地报警模块设计4.9LCD液晶显示程序LCD液晶显示屏本设计系统中的一个重要组成部分，具体流程图如图4-8所示。图4.8初始化流程图在执行显示操作前必须进行初始化操作，其中包括以下几个过程：设置显示模式、清屏、显示和光标设置以及开显示。这些都是命令操作，写入过程必须遵守LCD12864写入命令操作的时序要求（其中数据端为高电平、使能端为高电平）。

5系统实物设计5.1实物调试与设计在前面的章节中，分别是对系统的整体框架进行了设计，电路进行了设计，程序进行了设计，最后，进行实物设计。实物焊接：在进行实物焊机的时候，首先对根据图纸进行元器件的购买，在购买的时候，一定注意具体型号，数量和封装。然后按电路图中的电气连接进行实物的焊接。在焊接的时候，一定注意不要用错了元器件，也不要将元器件焊接反了。同时注意焊接的顺序，通常是先焊接核心单片机，然后焊接外围模块。另外，在焊接的过程中，一定不要出现虚焊和短路的情况。在焊接完成后要仔细观察一下线路的点与点之间的焊接点是否牢固，避免出现虚焊漏焊等情况，要看看各个传感器之间是否牢固，确定各个元器件之间是否牢固结实，要弄清楚原理图与实物图之间的对照关系，要细细检查，看有些地方的焊接是否焊接符合规定，要利用万用表检查电路的通断情况。实物检查：在焊接完成实物之后，可以用肉眼进行实物的观察，看是否有虚焊和短路的地方，然后用万用表对实物的个别地方进行检查，准确的测试电压，电流以及导通测试。实物下载程序：在检查完没有问题之后，首先要利用STC-ISP进行程序的下载，然后上电，在上电后先不要进行操作，观察是否有异常情况出现如冒烟，异常气味，元器件发烫等如无这些现象，在进行测试。图5.1系统实物图5.2硬件测试硬件是整个系统的核心体现，是检验整个系统能否正常工作的一个重要组成部分，其中包括检查接线是否焊接牢固、焊接是否正确，系统电源能否正常供电，整块电路板是否存在短路等等的问题，都是需要特别注意的，因为其决定了整个系统能否正常工作，所以在正常情况下，当系统实物通电后，GSM模块预热后开始工作，图中红灯闪亮，显示可以正常工作，因此各个系统元器件的焊接一定要慎之又慎，包括各个引脚的接法等。经仔细检查，系统正常运作，如图5-1、5-2所示。图5-2焊接图

6总结在选定课题后，本人通过查阅多种多样的文献综述等，对于汽车防盗系统有了一些了解，在具体实施阶段包括对元器件的选型等，设计出了硬件系统，软件系统，并最终通过方案设计，硬件设计，软件设计和联合调试之后，以及确定了具体的系统的元器件包括了：霍尔传感器、振动传感器、人体红外传感器以及相应的报警系统，在此之后系统真正实现了汽车防盗的功能。具体实现的功能如下：1、系统具有两种模式，司机可以根据需要进行使用，主动报警模式是在异