畢業(yè)設(shè)計（論文）-基于單片機的汽車防盜系統(tǒng)的設(shè)計.doc

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1、編號 ?？粕厴I(yè)設(shè)計基于單片機的汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計Design of Based on SCM Car Alarm System Design學(xué) 生 姓 名專 業(yè)電子信息工程學(xué) 號指 導(dǎo) 教 師學(xué) 院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院2010年6月長春理工大學(xué)2010屆?？飘厴I(yè)設(shè)計摘 要隨著經(jīng)濟的發(fā)展，汽車市場不斷壯大，私家車的包有量也越來越多，但同時汽車被盜也給人們帶來了巨大的經(jīng)濟損失，汽車盜竊已成為世界一大公害。在國外，汽車防盜技術(shù)經(jīng)過幾代發(fā)展已經(jīng)從最初的機械式汽車防盜系統(tǒng)發(fā)展到最新的基于GSM/GPS手機控制的的汽車防盜系統(tǒng)。而在國內(nèi)，由于價格上和技術(shù)上的原因，普通的電子式汽車防盜器還是占據(jù)主流地位。針對市面上

2、流行的普通汽車防盜器產(chǎn)品大多數(shù)都存在著防盜功能單一、可靠性低、缺乏跟蹤監(jiān)控功能等缺陷，本文研究實現(xiàn)了一種基于單片機控制的多功能汽車防盜系統(tǒng)。該系統(tǒng)集成傳統(tǒng)的防盜技術(shù)、單片機控制技術(shù)和感應(yīng)系統(tǒng)，通過單片機系統(tǒng)設(shè)計原理，構(gòu)建了一個在車主和汽車之間通信的交互平臺。首先利用傳感器采集被盜信息，如有人非法開啟車門、進入車內(nèi)、開啟后備箱或者托起車身等，并將信息傳給單片機進行處理，單片機經(jīng)過計算判斷分析危險信號及時發(fā)出聲音報警，車主聽到聲音后及時通過發(fā)射設(shè)備關(guān)閉車門等措施。從而達到汽車防盜。關(guān)鍵詞：汽車防盜系統(tǒng)；單片機；AT89S52IAbstractWith the economic developmen

3、t,the vehicle market grows steadily and the number of private vehicles keeps increasing. But in the meantime the theft of vehicles,which becomes a world wide public hazard,makes people suffer from tremendous economic loss. In foreign countries,the vehicle alarm system upgrades from the original mech

4、anical mode to the latest SCM controlBased mode after several generations. But in China,considering the price and technology,the common electronic vehicle alarm equipments are still the dominant ones.In view oft he deficiencies of most common vehicle alarm equipments prevalent in the market, such as

5、 single alarm ability, low security and lack of tracking and monitoring ability, a vehicle alarm system based on SCM control Communication platform in this paper.Integrating the traditional vehicle alarm technology and SCM technology and according to the designing principles of SCM control system,th

6、e system builds up a mutual platform among the vehicle owner and the vehicle by using the vehicle monitor and control protocol based on GSM short message. First,use sensors to acquire any stolen information and pass its to SCM for processor.Then,SCM calculation,judgment and analysis and send text me

7、ssages to the vehicle owner.The vehicle owner according to the actual condition and sent to the vehicle control directive to the vehicle by mobile phone short message,so realizing the cell phone remote control car alarm systems.Key Words：Vehicle alarm system；SCM；AT89S52- III -目 錄摘 要IAbstractII第1章 緒論

8、- 1 -1.1汽車防盜器簡介- 1 -1.1.1機械式防盜器- 1 -1.1.2電子式防盜系統(tǒng)- 1 -1.1.3芯片式防盜系統(tǒng)- 2 -1.1.4網(wǎng)絡(luò)式防盜系統(tǒng)- 2 -1.1.5其他防盜器- 3 -1.2課題的主要研究背景、研究內(nèi)容和研究意義- 3 -1.2.1研究背景- 3 -1.2.2研究內(nèi)容- 4 -1.2.3研究意義- 4 -第2章 系統(tǒng)方案設(shè)計- 5 -2.1本課題研究的關(guān)鍵問題- 5 -2.2解決關(guān)鍵問題的思路- 5 -2.2.1汽車防震防拖動控制- 5 -2.2.2防接近汽車駕駛座檢測- 5 -2.2.3防人體接近汽車檢測控制- 5 -2.2.4車門防開啟檢測- 6 -2.

9、3系統(tǒng)整體設(shè)計方案- 6 -第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計- 7 -3.1 核心控制模塊設(shè)計- 7 -3.1.1核心芯片- 7 -3.1.2抗干擾電路設(shè)計- 11 -3.2防人接近模塊設(shè)計- 12 -3.2.1防人接近駕駛座- 12 -3.2.2防人接近車體- 12 -3.3車門防開啟模塊設(shè)計- 13 -3.4防震防拖檢測模塊設(shè)計- 14 -3.4.1ADXL202引腳功能介紹- 15 -3.4.2加速度值的確定- 16 -3.4.3 ADXL202系統(tǒng)中的設(shè)計方案- 17 -3.4.4模擬轉(zhuǎn)換- 19 -3.5輸出控制模塊設(shè)計- 21 -3.6聲音報警模塊- 22 -3.7電源模塊設(shè)計- 23 -第4

10、章 軟件系統(tǒng)設(shè)計- 24 -4.1軟件流程圖軟件流程圖- 24 -4.2 A/D轉(zhuǎn)換程序系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計- 25 -4.3程序開發(fā)- 26 -結(jié) 論- 36 -參考文獻- 37 -致 謝- 38 -I第1章 緒論1.1汽車防盜器簡介20世紀(jì)90年代以來，電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展使電子信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊技術(shù)、汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機處理技術(shù)和控制技術(shù)等有效地應(yīng)用于汽車防盜技術(shù)，促進了汽車防盜技術(shù)的高度智能化和功能多樣化。隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展，汽車防盜設(shè)備按其結(jié)構(gòu)與功能可分四大類：機械式防盜器、電子式防盜系統(tǒng)、芯片式防盜系統(tǒng)和基于單片機控制的網(wǎng)絡(luò)式防盜系統(tǒng)。它們之間各有優(yōu)劣，但是汽車防

11、盜的發(fā)展方向是向智能程度更高的芯片式和網(wǎng)絡(luò)式發(fā)展的1。1.1.1機械式防盜器機械鎖是最常見也是最早的汽車防盜器，其造價低，結(jié)構(gòu)簡單，環(huán)保性好，工作狀況和防盜效果類似于鎖具。目前，機械鎖在高中檔汽車中幾乎難覓蹤影，即便是在低檔汽車中也已很少單獨使用，它主要和電子式、芯片式聯(lián)合使用。機械鎖主要分為方向盤鎖和變速箱鎖兩大類。其中方向盤鎖在使用時，主要是將方向盤與制動腳踏板連接在一起，使方向盤不能做大角度轉(zhuǎn)向，而且不能制動汽車。而安裝變速箱鎖是在換檔桿附近安裝變速鎖，可使變速箱不能換檔。通常在停車后，把換檔桿推回空檔位置，加上變速箱鎖，從而使汽車不能換檔。方向盤鎖、變速箱鎖和鉤鎖等機械式防盜器，主要是

12、靠鎖定離合、制動、油門或轉(zhuǎn)向盤、變速桿來達到防盜的目的，但只能防盜不能報警。另外，機械式防盜鎖靠堅固的金屬結(jié)構(gòu)鎖住汽車的操縱部位，使用起來不隱蔽，且占用駕駛室空間，而且每次使用都要拆裝，較為麻煩。機械鎖主要起到限制車輛操作的作用，對防盜方面能夠提供的幫助非常有限，很難抵擋利用鋼鋸、撬棍、老虎鉗等重型工具進行盜竊的盜車賊。1.1.2電子式防盜系統(tǒng) 現(xiàn)階段，應(yīng)用最廣泛的是電子式防盜鎖。對比于前一種汽車防盜器，機械防盜器是一種預(yù)防汽車被盜的裝置，但這種裝置并不能阻止他人進入駕駛室、車內(nèi)或打開行李箱、發(fā)動機罩，甚至起動發(fā)動機等。而電子防盜裝置不僅能可靠地防止汽車被盜，而且能防止他人進入車內(nèi)和拆卸某些汽

13、車零件。此類產(chǎn)品目前是國內(nèi)汽車防盜器的主流產(chǎn)品，它主要是靠振動偵測、中控門鎖、鎖定點火或起動系統(tǒng)來達到防盜的目的，同時具有聲音報警功能。高級的電子防盜器還具有微波探測或紅外探頭等功能。該類防盜器功能齊全，安裝隱蔽，無線遙控，操作簡便。在生產(chǎn)技術(shù)上，電子芯片密鑰技術(shù)和傳感器技術(shù)己相當(dāng)普及，制造廠家眾多，工藝也己相當(dāng)成熟，生產(chǎn)成本相對低廉。電子防盜系統(tǒng)的致命弱點在于其電子密碼和遙控操作方式， 當(dāng)車主用遙控器開關(guān)車門時， 匿藏在附近的盜車賊可以用接收器或掃描器盜取遙控器發(fā)出的無線電波或紅外線，再經(jīng)過解碼，就可以開啟汽車的防盜系統(tǒng)。另外，這類電子防盜報警器的使用頻率普遍被限定在300-350MHz的業(yè)

14、余頻段上，而這個頻段的電子波干擾源又多，電波、雷電、工業(yè)電焊等都會干擾它而產(chǎn)生誤報警。1.1.3芯片式防盜系統(tǒng) 電子防盜系統(tǒng)固然有其優(yōu)點，但隨著時間的推移，人們又研制出了更先進的替代品，這就是芯片式數(shù)碼防盜器。由于優(yōu)點突出且使用方便，大多數(shù)高檔轎車均采用這種防盜方式作為原配防盜器。目前很多高檔車，如德國奔馳、德國寶馬、法國愛麗舍等車型都裝有原廠的芯片式數(shù)碼防盜系統(tǒng)。芯片式數(shù)碼防盜器的基本原理是通過芯片鑰匙鎖住汽車的馬達、電路和油路，使車輛在沒有芯片鑰匙的情況下無法啟動。數(shù)字化的密碼重碼率極低，而且要用密碼鑰匙接觸車上的密碼鎖才能開鎖，這就杜絕了被掃描的弊病。目前芯片式數(shù)碼防盜器已經(jīng)發(fā)展到第四代

15、，最新面世的第四代防盜芯片，具有特殊診斷功能，即已獲授權(quán)者在讀取鑰匙保密信息時，能夠得到該防盜系統(tǒng)的歷史信息。系統(tǒng)中經(jīng)授權(quán)的備用鑰匙數(shù)目、時間印記以及其他背景信息，成為收發(fā)器安全特性的組成部分。第四代防盜系統(tǒng)除了比以往的電子防盜系統(tǒng)更有效地起到防盜作用外，還具有其他先進之處，如它獨特的射頻識別技術(shù)（RFID）可以保證系統(tǒng)在任何情況下都能正確識別駕駛者，在駕駛者接近或遠離車輛時可自動識別其身份自動打開或關(guān)閉車鎖；無論在車內(nèi)還是車外，獨創(chuàng)的TMS37211器件都能夠輕松探測到電子鑰匙的位置。國內(nèi)不少廠商通過引進國外先進技術(shù)開發(fā)出了我國的芯片式防盜系統(tǒng)，如愛麗舍應(yīng)答式防盜系統(tǒng)是在BOSCHMP5.2

16、電噴系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了一套新系統(tǒng)，它可以用來鎖定和解鎖發(fā)動機電腦，從而來實現(xiàn)車輛的防盜功能。當(dāng)插入一把帶有應(yīng)答器的正確鑰匙時，系統(tǒng)自動完成對碼、解鎖發(fā)動機電腦，否則發(fā)動機電腦處于閉鎖狀態(tài)，發(fā)動機點火和噴油的控制被切斷，汽車無法起動。1.1.4網(wǎng)絡(luò)式防盜系統(tǒng)芯片式防盜系統(tǒng)雖然有著強大的防盜功能，但是依然不能突破距離的限制，無法遠程實時了解汽車的狀態(tài)。防盜是指通過網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)汽車的開關(guān)門、啟動馬達、截停汽車、汽車的定位以及車輛可以根據(jù)車主的要求提供遠程的車況報告等功能。網(wǎng)絡(luò)防盜主要是突破了距離的限制。目前主要使用的網(wǎng)絡(luò)是衛(wèi)星定位跟蹤系統(tǒng)簡稱（GPS）和全球移動通訊系統(tǒng)（簡稱GSM）?；贕SM/GP

17、S汽車防盜系統(tǒng)屬于網(wǎng)絡(luò)式防盜系統(tǒng)，其基本原理是通過鎖定汽車點火系統(tǒng)并將汽車狀態(tài)實時的傳遞給車主和監(jiān)控中心來達到防盜的目的，GPS應(yīng)用于汽車反劫防盜服務(wù)就得益于衛(wèi)星監(jiān)控中心對車輛的24小時不間斷、高精度的監(jiān)控服務(wù)。該系統(tǒng)由安裝在指揮中心的中央控制系統(tǒng)、安裝在車輛上的移動GPS終端以及GSM通信網(wǎng)絡(luò)組成，通過接受全球定位衛(wèi)星發(fā)出的定位信息，計算出移動目標(biāo)的經(jīng)度、緯度、速度和方向，并利用GSM網(wǎng)絡(luò)的短消息平臺作為通信媒介來實現(xiàn)定位信息的傳輸。該系統(tǒng)一些常見的品牌有賽格、華強、邁吉貝斯、大三通等等，在國內(nèi)這類產(chǎn)品因價格高等各方面原因，目前在市場上還不普及，市場占有率較低。1.1.5其他防盜器 1無光發(fā)

18、煙器：該發(fā)煙器安裝在車內(nèi)之后，只要盜賊一進人汽車。它便會自動放出無毒煙霧，使盜賊雙眼看不見周圍的物體，只有束手就擒。2高分貝放聲器：該放聲器安裝在汽車內(nèi)之后，盜賊只要一接觸汽車門，就會立即發(fā)出高他貝的警報聲，以便將盜賊嚇走和引起行人注意。3自排鎖：該鎖是安裝在排擋桿里面的鎖具，采用鋁合金鋼鑄造成，可防鋸、防剪、防鉆，號稱是能承受任何外力的“超級防盜鎖”，比早期的方向盤防盜鎖，更具先進性。4方向盤鎖：該鎖號稱“鐵甲武士”，采用鎳鉻鑰合金鋼材料，經(jīng)硬化處理后，可防止鋸、鉆等破壞，鎖頭為100萬組號碼的立體鎖制成，對于防盜有極大的功效。1.2課題的主要研究背景、研究內(nèi)容和研究意義1.2.1研究背景正

19、是由于現(xiàn)有的城市停車環(huán)境還無法有效地保障汽車停放的安全，所以針對汽車防盜問題，國內(nèi)外許多機構(gòu)都投入力量，進行相關(guān)的研究和開發(fā)。但由于種種原因， 國內(nèi)現(xiàn)有的汽車防盜器還存在著許多問題， 當(dāng)前使用的汽車防盜器產(chǎn)品大多數(shù)都存在著防盜效果差、易受干擾、環(huán)保性能差等缺陷。目前，汽車防盜器市場可謂魚龍混雜，各種類型的防盜器品種繁多，令人眼花繚亂。然而，大多數(shù)的防盜器技術(shù)含量不高，很容易讓不法分子得手。因此，高科技含量更高的防盜系統(tǒng)應(yīng)運而生?；趩纹瑱C的汽車防盜產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)在市場上，但是基于單片機控制且通過GSM/GPS通信平臺的汽車防盜系統(tǒng)卻并不多見，所以，由此開發(fā)出的產(chǎn)品必將擁有廣闊的市場前景。對防盜器

20、技術(shù)發(fā)展的分析總結(jié)，使我們認(rèn)識到目前的防盜器技術(shù)仍停留在聲音報警和現(xiàn)場控制的水平，不能進行遠程控制。基于此，本文提出一種基于單片機控制和GSM/GPS通信平臺的汽車防盜系統(tǒng)。本系統(tǒng)包含車載端和控制端兩部分，將先前的只針對現(xiàn)場控制的防盜器發(fā)展成數(shù)千米以外也能控制的汽車防盜系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用傳感器采集被盜的各種可能信號，經(jīng)過單片機控制處理后利用GSM模塊將汽車的實時狀態(tài)（包括人體接近車體、車門被非法開啟、車體被破壞、車被整體拖動、人非法進入駕駛室、車被非法點火等）發(fā)送給車主。必要時可以通過手機關(guān)閉車輛油路、電路，并鎖死所有門窗?；趩纹瑱C控制和GSM/GPS通信平臺的汽車防盜系統(tǒng)實現(xiàn)了車主對汽車安全

21、的遠程控制，在汽車和車主之間建立了聯(lián)系的橋梁，可以讓車主實時了解和控制愛車的狀態(tài)2。所以，基于單片機并利用遠程GSM通信平臺實現(xiàn)遠程控制的汽車防盜系統(tǒng)的開發(fā)和研究就顯得尤為重要。1.2.2研究內(nèi)容本課題主要對汽車防盜器進行研究，針對傳統(tǒng)汽車防盜器功能單一、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性不高的缺點，在充分研究該系統(tǒng)模型各要素的基礎(chǔ)上，以AD89S52為核心，通過該處理器各個數(shù)字l/O端口實現(xiàn)對對傳感器采集信號的處理以及對汽車防盜器的驅(qū)動，實現(xiàn)對汽車的防盜防搶功能，即將傳統(tǒng)的汽車防盜器改造為新興的汽車防盜系統(tǒng)。研究內(nèi)容具體如下：1通過傳感器檢測各種異常情況并將信號傳遞給單片機進行計算，分析處理。2通過單片機控制

22、系統(tǒng)結(jié)合GSM通信平臺將傳統(tǒng)的汽車防盜器改造成具有遠程控制功能的高效防盜系統(tǒng)。 3針對GSM模塊的特性，設(shè)計相應(yīng)的通訊協(xié)議，搭建一個與汽車和車主交互的平臺。1.2.3研究意義本課題研究的意義在于：1在傳統(tǒng)防盜器領(lǐng)域，單片機控制系統(tǒng)理念，提出一種新的全方位汽車安全解決方案，通過設(shè)計具有遠程監(jiān)控功能的通訊平臺，為汽車防盜系統(tǒng)的遠程控制發(fā)展提供了良好的應(yīng)用基礎(chǔ)。2將GSM手機短信技術(shù)運用到相應(yīng)的汽車防盜系統(tǒng)中，使得汽車安全系數(shù)有了很大提高，為汽車防盜安全體系的實現(xiàn)提供了一種新型解決方案。3 利用較低的硬件環(huán)境完成較高的系統(tǒng)功能，在汽車防盜系統(tǒng)市場探索出一條新路，為今后基于單片機的遠程控制防盜系統(tǒng)在國

23、內(nèi)的普及奠定了基礎(chǔ)。第2章 系統(tǒng)方案設(shè)計車主離開后防使防盜系統(tǒng)處于運行狀態(tài)時，如果發(fā)生汽車門、窗或后蓋箱被非法打開以及非法進入車內(nèi)，或是車主忘記將車門關(guān)緊等時，裝置會啟動聲音報警，讓車主及時了解情況，而實現(xiàn)汽車的防盜預(yù)警。 2.1本課題研究的關(guān)鍵問題 異常狀態(tài)的姜策應(yīng)包含以下監(jiān)測環(huán)節(jié)：1汽車防震防拖動檢測；2防人體接近汽車駕駛座檢測；3防人體接近汽車檢測；4車門及后備箱防開啟檢測；5聲音報警檢測。2.2解決關(guān)鍵問題的思路2.2.1汽車防震防拖動控制 選用加速度傳感器ADXL202。由于竊賊盜竊汽車時會引起車體的振動或傾斜現(xiàn)象，而ADXL202能夠測量0-5kHz、士2g范圍內(nèi)動態(tài)或靜態(tài)加速度。

24、動態(tài)加速度的測量可以用于振動檢測；而利用靜態(tài)的重力加速度作為輸人矢量，就可以確定物體的加速度方向和大小。所以ADXL202對車體遭破壞（產(chǎn)生震動）和整車被搬運或拖走（有傾角變化）均能檢測。 2.2.2防接近汽車駕駛座檢測選用熱釋電紅外傳感器KDS9。熱釋電紅外傳感器只對中心波長為910m的紅外線輻射敏感，能夠檢測到人體輻射的紅外信息，可以用作人體入侵車內(nèi)的監(jiān)測器件。 2.2.3防人體接近汽車檢測控制選用微波多普勒傳感器RD9481。利用多普勒效應(yīng)制成的傳感器可以用來探測人體或物體的移動，該傳感器在人或物體靠近時接收器接收的頻率發(fā)生變化。由于竊賊和正常行人的頻率不在同一范圍，就可對報警頻率范圍進

25、行設(shè)定。當(dāng)頻率變化至設(shè)定值時，可以判斷為有人或物體進入防盜系統(tǒng)的預(yù)警范圍3。 2.2.4車門防開啟檢測選用對射式紅外光電管，由紅外發(fā)射管和紅外接收管兩部分構(gòu)成。車門關(guān)嚴(yán)實時，接收管能接收到發(fā)射管發(fā)出的紅外信息，一旦車門未關(guān)嚴(yán)或被非法打開時，接收管接收不到發(fā)射管發(fā)出的紅外信息，就會觸發(fā)單片機產(chǎn)生報警。2.3系統(tǒng)整體設(shè)計方案本系統(tǒng)以單片機為控制核心，通過各檢測模塊來獲得車輛的異常狀態(tài)，一旦檢測到危險情況單片機啟動聲音報警并通過GSM模塊向手機發(fā)送報警信息，隨后預(yù)警裝置撥通車主手機，車主接聽并掛斷后，整個裝置恢復(fù)到接收命令狀態(tài)。此時如果車主發(fā)送一條短信給裝置的GSM MODEM，如“關(guān)閉車門”、“切

26、斷油路”等，GSM MODEM在接收到短信后會立即發(fā)送一個信號給單片機，然后將短信內(nèi)容通過串口傳給單片機。單片機通過分析接收到的短信內(nèi)容，啟動相應(yīng)的控制裝置，執(zhí)行操作。同時也可接收手機的命令短信來控制汽車的油路和車門的自動封鎖。為了使用人員操作方便，報警系統(tǒng)的開啟和關(guān)閉可由無線手持器來控制即系統(tǒng)中遙控模塊。 考慮到一部車的使用可能不會是固定的一個人，車主也不一定用固定的手機號碼。所以單片機外接了一個車主手機號更改裝置小鍵。當(dāng)需要更改短信發(fā)送的目的手機（Sim卡）時，首先通過鍵盤輸入密碼，然后再輸入更改后的手機號碼，即可完成車主手機號的變更。為便于車主監(jiān)聽車內(nèi)情況4，GSM還外接了Microph

27、one，車主能準(zhǔn)確的知道車內(nèi)情況。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖如圖2-1所示圖2-1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計這個部分是論文的核心部分。對系統(tǒng)的硬件設(shè)計做出了一定系統(tǒng)的說明。該系統(tǒng)主要包括核心控制模塊，防人接近檢測模塊，車門防開啟檢測模塊，防震放拖檢測模塊，輸出控制模塊，電源模塊，聲音報警模塊等5。3.1 核心控制模塊設(shè)計本系統(tǒng)以單片機為核心芯片完成信號的輸入、輸出、計算、處理及控制功能。電氣原理圖如圖3-1所示：圖3-1 核心控制模塊3.1.1核心芯片核心選用AT89S52（8位微控制器，8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器）作為主控制芯片。主要性能指標(biāo)：與MCS-51單片機產(chǎn)品兼容；8K字

28、節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器；1000次擦寫周期；全靜態(tài)操作：0Hz33Hz；三級加密程序存儲器；32個可編程I/O口線；三個16位定時器/計數(shù)器；八個中斷源；全雙工UART串行通道；低功耗空閑和掉電模式；掉電后中斷可喚醒；看門狗定時器；雙數(shù)據(jù)指針。功能特性描述AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制中

29、廣泛應(yīng)用。AT89S52為系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16 位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。AT89S52有三種封裝結(jié)構(gòu)，本文選用圖3-2所示結(jié)構(gòu)圖3-2 AT89S52引角結(jié)構(gòu)P

30、0口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗時，需要外部上拉電阻。P1口：P1口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，p1輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL 邏輯電平。對P1端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，P1.0和P1.

31、2分別作定時器/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入（P1.0/T2）和時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX）。在flash編程和校驗時，P1口接收低8位地址字節(jié)。P2口：P2口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P2端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVXDPTR）時，P2口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲

32、器時，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。P3口：P3口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，p2輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P3端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如表3-1所示。在flash編程和校驗時，P3口也接收一些控制信號。RST：復(fù)位輸入。晶振工作時，RST腳持續(xù)2個機器周期高電平將使單片機復(fù)位?？撮T狗計時完成后，RST腳輸出96個晶振周期的高電平。特殊寄存

33、器AUXR（地址8EH）上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。ALE/PROG：地址鎖存控制信號（ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低8位地址的輸出脈沖。在flash編程時，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下，ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。然而，特別強調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，ALE脈沖將會跳過。如果需要，通過將地址為8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作將無效，這一位置“1”，ALE僅在執(zhí)行MOVX或MOVC指令時有效。否則，ALE將被微弱拉高。這個ALE使能標(biāo)志位（地址為8EH的SF

34、R的第0位）的設(shè)置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。PSEN：外部程序存儲器選通信號（PSEN）是外部程序存儲器選通信號。當(dāng)AT89S52從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時，PSEN在每個機器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，PSEN將不被激活。EA/VPP：訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲器讀取指令，EA必須接GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA應(yīng)該接VCC。在flash編程期間，EA也接收12伏VPP電壓。XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。表3-1AT89S52引腳第二功能引腳號 第二功能

35、P1.0T2（定時器/計數(shù)器T2的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出P1.1 T2EX（定時器/計數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制） P1.5 MOSI（在系統(tǒng)編程用）P1.6 MISO（在系統(tǒng)編程用）P1.7 SCK（在系統(tǒng)編程用）P3.0 RXD（串行輸入）P3.1TXD（串行輸出）P3.2 INT0（外部中斷0）P3.3INT0（外部中斷0）P3.4T0（定時器0外部輸入）P3.5T1（定時器1外部輸入）P3.6WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7RD（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）核心芯片在該系統(tǒng)中的作用 INTO腳用于接收人體接近信號。 P2.1、P2.2、P2.3分別接經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后的震動及

36、傾角信號。INT1 用于接收車門及后備箱被非法開啟的信號。P2.6和P2.7做為輸出口，輸出控制模塊的輸入信號。3.1.2抗干擾電路設(shè)計此電路以MAX813L為核心，其連接電路如上圖3-1所示本報警系統(tǒng)的核心是單片機系統(tǒng)，而汽車會停放在各種各樣的場合，在這些場合中存在著各種各樣的干擾源，給系統(tǒng)的運行帶來很多問題，使系統(tǒng)無法正常運行，甚至產(chǎn)生誤報警，給車主帶來麻煩6。干擾按其來源通?？煞譃閮煞N：第一、由電壓電源引起的干擾：本系統(tǒng)以汽車電瓶供電，電瓶的老化，電量的多少或充放電瞬間等都會經(jīng)電源竄入瞬變干擾，引起誤動作。實踐經(jīng)驗表明，在單片機系統(tǒng)因外部干擾而引起的故障中，80以上是因電源干擾產(chǎn)生的。因

37、此，對電源電壓進行監(jiān)測并采取相應(yīng)的措施對系統(tǒng)的正常運行非常必要。第二、由電源以外原因引起的干擾：主要是傳輸信道的干擾，如雜散電磁場通過感應(yīng)和輻射進入信道的干擾，由于地阻抗耦合、漏電流等因素產(chǎn)生的干擾等。此類干擾同樣可以引起系統(tǒng)程序跑飛或死機等故障。除了從硬件方面加強抗干擾措施以外，使跑飛的程序重新進入正常運行也是很重要的。除了上述干擾源問題，單片機系統(tǒng)還有正常情況下的上電、手動復(fù)位等要求。MAX813L就是專門用來實現(xiàn)電源電壓檢測的芯片，它不僅能對+5V電源電壓檢測，還可以對其他電源電壓（如12V，-5v）實現(xiàn)檢測，另外他內(nèi)部還具有看門狗定時電路，用于單片機系統(tǒng)十分方便。MAX813L的引腳介

38、紹MAX813L是MAXIM公司推出的低成本微處理器監(jiān)控芯片，其DIP引腳如核心模塊電路中所示。/MR：人工復(fù)位輸入端Vcc：+5V電源GND：電源地PFI：電源故障監(jiān)測輸入端PFO：電源故障輸出端WDI：看門狗檢測輸入端RESET：復(fù)位信號輸出端/WDO：看門狗輸出3.2防人接近模塊設(shè)計該部分包括防人接近駕駛座和防人接近車體兩部分。其電氣原理圖如圖3-33.2.1防人接近駕駛座當(dāng)竊賊非法進入車內(nèi)試圖駕駛汽車時，必須能將此信號傳遞給單片機產(chǎn)生報警。這里選用熱釋紅外傳感器KDS9。熱釋電紅外傳感器只對中心波長為910m的紅外線輻射敏感，能夠檢測到人體輻射的紅外信息，可以用作人體入侵車內(nèi)的監(jiān)測器件

39、7。當(dāng)有人非法進入車內(nèi)時，傳感器檢測到人體紅外信息經(jīng)轉(zhuǎn)換電路將該信號轉(zhuǎn)換成電平信號傳遞給單片機，單片機觸發(fā)報警電路產(chǎn)生報警。其電氣原理圖如圖3-3所示。 3.2.2防人接近車體由于竊賊和正常行人的移動頻率不在同一范圍，就可選用傳感器對人體頻率進行監(jiān)測。首先設(shè)定報警頻率范圍，當(dāng)檢測到設(shè)定報警范圍的頻率時就產(chǎn)生報警。這里選用微波多普勒傳感器RD9481。利用多普勒效應(yīng)制成的傳感器可以用來探測人體或物體的移動，該傳感器在人或物體靠近時接收器接收的頻率發(fā)生變化。將此信號經(jīng)轉(zhuǎn)換電路后傳遞給單片機的輸入口，單片機經(jīng)過計算， 判斷其是否在設(shè)定的報警范圍內(nèi)。當(dāng)頻率變化至設(shè)定值時，可以判斷為有人或物體進入防盜系

40、統(tǒng)的預(yù)警范圍，觸發(fā)報警，否則繼續(xù)監(jiān)測。電氣連接圖如圖3-3所示。圖3-3 防人接近原理圖3.3車門防開啟模塊設(shè)計很多竊賊盜車首先是開啟車門后將車開走，也有的是打開后備箱盜竊物品，所以需要對非法開啟車門和后備箱監(jiān)控.從價格及系統(tǒng)要求考慮選用普通對射式紅外光電管。這種開關(guān)價格便宜方便使用，能滿足系統(tǒng)要求。這種紅外光電管由紅外發(fā)射管和紅外接收管兩部分構(gòu)成。將光電管分別安裝在車門及后備箱兩側(cè)，檢測信號經(jīng)轉(zhuǎn)換電路后送給單片機輸入口，車門正常關(guān)閉時接收管能夠接收到發(fā)射管發(fā)射的紅外信息，一旦有車門未關(guān)嚴(yán)或被非法打開情況發(fā)生時8，接收管接收不到發(fā)射管發(fā)出的紅外信息，單片機就會觸發(fā)報警電路產(chǎn)生報警。電氣連接圖如

41、圖3-4所示。 圖3-4 車門防開啟檢測電路3.4防震防拖檢測模塊設(shè)計有些盜賊會破壞車體或是將整車拖走，破壞車體時會產(chǎn)生震動，整車托運會有傾角產(chǎn)生。所以對震動和傾角的檢測是必要的。本模塊中核心芯片選用加速度傳感器ADXL202。 ADXL202是AD公司設(shè)計生產(chǎn)采用MEMS工藝制作的低價格、低功耗、單芯片集成雙軸加速度傳感器，3-5.25V單電源供電，工作電流小于6mA，可以測量0-5kHz，t2g范圍內(nèi)動態(tài)或靜態(tài)加速度，60Hz時分辨率為2mg，可以數(shù)字、模擬信號形式輸出，體積僅為5mm x 5mm x 2mm；可以對車體微小振動和整車的傾斜角度同時進行監(jiān)測。將其應(yīng)用于汽車防盜系統(tǒng)不但擴大了

42、系統(tǒng)的監(jiān)測范圍，而且簡化了系統(tǒng)，提高了防盜系統(tǒng)報警的可靠性。因此，選定其作為汽車防盜系統(tǒng)的傳感器件。電氣連接圖設(shè)計如圖3-5。 圖3-5 防震防拖電氣連接圖3.4.1ADXL202引腳功能介紹ADXL202的封裝形式為LCC-8，其封裝和引腳的示意圖如圖3-6所示。引腳ST用于芯片自測，VDD上電后，ST在靜電力的作用下，輸出的工作循環(huán)脈寬改變10%左右，相當(dāng)于作用800mg加速度的輸出信號9，測試這個引腳就可以用于判斷芯片是否正常工作；引腳T2需外接RST電阻，在0.5ms-IOms范圍內(nèi)設(shè)置工作循環(huán)周期T2；引腳COM作為公共接地端；引腳XOUT，YOUT二用于輸出數(shù)字信號；引腳XFILT

43、， YFILT外加濾波電容，用以設(shè)置檢測信號的帶寬范圍，VDD引腳作為芯片供電電源輸入端。圖3-6 ADXL202引腳結(jié)構(gòu)3.4.2加速度值的確定加速度傳感器可以分別利用XOUT，YOUT引腳和XFILT， YFILT引腳進行數(shù)字信號或模擬信號輸出。在采用數(shù)字信號進行測量時，只要利用微處理器的計數(shù)器/定時器端口分別采集信號的工作周期脈寬T，和工作周期的時間長度T2，利用公式（3-1）就可以得出被測加速度的值。A （g）=（T1/T2-0.5）/12.5% （3-1） 信號示意圖如圖3-7所示圖3-7 ADXL202信號示意圖在采用模擬信號進行測量時，可以直接采用從XFILT、YFILT引腳輸出

44、的模擬信號，也可以將XOUT，YOUT引腳輸出的數(shù)字信號進行RC濾波，重新恢復(fù)成模擬信號。第一種方法輸出的信號帶寬比較寬，但需外加電壓跟隨器才能帶負(fù)載；第二種方法可以對輸出的模擬信號進行放大，但頻率響應(yīng)特性較低。采用何種輸出方式應(yīng)根據(jù)具體的使用條件來確定。3.4.3 ADXL202系統(tǒng)中的設(shè)計方案由于竊賊盜竊汽車時會引起車體的振動或傾斜現(xiàn)象，而ADXL202能夠測量0-5kHz、士2g范圍內(nèi)動態(tài)或靜態(tài)加速度。動態(tài)加速度的測量可以用于振動檢測；而利用靜態(tài)的重力加速度作為輸人矢量，就可以確定物體的空間方向。整體方案設(shè)計方案ADXL202采用5V直流電源供電，為降低電源對傳感器的干擾，在引腳VDD和

45、公共接地端COM之間需連接0.1uF的去耦電容。由于芯片與微處理器共用一個供電電源，在電源與VDD之間需增加一個l00歐姆的電阻，以減小數(shù)字信號對傳感器輸出信號的干擾。T2引腳外接625千歐姆的RSET電阻，將輸出的數(shù)字信號周期確定為5ms，即頻率為200Hz。從XOUT、YOUT引腳輸出的數(shù)字信號直接送到微處理器的計數(shù)器/定時器端口，以便進行重力加速度的測量，以得出車體傾角的變化。從XFILT、YFILT引腳輸出的模擬信號經(jīng)電壓跟隨器提高負(fù)載能力后，送人微處理器的A/D端口，以對車體微小振動進行測量。汽車防盜中，車體傾斜角度的測量要求其信號的噪聲必須很小，這就要限制信號帶寬。而對于振動的測量

46、，則需要10-200Hz的較寬信號范圍。首先，將XFILT、YFIL引腳的濾波電容CX，CY設(shè)定為0.027uF，這樣輸出的數(shù)字、模擬信號的帶寬全都限制在200Hz以下，再將ADXL202輸出的帶寬為200Hz的數(shù)字和模擬信號分別經(jīng)過低通濾波和高通濾波，就可以獲得傾斜、振動監(jiān)測所需帶寬的信號。將ADXL202同時作為振動測量和傾斜角測量傳感器的方案原理圖如圖3-7中防震防拖檢測模塊所示。 傾斜角度的測量方法對于拖車或整車搬運的盜竊方式，如果車體的角度相對于初始狀態(tài)改變5，就可判定有盜車情況發(fā)生。傾斜角度測量值通過XOUT、YOUT端口輸出的數(shù)字信號得到10。由于經(jīng)XFILT、YFILT端口的電

47、容低通濾波，信號帶寬為200Hz，則根據(jù)ADXL202的噪聲計算公式為：Noise（rms）=（200g/）x （3-2）其中，Noise為噪聲的幾何平均值，BW為信號帶寬，f（Hz）為頻率。則其噪聲平均水平為：Noise（rms）=（200g/）x （3-3）代入BW=200得Noise（rms ） 3.6mg （3-4）取置信區(qū)間95.4%，則信號噪聲的峰一峰值為：4x N ise （r ms）=4x 3 .6mg=14.4mg （3-5）如果ADXL202的敏感軸從水平位置變化了5，就相當(dāng)于ADXL202輸出的數(shù)字信號改變約87mg，這樣14.4mg的噪聲水平就顯得過高了。因為期望的噪聲

48、水平最多不能超過5mg。將XOUT、YOUT端口輸出的200Hz數(shù)字信號進行16次采樣，并將采得的信號取平均值，就可以實現(xiàn)數(shù)字低通濾波，將信號的帶寬降為12.5Hz。此時的噪聲水平為：Noise（rms）=（200g/）x 0.9mg （3-6）取置信區(qū)間95.4%，則信號噪聲的峰一峰值為：4x Noise（rms）=4x0.9mg=3.6 m g （3-7）這種噪聲水平完全可以滿足系統(tǒng)要求（5mg）。ADXL202的溫度變化系數(shù)為2mg/，在監(jiān)測的0-5傾角范圍內(nèi)，每改變1，輸出約改變17mg。由于室外晝夜溫差很可能達到8.590，溫度漂移很可能造成虛假報警，必須對其限制?？梢岳密浖⒎制?/p>

49、進行信號處理，即如果ADXL202的輸出變化率大于87mg/min，就認(rèn)為有警情；如果小于這個數(shù)值，就可以認(rèn)為是由于溫度變化引起的溫度漂移，不予報警。汽車微小振動的測量方法通過對車體微小振動的測量，可以實現(xiàn)對破壞車體行為的監(jiān)測。若在一較短時間段內(nèi)，振動的能量超過設(shè)定的閾值，就可以判定有破壞汽車的況發(fā)生。監(jiān)測汽車微小振動所需信號由XFILT、YFILT端口獲得。雖然在XFILT、YFIL端口輸出的模擬信號已經(jīng)過200Hz低通濾波，但仍需將信號再經(jīng)1OHz高通濾波，才能達到振動監(jiān)測所需的10-200Hz帶寬要求。另外，從XFILT、YFIL端口輸出的模擬信號負(fù)載能力很弱，可以將帶通濾波后的信號送人

50、電壓跟隨器，以提高其負(fù)載能力。然后，將信號送入微處理器內(nèi)部的A/D端口進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換。根據(jù)采樣定理，微處理器采樣頻率定為400Hz，即每2.5ms采樣一次。利用軟件積分器測量振動的能量，是將微處理器記錄的16次振幅采樣值的絕對值求和，即可得到40ms內(nèi)振動的能量。如果這個絕對值之和超過設(shè)定的數(shù)字閾值，微處理器就可以進行報警。利用加速度傳感器ADXL202組成的防盜監(jiān)測裝置，不但擁有傳統(tǒng)汽車防盜傳感器件的靈敏性，而且擴大了汽車防盜的監(jiān)測范圍（可以對拖車和整車搬運的盜竊方式進行預(yù)警），而且還簡化了系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)可靠性。ADXL202完全可以取代磁效應(yīng)傳感器等傳統(tǒng)敏感元件，成為汽車防盜監(jiān)

51、測信號的可靠敏感器件。另外，ADXL202在計算機外圍設(shè)備、信息產(chǎn)品運動監(jiān)測等方面也有著廣泛的應(yīng)用。 3.4.4模擬轉(zhuǎn)換ADXL202檢測的是模擬信號不能直接作為單片機的輸入信號，必須對其進行A/D轉(zhuǎn)換。這里核心芯片選用ADC083211。ADC0832是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種8位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片。由于它體積小，兼容性強，性價比高而深受單片機愛好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率。ADC0832 具有以下特點：8位分辨率；雙通道A/D轉(zhuǎn)換；輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容；5V電源供電時輸入電壓在05V之間；工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時間為32S；一般功耗僅為15m

52、W；8P、14PDIP（雙列直插）、PICC 多種封裝；商用級芯片溫寬為0C to +70C，工業(yè)級芯片溫寬為40C to +85C。 ADC0832芯片的各個引腳結(jié)構(gòu)圖如圖3-8：圖3-8ADC0832芯片頂視圖ADC0832芯片接口說明：CS_ 片選使能，低電平芯片使能；CH0 模擬輸入通道0，或作為IN+/-使用；CH1 模擬輸入通道1，或作為IN+/-使用；GND 芯片參考0 電位（地）；DI 數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制；DO 數(shù)據(jù)信號輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出；CLK 芯片時鐘輸入；Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。ADC0832為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達256

53、級，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在05V之間。芯片轉(zhuǎn)換時間僅為32S，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強。獨立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。通過DI數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實現(xiàn)通道功能的選擇。單片機對ADC0832的控制原理：正常情況下ADC0832與單片機的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端與DI端在通信時并未同時有效并與單片機的接口是雙向的，所以電路設(shè)計時可以將DO和DI并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當(dāng)ADC0832未工作時其CS輸入端應(yīng)為高電平，此時芯片

54、禁用，CLK和DO/DI的電平可任意。當(dāng)要進行A/D轉(zhuǎn)換時，須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時由處理器向芯片時鐘輸入端CLK輸入時鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號。在第1個時鐘脈沖的下沉之前DI端必須是高電平，表示啟始信號。在第2、3個脈沖下沉之前DI端應(yīng)輸入2位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能，其功能項見表3-2和表3-3。表3-2 ADC0382獨立工作模式MUX AddressChannel#SGL/DIFODD/SIGN0110+11+表3-3 ADC0382微分工作模式MUX AddressChannel#SGL/DIF

55、ODD/SIGN0100+-01-+如表3-2和表3-3所示，當(dāng)此2 位數(shù)據(jù)為“1”、“0”時，只對CH0 進行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“1”、“1”時，只對CH1進行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“0”、“0”時，將CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負(fù)輸入端IN-進行輸入。當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“0”、“1”時，將CH0作為負(fù)輸入端IN-，CH1作為正輸入端IN+進行輸入。到第3個脈沖的下沉之后DI端的輸入電平就失去輸入作用，此后DO/DI端則開始利用數(shù)據(jù)輸出DO進行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。從第4個脈沖下沉開始由DO端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位DATA7，隨后每一個脈沖下沉DO端輸出下一位數(shù)據(jù)。直到第11個脈沖時發(fā)出最低

56、位數(shù)據(jù)DATA0，一個字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。也正是從此位開始輸出下一個相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個字節(jié)的下沉輸出DATD0。隨后輸出8位數(shù)據(jù)，到第19個脈沖時數(shù)據(jù)輸出完成，也標(biāo)志著一次A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束。最后將CS置高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進行處理就可以了。 3.5輸出控制模塊設(shè)計單片機輸出控制包括封鎖車門和切斷油路兩個控制部分，單片機根據(jù)車主的命令執(zhí)行分封鎖車門和切斷油路。電氣原理圖如圖3-9所示：圖3-9輸出控制原理圖車門和油路中接入繼電器12，由單片機輸出信號控制。當(dāng)車體遭受盜竊，車主接到短信報警后可以發(fā)送“切斷油路”，“封鎖車門”等短信，單片機接到命令后由P2.6，P2.7的輸出

57、控制信號，完成切斷油路或封鎖車門，從而實現(xiàn)遠程控功能。由于單片機輸出的信號功率較小，無法驅(qū)動繼電器，所以必須對其進行放大處理，使其足以完成對繼電器開和關(guān)的控制。本電路選用高壓大電流達林頓晶體管陣列ULN2003。 ULN2003A電路是美國Texas Instruments公司和Sprague公司開發(fā)的高壓大電流達林頓晶體管陣列電路。由7組達林頓晶體管陣列和相應(yīng)的電阻網(wǎng)絡(luò)以及鉗位二極管網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，具有同時驅(qū)動7組負(fù)載的能力，為單片雙極型大功率高速集成電路。其引腳結(jié)構(gòu)及控制電路如3-9圖所示。3.6聲音報警模塊當(dāng)有盜賊對車體構(gòu)成威脅時，報警系統(tǒng)不僅要發(fā)信息通知車主還應(yīng)有聲音報警信號向路人示意。所以

58、系統(tǒng)中應(yīng)包含聲音報警模塊。本系統(tǒng)選用普通聲音報警模塊，由單片機RING口的輸出信號觸發(fā)其鳴叫報警，單片機直接輸出的信號功率太小不能驅(qū)動聲音報警模塊報警。需將單片機輸出的信號進行放大處理，驅(qū)動電路示意圖如圖3-10所示：圖3-10 音報警電路示意圖3.7電源模塊設(shè)計報警系統(tǒng)采用車體電瓶供電，由于車體電瓶為24V直流電壓，而報警系統(tǒng)中各模塊的供電電壓又不盡相同，這就需要電平轉(zhuǎn)換電路將24V車體直流電壓轉(zhuǎn)換成個模塊需要的電壓。選用芯片A1212S和AMS117CD-5.0首先通過A1212S將24V車體直流電壓轉(zhuǎn)換成正負(fù)12伏直流電壓，給12V電壓驅(qū)動芯片供電13。另外通過AMS117CD-5.0將

59、12V直流電壓轉(zhuǎn)換成5V直流電壓給5V電壓驅(qū)動芯片供電。電氣原理圖如圖3-11所示：圖3-11 電源轉(zhuǎn)換原理圖第4章 軟件系統(tǒng)設(shè)計4.1軟件流程圖軟件流程圖圖4-1 系統(tǒng)軟件流程圖系統(tǒng)啟動后單片機首先是掃描改號鍵盤是否有輸入，對其做響應(yīng)處理。然后掃描輸入端口是否有前端檢測信號，有檢測信號則驅(qū)動聲音報警并向車主發(fā)送手機短信14，檢測短信是否發(fā)送成功否則繼續(xù)發(fā)送直到確定發(fā)送成功，然后撥通車主手機讓車主監(jiān)聽車內(nèi)情況以便作出正確的判斷和及時處理。若無檢測信號輸入單片機，單片機則監(jiān)測是否有車主短信，根據(jù)短信內(nèi)容做出相應(yīng)控制。4.2 A/D轉(zhuǎn)換程序系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計ADC0832 數(shù)據(jù)讀取程序流程：為了

60、高速有效的實現(xiàn)通信，我們采用匯編語言編寫接口程序。由于ADC0832 的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時間僅為32S，所以A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)采樣頻率可以很快，從而也保證的某些場合對A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)實時性的要求。數(shù)據(jù)讀取程序以子程序調(diào)用的形式出現(xiàn)，方便了程序的移植15。程序占用資源有累加器A，工作寄存器R7，通用寄存器B 和特殊寄存器CY。通道功能寄存器和轉(zhuǎn)換值共用寄存器B。在使用轉(zhuǎn)換子程序之前必須確定通道功能寄存器B的值，其賦值語句為“MOV B，#data”（00H03H）。運行轉(zhuǎn)換子程序后的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)值被放入B 中。子程序退出后即可以對B 中數(shù)據(jù)處理。流程圖見圖4-2。圖4.4A/D轉(zhuǎn)換程序流程圖4.3程序開發(fā)*文件

61、名稱：main.c說 明：控制發(fā)送SMS信息的S52程序GSM模塊（TC35i）通過串口與單片機相連*/#include#include #include #define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit RELAY1 = P26； /sbit RELAY2 = P27； /sbit ring = P17； /sbit ADC0832_CLK = P22； /sbit ADC0832_CS = P21； /sbit ADCO832_DI = P23； /*函數(shù)定義*/void main（void）； /主函數(shù)void Ini_UART（void）； /串口初始化void Ini_system（void）； /串口初始化void Delay（void）； /延時void CMGF（void）； /設(shè)置發(fā)送數(shù)據(jù)為TXET格式void CMGS（void）； /設(shè)置目的手機號碼void SEND（void）； /發(fā)送字符串void ADc0832（void）；/防振檢測void