汽車防盜設(shè)備按其結(jié)構(gòu)與功能可分三大類：機(jī)械式,、網(wǎng)絡(luò)式和電子式。機(jī)械式防盜原理是用機(jī)械鎖鎖住汽車上某一結(jié)構(gòu),，如變速器,、方向盤等。該類防盜器安裝簡便,，價格便宜,，但其體積較大，且該類防盜設(shè)備只防盜不報警,，無法確保防盜,。網(wǎng)絡(luò)式防盜主要依靠社會的公共網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控車輛的行駛，如GPS定位系統(tǒng),、 GSM或GPRS等,，該類防盜器技術(shù)先進(jìn)，功能強(qiáng)大,，但價格較高,，需要支付服務(wù)費(fèi)，而且通信信號容易受到干擾,，使防盜性能降低,。電子式防盜器是目前汽車市場上最為流行的防盜裝置，利用鑰匙中的無線電發(fā)射芯片與車身內(nèi)的ECU通信即可實(shí)現(xiàn)單向甚至雙向報警,。當(dāng)汽車遭到外界侵?jǐn)_時,，在附近的車主能通過隨身攜帶的鑰匙上的顯示屏了解汽車的狀況，但其缺點(diǎn)是誤報率較高,。

　　本文給出了一種基于單片機(jī)的雙向電子式汽車防盜系統(tǒng),，由主機(jī)和遙控器兩部分組成。遙控器由車主隨身攜帶,，主機(jī)置于車內(nèi)檢測報警信號源,，自定義兩者間利用無線收發(fā)模塊進(jìn)行半雙工通信。

　　1 主機(jī)的硬件設(shè)計

　　主機(jī)置于車內(nèi),，由MCU,、電源、傳感器輸入,、高頻模塊,、報警輸出五大模塊組成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。主控制器MCU采用LPC930,，用于檢測傳感器的觸發(fā),，并產(chǎn)生報警信號;同時更新遙控器的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)同步報警。由于傳感器輸入模塊中需要12 V的直流電壓,，而LPC930工作電壓在2.4～3.6 V之間,，固在電源模塊中利用SPX1117穩(wěn)壓器產(chǎn)生3.3 V的直流電壓。聲音報警控制電路采用RT0100電路,，RT0100是一個可以產(chǎn)生單一報聲的晶體電路,，采用CMOS技術(shù)制造，內(nèi)建RC振蕩電路,，工作電壓為2～5 V,，低靜態(tài)電流,。

　　圖1 主機(jī)的系統(tǒng)框圖

　　1.1 傳感器模塊設(shè)計

　　傳感器模塊包括邊門檢測電路,，振動檢測電路。在各種報警觸發(fā)時,，均導(dǎo)致汽車?yán)葓缶?0 s,，方向燈閃爍，車輛熄火無法啟動,。報警完成后,，防盜系統(tǒng)自動回到報警前的狀態(tài)。若短時間內(nèi)連續(xù)檢測到同一傳感器被觸發(fā),，防盜系統(tǒng)只報警4 min后自動停止報警,。直到其他傳感器被觸發(fā)時重新檢測所有檢測點(diǎn)，此時仍檢測到同一傳感器被觸發(fā),，再次報警4 min,。

　　1.1.1 邊門檢測電路

　　在主機(jī)處于警戒狀態(tài)時，用邊門檢測電路檢測邊門是否被打開,。若邊門被無故打開,，主機(jī)便進(jìn)入報警狀態(tài)。檢測電路如圖2所示,，圖中A點(diǎn)接邊門,，B點(diǎn)接單片機(jī)。當(dāng)邊門關(guān)閉,，由于二極管D2反向截止,，B點(diǎn)被充電至高電平。當(dāng)邊門被打開,，A點(diǎn)變?yōu)榈碗娖?，二極管D2導(dǎo)通，繼電器開關(guān)接地,，C1和R2組成的 RC電路迅速放電,，B點(diǎn)被拉為低電平,，向單片機(jī)產(chǎn)生一個低電平信號，單片機(jī)控制報警輸出電路報警,。

　　圖2 邊門檢測電路圖

　　C2用于過濾低電平毛刺脈沖,，避免系統(tǒng)產(chǎn)生誤動作。二極管D1和繼電器線圈組成泄放電路,，當(dāng)邊門被關(guān)上后,，由于繼電器線圈存在電感，通過D1將剩余電荷泄放,。

　　1.1.2 振動檢測電路

　　在主機(jī)處于警戒狀態(tài)時,，振動檢測電路用于檢測外界干擾是否造成車身損壞，若外界的干擾導(dǎo)致的車身振動超出車身所能承受的限度,，主機(jī)進(jìn)入報警狀態(tài),。電路圖如圖3所示，其中A點(diǎn)接振動檢測傳感器,，B點(diǎn)接單片機(jī),。當(dāng)檢測到振動時，A變?yōu)榈碗娖?，D1導(dǎo)通,，C1和R2組成的RC電路通過D1迅速放電，使得B點(diǎn)迅速變?yōu)榈碗娖?。C1兩端電壓不能跳變,，因而利用此特性將振動產(chǎn)生的低電平毛刺脈沖過濾，確保準(zhǔn)確檢測振動跳變信號,。

　　圖3 振動檢測電路圖

　　1.2 報警輸出模塊

　　報警輸出模塊除了簡單的喇叭跟車燈的聲光報警外,，還采用了熄火輸出控制電路。當(dāng)主機(jī)處于報警狀態(tài)時,，使車輛熄火,，無法啟動。電路圖如圖4所示,，其中A點(diǎn)接熄火輸出控制器,，B點(diǎn)接單片機(jī)。當(dāng)單片機(jī)輸出高電平時,，三極管Q1導(dǎo)通,，A點(diǎn)變?yōu)楦唠娖剑a(chǎn)生熄火輸出信號,，汽車不能啟動,。三極管Q2起到分流保護(hù)作用。當(dāng)三極管Q1射極電流超過上限時，Q2就會自動導(dǎo)通,，避免Q1因過流而導(dǎo)致?lián)p壞,。壓敏電阻RU1起到保護(hù)Q1和Q2作用，當(dāng)Q1集極電壓未超過上限時,，RU1不會導(dǎo)通,，但當(dāng)Q1集極過壓時，RU1自動導(dǎo)通,，避免Q1在過壓時損壞,。

　　圖4 報警輸出模塊

2 遙控器硬件設(shè)計

　　遙控器部分由MCU、無線收發(fā)模塊,、電源,、鍵盤、報警模塊組成,。以LPC930作為核心器件控制周圍的各模塊運(yùn)行,。以TDA5255為核心的無線收發(fā)模塊，接收主機(jī)傳來的數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)給LPC930進(jìn)行處理,。遙控器部分的系統(tǒng)框圖如圖5所示,。

　　圖5 遙控器部分的系統(tǒng)框圖

　　無線收發(fā)模塊由天線,、高頻發(fā)送,、高頻接收、TDA5255四部分組成,。TDA5255芯片是德國Infineon公司生產(chǎn)的有著強(qiáng)大功能的低功耗的 FSK/ASK單片收發(fā)芯片,，工作在433～435 MHz頻段，具有FSK/ASK調(diào)制和解調(diào)功能,。集成度高,，有完整的VCO(壓控振蕩器)和PLL(鎖相環(huán))合成器、FSK調(diào)制器,、RSSI的限制器,、 FSK解調(diào)器、數(shù)據(jù)濾波器,、數(shù)據(jù)分割器等,，減少了外圍電路的設(shè)計。更重要的是該芯片具有節(jié)電模式功能,，可通過不同方式設(shè)置節(jié)電模式,，符合遙控器低功耗的要求。模塊的系統(tǒng)框圖如圖6所示,。

　　圖6 模塊的系統(tǒng)框圖

　　3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　3.1 主機(jī)軟件設(shè)計

　　主機(jī)的軟件部分主要包括無線數(shù)據(jù)的傳輸,、數(shù)據(jù)處理并回傳、傳感器檢測、報警輸出并回傳四部分組成,，要處理的狀態(tài)和功能有20余種,，并且做到實(shí)時性，能與遙控器有很好的交互性,，用兩個變量STATUS和D-STATUS分別來存儲系統(tǒng)和報警的狀態(tài),，根據(jù)狀態(tài)來跳轉(zhuǎn)，總體的流程框圖如圖7所示,。

　　

　　圖7 總體的流程框圖

　　3.2 遙控器軟件設(shè)計

　　遙控器軟件設(shè)計以按鍵作為第一響應(yīng),，數(shù)據(jù)的接收為第二響應(yīng)，除了數(shù)據(jù)的傳輸,、報警,、按鍵設(shè)防、解除等功能外,，還需要有音樂產(chǎn)生,、低電壓檢測、低功耗控制,、信號強(qiáng)度檢測等附加功能,。軟件設(shè)計流程圖如圖8所示。

　　

　　圖8 軟件設(shè)計流程圖

　　4 結(jié)語

　　本系統(tǒng)以單片機(jī)為主控件,，采用自定義的通信協(xié)議,，實(shí)現(xiàn)主機(jī)與遙控器間的半雙工通信，從而達(dá)到了防盜報警的功能,。遙控器控制主機(jī)的狀態(tài),，可與主機(jī)同步報警;主機(jī)可檢測多個觸發(fā)源實(shí)現(xiàn)主機(jī)自身和遙控器遠(yuǎn)程報警，并能完成遙控器設(shè)定的車門自動上下鎖,、報警自動恢復(fù),、報警緊急解除等功能。經(jīng)測試,，本系統(tǒng)具有實(shí)時性強(qiáng),、可靠性高、功耗低等特點(diǎn),。