電動(dòng)車防盜報(bào)警器設(shè)計(jì)

電動(dòng)車防盜報(bào)警器設(shè)計(jì)摘要由于我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)不斷的發(fā)展，電動(dòng)車己經(jīng)變成了人們?nèi)粘３鲂幸环N非常重要的交通工具，但電動(dòng)車被偷盜案件卻經(jīng)常發(fā)生，因此，電動(dòng)車的車輛安全問(wèn)題成為人們持續(xù)關(guān)注的焦點(diǎn)之一?；贕SM技術(shù)的電動(dòng)車防盜報(bào)警系統(tǒng)，可以有效改善電動(dòng)車防盜功能，以滿足人們對(duì)電動(dòng)車的安全需求。本論文設(shè)計(jì)了一款基于STC51單片機(jī)的電動(dòng)車防盜報(bào)警器系統(tǒng)。傳統(tǒng)的電動(dòng)車防盜裝置存在著一些缺陷，比如預(yù)防被盜困難、被盜后報(bào)案難、追回車輛難等問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，本設(shè)計(jì)采用了震動(dòng)防盜報(bào)警器，并使用STC51單片機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)控制。通過(guò)SW-18010P型震動(dòng)開(kāi)關(guān)作為傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車的振動(dòng)信號(hào)的監(jiān)測(cè)和反饋，并通過(guò)LED和蜂鳴器顯示系統(tǒng)當(dāng)前的工作狀態(tài)。同時(shí)，使用希姆通公司的SIM900a作為GSM模塊，用于發(fā)送報(bào)警信息。本系統(tǒng)能夠及時(shí)感知電動(dòng)車的振動(dòng)信號(hào)并觸發(fā)報(bào)警功能，通過(guò)GSM模塊將報(bào)警信息以短信形式遠(yuǎn)程發(fā)送到預(yù)設(shè)的手機(jī)號(hào)碼中，減少用戶損失。實(shí)驗(yàn)證明，該系統(tǒng)功能穩(wěn)定可靠，適用于電動(dòng)車防盜報(bào)警裝置。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；GSM；震動(dòng)感應(yīng)；防盜報(bào)警器

目錄第1章緒論 第1章緒論研究目的及意義本論文的研究目的是設(shè)計(jì)一種電動(dòng)車防盜報(bào)警器系統(tǒng)，旨在解決傳統(tǒng)電動(dòng)車防盜裝置存在的問(wèn)題，并提供一種有效的防盜解決方案。電動(dòng)車的盜竊問(wèn)題日益嚴(yán)重，傳統(tǒng)的防盜裝置往往存在一定的缺陷，無(wú)法有效防止電動(dòng)車的被盜。因此，研究和設(shè)計(jì)一種可靠的電動(dòng)車防盜報(bào)警器系統(tǒng)具有重要意義。提高電動(dòng)車防盜效果：通過(guò)設(shè)計(jì)防盜報(bào)警器系統(tǒng)，可以及時(shí)感知電動(dòng)車的振動(dòng)信號(hào)并觸發(fā)報(bào)警，有效防止電動(dòng)車被盜。這有助于保護(hù)用戶的財(cái)產(chǎn)安全，提高電動(dòng)車的防盜能力。提升報(bào)警信息傳輸效率：采用GSM模塊發(fā)送報(bào)警信息，可以快速將報(bào)警信息以短信形式發(fā)送到預(yù)設(shè)的手機(jī)號(hào)碼。這樣，用戶可以在第一時(shí)間收到報(bào)警信息，采取相應(yīng)的措施，提高追回被盜電動(dòng)車的機(jī)會(huì)。創(chuàng)新防盜解決方案：本論文設(shè)計(jì)的電動(dòng)車防盜報(bào)警器系統(tǒng)運(yùn)用了新穎的震動(dòng)傳感器和單片機(jī)控制技術(shù)的理念，結(jié)合GSM模塊進(jìn)行報(bào)警信息傳輸。這種創(chuàng)新的設(shè)計(jì)方案為電動(dòng)車防盜領(lǐng)域提供了新的解決思路，具有一定的技術(shù)和應(yīng)用價(jià)值。推動(dòng)電動(dòng)車防盜技術(shù)發(fā)展：本研究的成果有助于推動(dòng)電動(dòng)車防盜技術(shù)的發(fā)展，為相關(guān)領(lǐng)域的研究和工程實(shí)踐提供參考。通過(guò)改進(jìn)和完善防盜報(bào)警器系統(tǒng)，可以不斷提高電動(dòng)車的安全性和防盜能力，促進(jìn)電動(dòng)車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。綜上所述，本論文的研究目的在于設(shè)計(jì)一種有效的電動(dòng)車防盜報(bào)警器系統(tǒng)，以提高電動(dòng)車的防盜能力，并具有推動(dòng)電動(dòng)車防盜技術(shù)發(fā)展的重要意義。國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀畢楊、郭少祖在2019年的論文中提出了一種基于單片機(jī)的電動(dòng)車震動(dòng)防盜報(bào)警器裝置設(shè)計(jì)。他們采用震動(dòng)傳感器和單片機(jī)控制器，通過(guò)判斷電動(dòng)車的震動(dòng)信號(hào)觸發(fā)報(bào)警功能，并通過(guò)蜂鳴器和LED指示燈提示報(bào)警狀態(tài)。朱貴憲在2019年的論文中介紹了一種電動(dòng)車用的新型防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)結(jié)合了加速度傳感器和單片機(jī)控制技術(shù)，能夠及時(shí)檢測(cè)到電動(dòng)車的震動(dòng)，并通過(guò)蜂鳴器和LED燈進(jìn)行報(bào)警提示。李崢等人在2020年的論文中提出了一種基于單片機(jī)的電動(dòng)自行車無(wú)線防盜報(bào)警器。他們采用無(wú)線通信技術(shù)，將震動(dòng)傳感器的信號(hào)通過(guò)無(wú)線方式傳輸?shù)綀?bào)警器控制器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警功能。B.Hu等人在2020年的論文中介紹了一種多區(qū)域無(wú)線防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)采用了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠覆蓋多個(gè)區(qū)域，并通過(guò)中心控制器對(duì)各個(gè)區(qū)域的報(bào)警信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和處理。YimeiLiu和WeishengZheng在2021年的論文中提出了一種基于GSM消息模塊的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)利用GSM模塊將報(bào)警信息以短信形式發(fā)送到用戶手機(jī)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程報(bào)警和實(shí)時(shí)通知的功能。GuoXue-bin在2019年的論文中研究了山西省北部地區(qū)農(nóng)田防護(hù)林的功能和結(jié)構(gòu)。雖然與電動(dòng)車防盜報(bào)警器設(shè)計(jì)不直接相關(guān)，但提供了關(guān)于農(nóng)田防護(hù)的信息和研究成果。綜上所述，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有一些關(guān)于電動(dòng)車防盜報(bào)警器的研究和設(shè)計(jì)工作，其中主要涉及傳感器技術(shù)、單片機(jī)控制、無(wú)線通信和報(bào)警信息傳輸?shù)确矫妗＿@些研究成果為本論文的設(shè)計(jì)提供了借鑒和參考，同時(shí)也反映了該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和趨勢(shì)。主要研究?jī)?nèi)容基于當(dāng)前電動(dòng)車和電瓶容易遭受盜竊的問(wèn)題，本研究以單片機(jī)為核心，結(jié)合聲光報(bào)警電路、GSM通信模塊、位移傳感器和語(yǔ)音播報(bào)模塊等外圍電路，成功的設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種新穎的電動(dòng)車防盜報(bào)警系統(tǒng)。和傳統(tǒng)的電動(dòng)車報(bào)警器對(duì)比，新系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)報(bào)警器容易虛報(bào)警導(dǎo)致擾民和環(huán)境噪聲污染等問(wèn)題。最重要的是，該系統(tǒng)采用語(yǔ)音和聲光警示，能夠科學(xué)有效遏制盜竊行為，減少人們的經(jīng)濟(jì)損失。通過(guò)對(duì)軟硬件進(jìn)行調(diào)試，結(jié)果顯示該報(bào)警系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、性能良好，具有廣泛的實(shí)用價(jià)值。

第2章系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)2.1設(shè)計(jì)方案遙控器與主機(jī)的無(wú)線通信：系統(tǒng)使用無(wú)線通信技術(shù)，通過(guò)遙控器與主機(jī)進(jìn)行信號(hào)傳輸和控制。無(wú)線通信可以采用常見(jiàn)的無(wú)線協(xié)議，如RF、Bluetooth或Wi-Fi等。遙控器上的按鍵功能：遙控器上設(shè)置有3個(gè)按鍵，作用分別是布防、撤防和報(bào)警提示。車主可以通過(guò)按下相對(duì)應(yīng)的按鍵來(lái)控制系統(tǒng)的狀態(tài)以及功能。布防狀態(tài)下的震動(dòng)感應(yīng)檢測(cè)與報(bào)警：當(dāng)用戶按下布防鍵后，主震動(dòng)感應(yīng)板的震動(dòng)傳感器開(kāi)始檢測(cè)電動(dòng)車的震動(dòng)信號(hào)。一旦檢測(cè)到有震動(dòng)信號(hào)，相對(duì)應(yīng)的LED燈亮起，蜂鳴器開(kāi)始響起報(bào)警。報(bào)警持續(xù)一小段時(shí)間（約半分鐘），然后停止報(bào)警。且用戶也可以通過(guò)撤防鍵取消報(bào)警。短信提示用戶：在布防的狀態(tài)下，當(dāng)主板檢測(cè)到震動(dòng)信號(hào)并觸發(fā)聲光報(bào)警時(shí)，GSM模塊會(huì)向預(yù)設(shè)的手機(jī)號(hào)碼發(fā)送短信，提示車主有人對(duì)電動(dòng)車進(jìn)行非法操作。車主能夠及時(shí)收到警報(bào)信息，并采取對(duì)應(yīng)的措施。繼電器的控制功能：設(shè)備中的繼電器可以模擬切斷發(fā)動(dòng)機(jī)的電源，防止盜竊者通過(guò)撬動(dòng)鑰匙孔盜取電動(dòng)車。當(dāng)系統(tǒng)處于布防狀態(tài)并檢測(cè)到非法震動(dòng)時(shí)，繼電器可以自動(dòng)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)電源，阻止車輛的啟動(dòng)。通過(guò)以上設(shè)計(jì)方案的實(shí)施，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遙控器與主機(jī)之間的無(wú)線通信，具備布防、撤防和報(bào)警提示的功能。在布防狀態(tài)下，系統(tǒng)可以檢測(cè)到震動(dòng)信號(hào)并進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警，同時(shí)通過(guò)GSM模塊發(fā)送短信提示車主。此外，繼電器的控制功能可以增加對(duì)電動(dòng)車的物理防護(hù)，提高防盜能力。2.2功能需求分析2.2.1技術(shù)路線（1）硬件部分需要STC89系列單片機(jī)、SIM800L、藍(lán)牙遠(yuǎn)程APP模塊（2）軟件平臺(tái)程序用keil5；（3）畫原理圖用AD；（4）編程語(yǔ)言用C語(yǔ)言；（5）用戶信息顯示查看；2.2.2預(yù)期結(jié)果（1）遙控器與主機(jī)采用無(wú)線的方式進(jìn)行通信；（2）遙控器上3個(gè)按鍵，功能分別是布防、撤防和緊急報(bào)警提示；（3）按下布防鍵，主板的震動(dòng)傳感器檢測(cè)震動(dòng)，當(dāng)檢測(cè)到有震動(dòng)傳感信號(hào)時(shí)，相對(duì)應(yīng)的LED燈亮起來(lái)，蜂鳴器響開(kāi)始報(bào)警。約半分鐘后停止報(bào)警，也可以通過(guò)按下撤防按鍵取消報(bào)警；（4）布防狀態(tài)下，檢測(cè)到有震動(dòng)信號(hào)報(bào)警時(shí)，GSM模塊會(huì)給手機(jī)發(fā)送短信提示用戶；（5）設(shè)備的繼電器也可以模擬切斷發(fā)動(dòng)機(jī)的電源，防止偷盜者通過(guò)撬動(dòng)鑰匙孔盜車；2.3總體方案設(shè)計(jì)第一：理論知識(shí)準(zhǔn)備階段，理解設(shè)計(jì)課題，認(rèn)真研究課題所涉及到的內(nèi)容，并能夠較好的掌握相關(guān)題目的知識(shí)；第二：確定系統(tǒng)的各個(gè)模塊，理清各個(gè)模塊之間的關(guān)系，并收集相關(guān)得到軟硬件資料；第三：規(guī)劃課題，確定系統(tǒng)組成的結(jié)構(gòu)，勾畫出系統(tǒng)大體框架并在結(jié)構(gòu)框架的基礎(chǔ)上提出原理框圖；第四：利用軟件完成硬件電路部分的設(shè)計(jì)并且畫出各部分的電路圖，將系統(tǒng)部件通過(guò)接口電路集合在一起，并畫出電路圖；第五：根據(jù)系統(tǒng)控制過(guò)程完成軟件設(shè)計(jì)部分，繪制出主流程圖；第六：進(jìn)行模擬仿真，檢查系統(tǒng)是否能夠按照預(yù)先要求實(shí)現(xiàn)控制功能，最后整理論文。2.4單片機(jī)型號(hào)選擇STC89C52是STC（深圳市英科微電子有限公司）系列單片機(jī)的一員，它基于8051內(nèi)核，并具有較高的性能和豐富的外設(shè)功能。以下是選擇STC89C52單片機(jī)的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：處理能力：STC89C52單片機(jī)具有12MHz的工作頻率，可提供較高的處理能力，能夠快速響應(yīng)傳感器信號(hào)和進(jìn)行復(fù)雜的邏輯控制。存儲(chǔ)容量：STC89C52單片機(jī)具有8KB的閃存和256B的RAM，可滿足一般嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)需求。同時(shí)，STC89C52還支持外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器，可以進(jìn)一步擴(kuò)展存儲(chǔ)容量。IO口數(shù)量：STC89C52單片機(jī)具有32個(gè)可編程IO口，可以連接傳感器、控制器和通信模塊等外部設(shè)備，滿足系統(tǒng)的輸入輸出接口需求。通信接口：STC89C52單片機(jī)支持多種通信接口，如UART、SPI和I2C等。這使得它能夠方便地與其他外部設(shè)備進(jìn)行通信，滿足系統(tǒng)與GSM模塊等通信需求。開(kāi)發(fā)工具支持：STC提供了完善的開(kāi)發(fā)工具鏈，包括編譯器、調(diào)試器和開(kāi)發(fā)環(huán)境。開(kāi)發(fā)者可以使用STC官方提供的開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)、調(diào)試和測(cè)試，提高開(kāi)發(fā)效率。綜上所述，選擇STC89C52單片機(jī)作為主控制芯片是合理的，它具備較高的處理能力、適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)容量、豐富的IO口數(shù)量和通信接口，同時(shí)具備良好的開(kāi)發(fā)工具支持，能夠滿足電動(dòng)車防盜報(bào)警器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求。最小系統(tǒng)原理圖如圖所示。圖2.4STC89單片機(jī)原理圖

第3章系統(tǒng)的硬件部分設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)主控制模塊：主控制模塊采用STC89C52單片機(jī)作為核心控制器，負(fù)責(zé)接收傳感器信號(hào)、控制報(bào)警和與通信模塊進(jìn)行通信。它包括主控制板、外部晶振和相應(yīng)的電源電路。傳感器模塊：傳感器模塊用于檢測(cè)電動(dòng)車的狀態(tài)和環(huán)境參數(shù)。主要包括震動(dòng)傳感器、光敏傳感器、溫度傳感器等。這些傳感器將感知到的信號(hào)通過(guò)引腳連接到主控制模塊。報(bào)警模塊：報(bào)警模塊包括聲光報(bào)警電路和蜂鳴器。當(dāng)主控制模塊檢測(cè)到非法震動(dòng)或其他異常情況時(shí)，觸發(fā)報(bào)警模塊，發(fā)出聲音和光亮的警報(bào)，以吸引注意力和警示周圍的人員。通信模塊：通信模塊采用GSM模塊（如SIM900a）進(jìn)行與手機(jī)的通信。它與主控制模塊通過(guò)串口或其他適當(dāng)?shù)耐ㄐ沤涌谶B接，用于發(fā)送報(bào)警信息給預(yù)設(shè)的手機(jī)號(hào)碼。電源模塊：電源模塊負(fù)責(zé)為整個(gè)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源供應(yīng)。它包括電池或其他電源模塊、電源管理電路和相應(yīng)的電源連接。繼電器控制模塊：繼電器控制模塊用于模擬切斷電動(dòng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)電源，以防止非法啟動(dòng)。它與主控制模塊連接，并通過(guò)控制繼電器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)來(lái)控制電動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)的電源。以上硬件模塊通過(guò)連接線路和插座進(jìn)行連接和固定，形成一個(gè)完整的電動(dòng)車防盜報(bào)警器系統(tǒng)。在總體設(shè)計(jì)中，需要考慮硬件模塊之間的適當(dāng)布局和連接方式，以確保信號(hào)的穩(wěn)定傳輸和系統(tǒng)的正常運(yùn)行。圖3.1總體原理圖

3.2系統(tǒng)的主要功能模塊設(shè)計(jì)3.2.1震動(dòng)傳感器模塊設(shè)計(jì)震動(dòng)傳感器選擇：選擇一款合適的震動(dòng)傳感器用于檢測(cè)電動(dòng)車的震動(dòng)信號(hào)。常見(jiàn)的震動(dòng)傳感器有SW-18010P型震動(dòng)開(kāi)關(guān)等。該型號(hào)震動(dòng)開(kāi)關(guān)具有靈敏度高、響應(yīng)迅速的特點(diǎn)，適合用于電動(dòng)車防盜報(bào)警器系統(tǒng)。連接電路設(shè)計(jì)：將震動(dòng)傳感器與主控制模塊相連接。一端連接到主控制模塊的IO口，另一端連接到電源電路?？梢允褂秒娮韬碗娙莸仍?lái)實(shí)現(xiàn)合適的電路連接和防護(hù)。通過(guò)主控制模塊的IO口讀取傳感器的輸出信號(hào)。靈敏度調(diào)節(jié)：根據(jù)實(shí)際需求和環(huán)境情況，對(duì)震動(dòng)傳感器的靈敏度進(jìn)行調(diào)節(jié)?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整電路中的元件或軟件中的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。確保在合適的靈敏度范圍內(nèi)，能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)到非法震動(dòng)信號(hào)。防誤報(bào)處理：在設(shè)計(jì)中考慮到可能的誤報(bào)情況，采取相應(yīng)的處理措施。例如，可以設(shè)置一個(gè)延時(shí)功能，僅在連續(xù)震動(dòng)信號(hào)持續(xù)一定時(shí)間后才觸發(fā)報(bào)警，以排除短暫震動(dòng)引起的誤報(bào)。引腳連接和布局：在硬件設(shè)計(jì)中，合理安排震動(dòng)傳感器模塊的引腳連接和布局。確保連接穩(wěn)定可靠，信號(hào)傳輸暢通，并與其他硬件模塊進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪B接和固定。原理圖如下。圖3.2.1震動(dòng)傳感器原理圖3.2.2SIM800L短信模塊設(shè)計(jì)模塊連接：將SIM800L模塊與主控制模塊進(jìn)行連接。主控制模塊需要提供相應(yīng)的串口接口（如UART）用于與SIM800L進(jìn)行通信。確保連接穩(wěn)定可靠，并注意信號(hào)引腳的正確連接。電源供應(yīng)：為SIM800L模塊提供穩(wěn)定的電源供應(yīng)。SIM800L通常需要3.7V至4.2V的電源電壓。可以使用電池或其他合適的電源模塊，并考慮到模塊的功耗和電流需求。串口通信設(shè)置：通過(guò)主控制模塊與SIM800L模塊進(jìn)行串口通信。根據(jù)SIM800L的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)手冊(cè)，設(shè)置合適的波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和校驗(yàn)位等參數(shù)。確保主控制模塊能夠與SIM800L模塊進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)交互。AT指令控制：使用主控制模塊通過(guò)串口發(fā)送AT指令來(lái)控制SIM800L模塊的操作。AT指令是SIM800L模塊的通信協(xié)議，用于發(fā)送短信、接收短信和進(jìn)行其他通信功能。編寫相應(yīng)的AT指令序列，實(shí)現(xiàn)發(fā)送報(bào)警信息的功能。短信發(fā)送功能：根據(jù)系統(tǒng)的需求和報(bào)警條件，通過(guò)主控制模塊發(fā)送相應(yīng)的AT指令，觸發(fā)SIM800L模塊發(fā)送短信給預(yù)設(shè)的手機(jī)號(hào)碼?？梢詫?bào)警信息和相關(guān)參數(shù)封裝為短信內(nèi)容，確保信息的準(zhǔn)確傳遞。錯(cuò)誤處理和狀態(tài)檢測(cè)：在設(shè)計(jì)中考慮到SIM800L模塊可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤和異常情況。通過(guò)檢測(cè)模塊的返回信息或通過(guò)相應(yīng)的AT指令查詢模塊狀態(tài)，進(jìn)行錯(cuò)誤處理和狀態(tài)檢測(cè)，確保短信發(fā)送功能的可靠性和穩(wěn)定性。原理圖如下。圖3.2.2SIM800L原理圖3.2.3接收模塊與遙控模塊設(shè)計(jì)SC2272是與SC2262配對(duì)使用的一款通用遙控解碼集成電路。是采用CMOS工藝制造，它最大擁有12位的三態(tài)地址管腳，可支持多達(dá)531441(或312)個(gè)地址的編碼。因此極大的減少了碼的沖突和非法對(duì)編碼進(jìn)行掃描以使之匹配的可能性。特點(diǎn)工作電壓范圍寬(Vcc=2~12V)、低功耗和較強(qiáng)的噪聲抑制能力、最大設(shè)置為12位三態(tài)地址管腳或6位數(shù)據(jù)管腳、外接雙端電阻的振蕩器、數(shù)據(jù)輸出有鎖存和瞬態(tài)兩種輸出類型。原理圖如下。圖3.2.3接收模塊和遙控部分原理圖3.2.4蜂鳴器模塊設(shè)計(jì)蜂鳴器選擇：選擇適合的蜂鳴器用于發(fā)出報(bào)警聲音。常見(jiàn)的蜂鳴器有無(wú)源蜂鳴器和有源蜂鳴器兩種類型。根據(jù)系統(tǒng)的需求和聲音的要求，選擇合適的蜂鳴器型號(hào)。連接電路設(shè)計(jì)：將蜂鳴器與主控制模塊進(jìn)行連接。一端連接到主控制模塊的IO口，另一端連接到電源電路。可以使用電阻和電容等元件來(lái)實(shí)現(xiàn)合適的電路連接和驅(qū)動(dòng)。報(bào)警聲音控制：根據(jù)系統(tǒng)的需要，通過(guò)主控制模塊對(duì)蜂鳴器進(jìn)行控制，發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警聲音。可以通過(guò)改變IO口的電平或頻率來(lái)控制蜂鳴器的聲音類型和持續(xù)時(shí)間。聲音警示設(shè)計(jì)：考慮到報(bào)警聲音的效果和警示作用，設(shè)計(jì)合適的聲音模式。可以設(shè)置不同的報(bào)警聲音模式，如連續(xù)鳴叫、間歇鳴叫、變頻鳴叫等，以吸引注意力并警示周圍的人員。聲音控制靈敏度：根據(jù)實(shí)際需求和環(huán)境情況，對(duì)蜂鳴器的聲音控制靈敏度進(jìn)行調(diào)節(jié)?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整電路中的元件或軟件中的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。確保在合適的靈敏度范圍內(nèi)，能夠發(fā)出清晰、響亮的報(bào)警聲音。引腳連接和布局：在硬件設(shè)計(jì)中，合理安排蜂鳴器模塊的引腳連接和布局。確保連接穩(wěn)定可靠，信號(hào)傳輸暢通，并與其他硬件模塊進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪B接和固定。通過(guò)以上設(shè)計(jì)要點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車防盜報(bào)警器系統(tǒng)中的蜂鳴器模塊。它能夠根據(jù)系統(tǒng)的控制信號(hào)，發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警聲音，以吸引注意力并警示周圍的人員。同時(shí)，要注意聲音控制的靈敏度和聲音警示的設(shè)計(jì)，以提高系統(tǒng)的可靠性和警示效果。其原理圖為：圖3.2.4蜂鳴器模塊設(shè)計(jì)

第4章系統(tǒng)的軟件部分設(shè)計(jì)4.1軟件的主要流程初始化：在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，進(jìn)行必要的初始化操作，包括配置IO口、設(shè)置定時(shí)器、初始化串口通信等。確保系統(tǒng)各個(gè)模塊正常工作。監(jiān)測(cè)按鍵：通過(guò)讀取遙控器上的按鍵狀態(tài)，監(jiān)測(cè)用戶的操作。判斷按鍵狀態(tài)，例如布防按鍵、撤防按鍵和報(bào)警提示按鍵的狀態(tài)。布防操作：如果檢測(cè)到布防按鍵被按下，啟動(dòng)布防操作。此時(shí)開(kāi)始監(jiān)測(cè)震動(dòng)傳感器的信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到非法震動(dòng)時(shí)觸發(fā)報(bào)警。震動(dòng)監(jiān)測(cè)：當(dāng)系統(tǒng)處于布防狀態(tài)時(shí)，不斷監(jiān)測(cè)震動(dòng)傳感器的信號(hào)。如果檢測(cè)到非法震動(dòng)信號(hào)，觸發(fā)報(bào)警操作。報(bào)警處理：當(dāng)報(bào)警條件滿足時(shí)，觸發(fā)報(bào)警處理。發(fā)出報(bào)警聲音通過(guò)蜂鳴器，同時(shí)通過(guò)SIM800L模塊發(fā)送短信給預(yù)設(shè)的手機(jī)號(hào)碼。報(bào)警停止：在報(bào)警觸發(fā)后，設(shè)定一個(gè)延時(shí)時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)保持報(bào)警狀態(tài)。在延時(shí)時(shí)間結(jié)束后，停止報(bào)警聲音，但仍保持布防狀態(tài)。撤防操作：如果檢測(cè)到撤防按鍵被按下，執(zhí)行撤防操作。此時(shí)停止報(bào)警狀態(tài)，關(guān)閉報(bào)警聲音，并將系統(tǒng)設(shè)置為撤防狀態(tài)。系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)：在布防或撤防狀態(tài)下，持續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的狀態(tài)。根據(jù)狀態(tài)改變LED燈的亮滅，顯示系統(tǒng)當(dāng)前的工作狀態(tài)。循環(huán)檢測(cè)：通過(guò)一個(gè)主循環(huán)，不斷檢測(cè)按鍵狀態(tài)和傳感器信號(hào)，根據(jù)不同的情況執(zhí)行相應(yīng)的操作。確保系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)測(cè)和響應(yīng)用戶的操作和報(bào)警情況；總體流程圖如下。圖4.1總體流程圖

4.2震動(dòng)傳感器模塊軟件設(shè)計(jì)當(dāng)系統(tǒng)初始化完成后，開(kāi)始正常工作。上位機(jī)選擇布防模式，震動(dòng)傳感器開(kāi)始工作，若檢測(cè)到有震動(dòng)，則發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)控制系統(tǒng)亮燈、報(bào)警并發(fā)送短信給上位機(jī)，執(zhí)行相應(yīng)功能。流程如下。圖4.2震動(dòng)傳感器工作流程圖

4.3SIM800L短信模塊軟件設(shè)計(jì)當(dāng)系統(tǒng)初始化完成后，開(kāi)始正常工作。若開(kāi)啟布防狀態(tài)，如果檢測(cè)到震動(dòng)，則單片機(jī)控制SIM800L短信模塊給上位機(jī)發(fā)送短信，以提醒車主。流程圖如下。圖4.3短信模塊流程圖

4.4遙控和接受模塊軟件設(shè)計(jì)當(dāng)單片機(jī)初始化完成后，開(kāi)始正常工作。上位機(jī)中的遙控模塊可以使下位機(jī)的接受模塊收到布防、撤防、報(bào)警三個(gè)狀態(tài)，還可以在報(bào)警狀態(tài)時(shí)切斷下位機(jī)電源。流程圖如下。圖4.4遙控和接收模塊流程圖

4.5蜂鳴器模塊軟件設(shè)計(jì)當(dāng)系統(tǒng)初始化完成后，開(kāi)始正常工作。若是布防狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)到震動(dòng)時(shí)，單片機(jī)控制蜂鳴器電路工作起到報(bào)警作用；上位機(jī)也可以直接選擇報(bào)警模式使蜂鳴器工作。流程圖如下。圖4.5蜂鳴器模塊軟件設(shè)計(jì)

第5章系統(tǒng)測(cè)試5.1系統(tǒng)實(shí)物圖圖5.1系統(tǒng)元器件擺放和引腳焊接圖5.2測(cè)試原理圖5.2綠黃燈同時(shí)點(diǎn)亮代表正在初始化接通電源后，按下開(kāi)關(guān)，綠燈黃燈同時(shí)亮起，外界電路部分閉合，電路進(jìn)入布防狀態(tài)，GSM短信模塊紅燈閃爍，頻率每秒一閃。大約二十秒過(guò)后黃燈綠燈同時(shí)熄滅，GSM模塊紅燈閃爍頻率變?yōu)槿胍婚W，代表模塊已經(jīng)接收到信號(hào)，可以正常接受和發(fā)送報(bào)警信號(hào)。圖5.3檢測(cè)到震動(dòng)，蜂鳴器工作，燈閃亮，上位機(jī)收到短信輕輕敲動(dòng)震動(dòng)面板，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警報(bào)警燈閃爍并向上機(jī)位發(fā)送報(bào)警短信，且會(huì)斷開(kāi)外接電路，報(bào)警持續(xù)時(shí)間約20秒。超過(guò)時(shí)間自動(dòng)解除報(bào)警，蜂鳴器與報(bào)警燈停止工作但外接電路仍保持?jǐn)嚅_(kāi)狀態(tài)知道下次布防開(kāi)始，也可通過(guò)上機(jī)位控制中斷報(bào)警狀態(tài)和恢復(fù)布防狀態(tài)。圖5.4按下第二個(gè)按鍵撤防，系統(tǒng)回歸正常除了通過(guò)上機(jī)位控制外，按下遙控模塊的第二個(gè)按鍵也可以實(shí)現(xiàn)布防狀態(tài)下撤防以及報(bào)警狀態(tài)下撤防。圖5.5按下第三個(gè)按鍵報(bào)警，系統(tǒng)進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)遙控模塊第三個(gè)按鍵可在緊急狀態(tài)下按下進(jìn)入緊急報(bào)警狀態(tài)，現(xiàn)象為蜂鳴器報(bào)警，兩個(gè)報(bào)警燈同時(shí)閃爍，斷開(kāi)外接電路并發(fā)送報(bào)警短信至上機(jī)位

第6章總結(jié)與展望6.1總結(jié)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，該系統(tǒng)利用不同的LED及蜂鳴器顯示系統(tǒng)當(dāng)前的工作狀態(tài)，并采用SIM900aGSM模塊發(fā)送報(bào)警信息。相比傳統(tǒng)的防盜裝置，該系統(tǒng)解決了預(yù)防被盜難、報(bào)案難、追回車輛難等問(wèn)題，提供了更有效的防盜手段。在研究現(xiàn)狀分析中，探討了國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果，發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)防盜裝置存在的問(wèn)題和不足之處，為本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了參考和依據(jù)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通過(guò)選用STC51單片機(jī)作為主控制器，結(jié)合聲光報(bào)警電路、GSM通信模塊、位移傳感器和語(yǔ)音播報(bào)模塊等外圍電路，實(shí)現(xiàn)了防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)具備布防、撤防和報(bào)警提示等功能，能夠檢測(cè)震動(dòng)信號(hào)并及時(shí)觸發(fā)警報(bào)，并通過(guò)GSM模塊發(fā)送短信通知車主。通過(guò)硬件部分設(shè)計(jì)和軟件編程，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)車防盜報(bào)警器系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，并進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)試和測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、性能良好，具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本論文的研究目的是為了提供一種高效、可靠的電動(dòng)車防盜報(bào)警解決方案，減少人們經(jīng)濟(jì)損失和便利性，從而保護(hù)車輛安全。該系統(tǒng)具有良好的實(shí)用性和推廣價(jià)值，對(duì)于解決電動(dòng)車防盜問(wèn)題具有一定的實(shí)際意義。然而，本系統(tǒng)仍存在一些改進(jìn)的空間，例如進(jìn)一步優(yōu)化報(bào)警聲音和報(bào)警信息的處理，增加更多的防盜功能等。未來(lái)可以進(jìn)一步深入研究和完善，以滿足不斷變化的防盜需求。6.2展望強(qiáng)化防盜功能：未來(lái)可以進(jìn)一步研究和引入更高級(jí)的防盜功能，例如使用GPS定位模塊實(shí)現(xiàn)車輛實(shí)時(shí)定位和追蹤，或者引入圖像識(shí)別技術(shù)來(lái)檢測(cè)異常情況。增加遠(yuǎn)程控制功能：目前的系統(tǒng)主要依靠遙控器進(jìn)行操作，可以考慮引入手機(jī)應(yīng)用或者云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、監(jiān)控和管理功能，提供更便捷的用戶體驗(yàn)。提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性：對(duì)系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，減少誤報(bào)和故障的發(fā)生?？紤]能耗和節(jié)能問(wèn)題：在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可以注重節(jié)能和低功耗的設(shè)計(jì)，以延長(zhǎng)電池壽命和減少能耗。用戶友好性的提升：對(duì)用戶界面和操作流程進(jìn)行改進(jìn)，使系統(tǒng)更加用戶友好和易于使用，同時(shí)提供清晰的指示和操作指導(dǎo)。綜上所述，未來(lái)的研究可以從提升防盜功能、增加遠(yuǎn)程控制功能、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性、考慮能耗和節(jié)能問(wèn)題，以及提升用戶友好性等方面展開(kāi)。這些改進(jìn)將進(jìn)一步提升電動(dòng)車防盜報(bào)警器系統(tǒng)的性能和實(shí)用性，滿足用戶對(duì)安全性和便捷性的需求，并為電動(dòng)車防盜領(lǐng)域的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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注釋電路圖源代碼#include<reg51.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#include"eeprom51.h"sbitSOS = P1^2;//測(cè)試sbitbufang = P1^4;//布放按鍵sbitchefang= P1^3;//撤防sbitbaojing= P1^1;//蜂鳴器sbitjdq=P1^0; //繼電器sbitled1=P2^0;sbitled2=P2^1;sbitsos1=P2^6;//第一路報(bào)警sbitsos2=P2^4;//第二路報(bào)警bitSOS_SEND=0;#defineRsBuf_N 250unsignedcharxdataRsBuf[RsBuf_N]; //定義串口接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)uintRsPoint; bitchange_OK=0; //修改號(hào)碼成功標(biāo)志位chardianhuahaoma[12];//接收號(hào)碼暫存區(qū)chardianhuahaoma_old[12];//舊接收號(hào)碼暫存區(qū)bitbdataflag,flag1;//flag布防標(biāo)志，flag1布防倒計(jì)時(shí)標(biāo)志uchart,t1;unsignedintjs; //定時(shí)器專用變量uchara_a; //判斷是否是新單片機(jī)（或內(nèi)部EEPROM清空）/******************把數(shù)據(jù)保存到單片機(jī)內(nèi)部eeprom中******************/voidwrite_eeprom(){ ucharwrite_num; SectorErase(0x2000);//擦除第一扇區(qū) for(write_num=0;write_num<11;write_num++) byte_write(0x2000+write_num,dianhuahaoma[write_num]); //分別寫進(jìn)去 byte_write(0x2060,a_a); //eeprom標(biāo)志}/******************把數(shù)據(jù)從單片機(jī)內(nèi)部eeprom中讀出來(lái)*****************/voidread_eeprom(){ ucharread_num; for(read_num=0;read_num<11;read_num++) dianhuahaoma[read_num]=byte_read(0x2000+read_num); //選中地址 a_a=byte_read(0x2060);} /**************開(kāi)機(jī)自檢eeprom初始化*****************/voidinit_eeprom(){ ucharinit_num; read_eeprom(); //先讀 if(a_a!=1) //新的單片機(jī)初始單片機(jī)內(nèi)問(wèn)eeprom { for(init_num=0;init_num<11;init_num++) dianhuahaoma[init_num]='0'; a_a=1; write_eeprom(); //保存數(shù)據(jù) } }voiddelay(uintx) //延時(shí)函數(shù)1ms{ uinti1,j1; for(i1=0;i1<x;i1++) for(j1=0;j1<110;j1++);}voidSendASC(uchard){ SBUF=d; while(!TI); TI=0;}//通訊中斷接收程序中斷函數(shù)無(wú)返回值voiduart_rx(void)interrupt4 using3 //放在這里和放在main（）里面是一樣的{ ES=0; if(RI)//必須判斷RI是否為1{ RI=0; RsBuf[RsPoint++]=SBUF; if(RsPoint>=RsBuf_N) RsPoint=0;} ES=1;}//=====================================================================================//=====================================================================================//=====================================================================================/**********************************************************************C51中字符串函數(shù)的擴(kuò)充***函數(shù)名稱:strsearch()**函數(shù)功能:在指定的數(shù)組里連續(xù)找到相同的內(nèi)容**入口參數(shù)：ptr2=要找的內(nèi)容,ptr1當(dāng)前數(shù)組****出口參數(shù)：0-沒(méi)有找到>1查找到*********************************************************************/ucharstrsearch(uchar*ptr2,uchar*ptr1_at)//查字符串*ptr2在*ptr1中的位置//本函數(shù)是用來(lái)檢查字符串*ptr2是否完全包含在*ptr1中//返回:0沒(méi)有找到//1-255從第N個(gè)字符開(kāi)始相同{ uinti2,j2,k2; if(ptr2[0]==0)return(0); for(i2=0,j2=0;i2<RsBuf_N;i2++) {if(ptr1_at[i2]==ptr2[j2]){//第一個(gè)字符相同 k2=i2; do{ if(ptr2[j2]=='\0')//比較正確 return(i2+1);//返回值是整數(shù)，不含0 if(ptr1_at[k2]!=ptr2[j2])break; k2++;j2++; }while(k2<RsBuf_N); j2=0;} } return(0);}voidSendString(uchar*str) { while(*str) { SendASC(*str); str++; }}voidGSM_work(){ unsignedcharsend_number; unsignedcharp,j; //判斷是否可以發(fā)送信息 bitregain; //進(jìn)入此函數(shù)后定時(shí)器狀態(tài)保存變量 if(TR0==1) //定時(shí)器打開(kāi)狀態(tài) { TR0=0; //暫時(shí)關(guān)閉定時(shí)器 regain=1; //定時(shí)器狀態(tài)保存變量置1 } //關(guān)閉定時(shí)器 baojing=1; //關(guān)閉蜂鳴器 SendString("AT+CMGF=1\r\n"); //設(shè)置文本模式 delay(1000); //延時(shí)，讓GSM模塊有一個(gè)反應(yīng)時(shí)間 SendString("AT+CSCS=\"UCS2\"\r\n"); //設(shè)置短信格式，發(fā)送漢字模式 delay(1000); //延時(shí) for(j=0;j<RsBuf_N;j++) { RsBuf[j]=0; } RsPoint=0; SendString("AT+CSMP=17,0,2,25\r\n"); //設(shè)置短信文本模式參數(shù)（具體內(nèi)容參考開(kāi)發(fā)資料內(nèi)的模塊資料） delay(100); //延時(shí) p=0; p=strsearch("OK",RsBuf); //返回OK if(p!=0) { SendString("AT+CMGS="); //信息發(fā)送指令A(yù)T+CMGS=// SendASC('"'); //引號(hào) for(send_number=0;send_number<11;send_number++) //在每位號(hào)碼前加003 { SendASC('0'); SendASC('0'); SendASC('3'); if(change_OK==0) SendASC(dianhuahaoma[send_number]); //接收手機(jī)號(hào)碼 else SendASC(dianhuahaoma_old[send_number]); //舊接收手機(jī)號(hào)碼 } SendASC('"'); //引號(hào) SendASC('\r'); //發(fā)送回車指令// SendASC('\n'); //發(fā)送換行指令// delay(1000); //延時(shí) if(change_OK==0) //不是修改號(hào)碼或修改號(hào)碼失敗 { if(SOS_SEND==1) //緊急報(bào)警按鍵按下 { SendString("8BF76CE8610FFF0C7D2760256309952E88AB63094E0BFF01"); //請(qǐng)注意，緊急按鍵被按下！ } else //不是緊急按鍵按下 { SendString("8F668F8667095F025E38FF0C8BF76CE8610FFF01");//車輛有異常，請(qǐng)注意 } } else //修改號(hào)碼成功 { SendString("53F778014FEE65396210529FFF0C65B053F778014E3AFF1A"); //號(hào)碼修改成功，新號(hào)碼為： for(send_number=0;send_number<11;send_number++) //在每位號(hào)碼前加003 { SendASC('0'); SendASC('0'); SendASC('3'); SendASC(dianhuahaoma[send_number]); //新接收手機(jī)號(hào)碼 } } delay(1000); //延時(shí) SendASC(0x1a); //確定發(fā)送短信 delay(1000); //延時(shí) } if(regain==1) //發(fā)送完函數(shù)，如果發(fā)送短信之前定時(shí)器是打開(kāi)的 { regain=0; //清零 TR0=1; //繼續(xù)打開(kāi)定時(shí)器 }}//========處理短信=========voiddeal() { uintp,j3,i3; delay(1000); p=strsearch("+CMTI",RsBuf); if(p!=0) { p=0; for(j3=0;j3<RsBuf_N;j3++) { RsBuf[j3]=0; } RsPoint=0; delay(1000); SendString("AT+CMGL="); SendASC('"'); SendString("RECUNREAD"); SendASC('"'); SendASC(','); SendASC('0'); SendASC('\r'); SendASC('\n'); i3=0; delay(1000); i3=strsearch("+CMGL",RsBuf); if(i3!=0) { p=0; i3=0; i3=strsearch("4FEE653953F778010031003300310034003200300023",RsBuf); //修改號(hào)碼131420# // if(i3!=0) { for(j3=0;j3<11;j3++) dianhuahaoma_old[j3]=dianhuahaoma[j3]; //把舊接收號(hào)碼暫存，修改號(hào)碼成功后要給舊手機(jī)號(hào)發(fā)送修改成功短信 dianhuahaoma[0]=RsBuf[i3+46]; //i是上面判斷修改密碼在接收到數(shù)據(jù)包的位置，+46得到手機(jī)號(hào)的第一位，下同 dianhuahaoma[1]=RsBuf[i3+50]; //手機(jī)號(hào)的第二位 dianhuahaoma[2]=RsBuf[i3+54]; dianhuahaoma[3]=RsBuf[i3+58]; dianhuahaoma[4]=RsBuf[i3+62]; dianhuahaoma[5]=RsBuf[i3+66]; dianhuahaoma[6]=RsBuf[i3+70]; dianhuahaoma[7]=RsBuf[i3+74]; dianhuahaoma[8]=RsBuf[i3+78]; dianhuahaoma[9]=RsBuf[i3+82]; dianhuahaoma[10]=RsBuf[i3+86]; write_eeprom(); //將號(hào)碼寫入單片機(jī)內(nèi)部EEPROM change_OK=1; //號(hào)碼修改成功標(biāo)志置1 i3=0; //i清零 } } delay(1000); SendString("AT+CMGD=1,3\r\n"); delay(1000); if(change_OK==1) //號(hào)碼修改成功標(biāo)志為1 { GSM_work(); //號(hào)碼修改成功，發(fā)送成功短信到新號(hào)碼 change_OK=0; //清零 } }} voidkongzhi() //控制函數(shù){ if((bufang==1)&&(flag==0)) //在報(bào)警等待時(shí)按下布防鍵 { delay(10); if((bufang==1)&&(flag==0)) { t=0; t1=0; //清零計(jì)時(shí)器 TR0=1; //打開(kāi)計(jì)時(shí)器 baojing=0; led1=0; led2=0; delay(500); baojing=1; led1=1; led2=1; } } if(flag==1&&TR0==0) //報(bào)警按鍵按下 { if(sos1==0||sos2==0) { if(sos1==0) led1=0; if(sos2==0) led2=0; jdq=1; flag1=1; //蜂鳴器鳴響 GSM_work(); TR0=1; //開(kāi)啟定時(shí)器 } } if((flag==1)&&(SOS==1)) //報(bào)警按鍵按下 { flag1=1; //蜂鳴器鳴響 led1=0; led2=0; jdq=1; SOS_SEND=1; GSM_work(); SOS_SEND=0; TR0=1; //開(kāi)啟定時(shí)器 } if(chefang==1) //撤防鍵按下 {