1、基于单片机的电动车无线防盗报警系统的设计南京师范大学物理科学与技术学院【摘要】本文针对电动车被盗的各种手段，提出了一种多功能的无线防盗报警系统的设计方案，并给出了系统的硬件设计流程。它以 AT89S52 单片机为控制核心，通过采集无线密码信息，实现对各个防盗措施的智能化调控。该系统可以实现防整车拖走，防砸锁撬锁，防强行推车，防卸边盖，偷电池，防剪断等功能。发生偷盗情况时，系统会发出高响度报警声，吓退小偷。经实验测试，该系统工作稳定，性能良好，成本较低，具有很好的应用价值， 。【关键词】无线防盗报警器 单片机 智能控制一、引言电动车由于它的节能环保，经济方便，正越来越受到人们的偏爱，但同时，车友
2、们却常常为爱车的防盗问题感到头疼。我们常见的产品，其防盗关键部件，多采用震动式信号拾取，一般使用压电陶瓷片做震动信号拾取，而高档的则采用封装一体化的震动传感器来拾取信号。由于压电陶瓷片对空气的震动很敏感，如遇汽车喇叭、大声喧哗等声波震动都会导致其发出报警声，不但起不了应有的报警作用，而且耗电并产生噪音。而先进的一体化震动传感模块虽然具有比较大的防盗实用性，对外界环境声响没有反应，只对同一物体上的震动非常敏感，但它也并非完美，如果小偷知道它的特点，可以通过切断蓄电池电源使之失去防盗功能。二、总设计方案正是在这种前景下，设计制作了一套全功能的无线车辆防盗报警系统。该系统可分为两大部分，即报警系统和
3、单片机控制部分。前者由若干个模块组成，每个模块针对小偷可能的各种偷盗手段，做出了相应的防范措施，小偷破坏锁具，它能报警，推动车，它也能报警，小偷企图卸掉车侧边盖去剪报警电源或偷窃电动车电源时，它同样会报警并响个不停。它的另一个优点是，当车主要骑车时，可使用无线钥匙，接收端收到信号，进行密码匹配，匹配成功后，再经由单片机控制，切断报警系统的启动电源，当车主停车时，接收端不再收到信号，单片机给总继电器电路信号，接通整个报警系统的电源，使报警器自动进入预警状态。该装置不怕窃贼从车头剪线，因为其中还设置了独立总电路的防剪断电路。除此之外，这种 “一对一”的密码配对模式，使得就算在最坏的情况下，所有的防
4、盗措施都失去效果时，小偷把车偷去了，也不能正常使用。最后要提的是，设置了备用电源，就可以防止小偷断开电动车蓄电池，以切断整个电路的企图。三、硬件电路的设计1、实现功能在布防状态下，如发现以下情况，则在单片机的控制下，发出警报声。（1） 、车子电线被恶意剪断，则启用车内安装的备用电源（干电池组）并发出警报声。（2） 、电动车被强行推动（基于电磁阻尼原理的电路监控） ，则发出报警，并将电动机卡死（机械卡死） 。（3） 、非法接通电动车电源。当电动车电源线被非法接通（不是通过无线密码开启）时，则 MCU 控制电动机卡死，并发出警报声。（4） 、电动车电池被盗，发出警报声。此功能的实现主要基于电压监控
5、装置即电压表等元件，监控电瓶状态。（5） 、电压过低时，发出电压警报，告知车主，电瓶需充电。此功能不在防盗布防状态下也是有效的。（6） 、电路过载，发出报警。当电动车工作电路电流过大时，MCU控制发出警报声，并自动切断主电路电源，以防止电路在大电流下损坏。此功能不在防盗布防时也可以工作。电动车的智能报警功能在单片机的控制下，通过简单电路实现。对于电动车的工作主电路，通过电流传感器，对微电流进行监控，并监控电路电流是否过大。当监测到电路电流异常时，在单片机的控制下，控制相应装置做出对应动作。电瓶的监控以电压传感器为基础，主要监控电压过低和无电压这两种情况。当电压过低时，点亮红灯，并发出 10 秒
6、短时警报声；当无电压时，发出长时间警报声。2、系统流程本无线车辆防盗报警器由智能无线钥匙、无线接收和发射模块、51 单片机数据处理和控制、基于单片机的电机卡死、遥控系统以及报警电路组成。无线电子钥匙可随身携带，用于控制报警系统的电C51 单片机源通断，车主将电动车停好后，按下“上锁”，则电动车关闭电源，并开启防盗布防，主机开始采集数据，报警器处于预警状态。当需要使用电动车时，按下“解锁”按键，电动车解除防盗布防。按下“通电”，则电动车电源系统正常供电，此时可正常使用电动车。布防状态下，如果电动车电池被盗、电线被剪、非法接通电源（不是通过无线密码开启时）等，单片机对发生变化的信号进行采集和处理，
7、最后输出信号，实施相应保护，驱动报警电路。主机程序流程图如下：无线钥匙 流程图如下：电机机械卡死装置电瓶供电 备用电源基于微电流监控器的电线布防基于电压监控器的电瓶监控器串并转换抽样鉴频器低频放大器 解调器 315M 晶振电路中频放大器315M 接收头语音报警 报警喇叭单片机电源模块 控制按钮串并转换 FSK 调制载波调制晶振电路（100K）晶振电路（315M）315M 发射头3、报警系统部分在接收端，采用了多个电路布防模块。防剪断电路中，将细导线布设于窃贼必经之路上，报警电路可以安装在不易被窃贼破坏的隐蔽处。通过简单的电路，使在细导线断开的情况下，VMOS 管获得栅偏压而饱和导通，喇叭 B
8、得电工作，从而不停地发出响亮的警笛声。防蓄电池被偷电路中，采用了干簧管，将其固定在电源上，在车上装置吸铁，电源远离车子，干簧管断开，驱动电路报警。防整车抬走的措施，采用了水银开关，车辆停放时，向左倾斜了一定角度，通过按键，使之进入布防态后，只要歪动车辆幅度过大，它就会发出报警声来。当车辆被强行推着走时，收端没有收到应有的匹配密码信息，进入非正常启动态，单片机控制电机卡死，利用电磁阻尼原理，使得卡死的电磁铁坠落，穿过车轮，强行阻止车辆再次前行。为了避免车辆正常行驶出现卡死，务必在平时使用时，通过发端按键进行设置。它还有最基本的设置，就是振动报警部分，这是为了防止小偷砸车等破坏行为的，采用了一体化
9、振传，灵敏度可以进行设置，这样就不会造成普通报警器出现的声波干扰即报警的情况了。最后，如果通过电流传感器检测到电路中电流发生异常时，即蓄电池被小偷切断时，这时，由发端单片机控制，转接备用电池，给整个电路提供保障。这个电源供给电路，是与单片机相连的，同时与之连接的还有总报警系统的总控制开关，这是由继电器来实现的。四、软件设计部分软件部分采用的是 AT89S52 单片机，简单易于修改，它的设计流程如下：开始程序初始化等待按键按键？相关执行程序结束吗？结束YNNY本防盗器采用智能无线数字钥匙，无需传统意义上的钥匙以及钥匙插孔，可以有效避免传统钥匙容易被复制的弊端。车主将无线电子钥匙随身携带，当需要使
10、用电动车时，按下“解锁”按键，电动车解除防盗布防。按下“通电” ，则电动车电源系统正常供电， ，此时可正常使用电动车。这一步骤相当于将传统钥匙插入钥匙孔，并旋至“通电”的过程。车主将电动车停好后，按下“上锁“，则电动车关闭电源，并开启防盗布防。以上过程的实现，主要是建立在无限电子密码基础之上。无线遥控器安装的 MCU 内存储电子密码，当按下控制键时，即有相应密码发射出去，无线接收机接收无线密码，并与接收器上的 MCU 内存储密码进行比对，如果密码正确，则在接收机上的 MCU 控制相应电路，做相应的动作。如果不对，则将接收的不正确密码清除。无线发射器和无线接收器通过地址码进行配对，同一对发射器与接收器设定相同地址码。当两者地址码相同时，才可以进行密码的发射与接收，否则，不进行信息交换。由于无线钥匙（即发端）的密码匹配的特殊应用，使得整个报警系统得到了完善，最坏的情况下，小偷偷取了车，也无法正常使用，在以后经过一番的大力的推广下，这种点子一定可以有效地打击盗贼的偷窃行为。
