毕业设计-基于单片机实现汽车报警电路的设计.doc
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1、毕业设计 基于单片机实现汽车报警电路的设计【完整版】(文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载)基于单片机实现汽车报警电路的设计摘要 人们平安意识的提高,汽车报警系统发挥的作用越来越重要,本课题设计了由单片机AT89S52作为中央控制单元的汽车报警系统,包括GSM网络汽车防盗报警、汽车倒车防撞报警、酒后驾车报警和汽车超速报警。介绍了各报警系统的工作原理,以及它们的各个功能。结果说明,该设计能最大限度的防止人身财产损失。关键词 单片机AT89S52,GSM网络,报警系统1 引言随着我国国民经济和汽车技术的飞速开展,本课题针对汽车运行的平安性,设计了由单片机作为中央控制单元的汽
2、车报警系统,主要涉及GSM网络汽车防盗报警、汽车倒车防撞报警、酒后驾车报警和汽车超速报警等功能。该设计将单片机的实时控制及数据处理功能与传感器的A/D转换技术相结合,充分地利用了AT89S52的内部资源,使报警系统工作于最正确状态,从而提高系统的综合反映灵敏度,使报警系统及时准确,实现汽车多种功能的报警控制,最大限度的保护消费者的利益。所设计的报警系统对出现的危急情况,能及时进行声、光、网络报警及相应的显示,提醒车主或驾驶员尽快地采取相应的措施,有效的保护自身和他人的利益和平安,尽可能地降低事故发生率。2.设计方案汽车报警电路的根本组成模块包括:传感模块、控制模块、报警模块、无线通信模块。本设
3、计的系统总架构如下图。信号变换及处理电路中央控制模块AT89S52驱动电路显示电路报警电路传感器用户 GSM通信模块电源图1 系统总架构 本设计的根本思路和原理为:传感器进行数据检测,将检测到的数据送到放大转换电路或模数转换电路,经过分析处理之后,将处理后的电信号送给单片机控制单元,单片机对数据进行分析和处理。如果发现异常,单片机发出指令,驱动报警电路报警,和使用GSM通信模块,把报警信息传送到 上,并作出相应的显示。系统的探测输入端口由多路传感器构成,输出端口为声、光、电、显示报警和 通信报警,以到达提醒驾驶员及时对异常情况进行处理,防止造成人身和财产损失的目的。汽车报警系统设计的总原理框图
4、如附录图A所示。3 设计过程3.1电源电路设计该报警电路的设计需要两路电源:+5V和+12V电源。5V电源用于给AT89S52等芯片供电,12V电源给LED、蜂鸣器等供电。考虑到本钱和易购性,我们选用7805芯片作为电源转换芯片,可在掉电的时候及时地保存数据,在电源的输入端加一个1000F的电解电容,当电源断开的时候,大电容可以维持单片机电源足够长的时间,使得单片机可以完成外部中断的效劳程序。如下图。图 2 电源电路3.2 控制电路的设计 汽车GSM网络防盗报警系统的设计1系统根本功能1)温差测量报警:当发动机启动生热,温差值大于设定值时报警,并切断点火脉冲令车无法启动;2)触摸式报警:当车体
5、受到碰击时,系统会启动扬声器发出警报;3)超声波报警:在防盗警戒状态下假设非法翻开车门,1s左右系统自动拨打车主设定的报警 号码进行报警;4)报警监听:车主收到报警后, 显示车载终端 号码,按接听键即对车内声音进行监听;5)车窗红外报警:当车窗被击碎或非法取下时,系统会根据红外感应器的信号自动拨打车主设定的报警 号码进行报警;6)报警系统的远程遥控起动与关闭。2系统的通信接口设计框图把 (GSM通信模块 )和单片机连接起来,用 发送短信息指令给终端 ,终端 通过数据线和 MAX232电平转换后由串口传送给单片机, 向单片机传送短信息内容时,通过软件编程进行编码与解码。单片机根据指令向电器设备发
6、出控制信号,反之,单片机通过继电器触发终端 短信息发送按钮,发送预先设置好的文字信息给用户。通信控制系统框图如下图: 微电脑控制系统外围电器设备传感器执行器GSM通信模块用户 人机按键对话GSM网络图 3 通信控制系统框图(3)GSM网络汽车防盗报警系统工作原理利用GSM网络的SMS短信息平台作为通信媒介,其功能是依靠安装在汽车上的移动终端(GSM通信模块加微控制器)和主机(用户 )之间的通信实现的。终端对接收到的短信息进行确码和辨识,再根据主机的控制要求完成各种控制动作,实现报警功能。设计的重点是汽车上的移动终端系终。终端系统由GSM模块和微控制器构成的处理系统模块组成。微控制器系统采集GS
7、M模块所接收到信息,并对其进行解码和分析,再与系统中存储的命令信息相比,判断出主机想要执行的动作,从而对防盗系统进行操作。系统的探测输入端口由多路传感器构成,输出端口为声、光、电报警和 通信。(4)接口电路使用 的数据线建立单片机与 的硬件连接。 数据线是专为连接PC机9针串口而设计的:信号电平为标准的RS232电平,只要单片机的串口也转换为 RS232电平,就可方便连接;9针串口引脚定义是固定的,即2脚为TXD( 发送),3脚为RXD( 接收),5脚为GNG,这样,无论什么型号的 与单片机的连接就成了固定连接,不需要知道 数据口信号的具体定义。可以用 MAX232芯片把 由数据线输出的RS2
8、32电平转换为TTL信号 ,也可以把单片机输出的 TTL电平转换为 RS232信号电平,经数据线传给 ,这就解决了单片机 之间信号与电平转换问题。其单片机与GSM接口电路如下图: 图 4 单片机与GSM接口电路汽车倒车报警器设计超声波测距系统由Polaroid 600系列传感器、Polaroid 6500系列超声波距离模块和AT89S52单片机、报警电路、LED等构成。单片机通过P1.0引脚经反相器来控制超声波的发送P1.0接INIT,然后单片机不停的检测INT0ECHO接INT0引脚,当INT0引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。计数器所计的数据就是超声波所经历的时间,通过换
9、算就可以得到传感器与障碍物之间的距离。超声波测距的硬件示意图如下图:单片 机声光报警反相 器收/发Polaroid 6500超声波传感器Polaroid 60074LS164LED图 图 5 超声波测距的硬件示意图经过AT89S52对接收到的信息进行处理后,被测的距离在LED上显示,显示的数据由串口线RXD和TXD输出到74LSl64,转化为并行数据控制LED的动态显示。两位LED可表示4.90.1m的距离,满足显示精度;假设该距离小于预置的汽车低速平安刹车范围(如:0.1m或0.5m),报警电路发出适当的警告提示音,由P1.0和P2.0的输出控制报警电路。汽车倒车报警系统超声波模块与单片机接
10、口电路如附录图B所示。汽车酒精报警器的设计本设计是一种以气敏传感器和单片机为主,监测空气酒精浓度,并具有声光报警功能及LED显示功能的空气酒精浓度监测报警器。其可监测出空气环境中酒精浓度值,并根据不同的环境设定不同的阈值,对超过的阈值进行声光报警来提醒驾驶员。具体是采用MQ3气敏传感器,AT89S52单片机实现空气酒精浓度实时测量及报警,通过LED显示屏实时显示。可以通过键盘设定阈值,超过阈值具有声光报警功能。1硬件方案硬件设计时,考虑酒精浓度是由传感器把非电量转换为电量,传感器输出的是0-5V的电压值且电压值稳定,外部干扰小等。因此,可以直接把传感器输出电压值经过ADC0809采集数据送入单
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