汽车防盗系统课程设计

课程设计(论文)题目名称汽车防盗报警器课程名称电子技术课程设计学生姓名冯炜学号1241201122系、专业12电气工程及其自动化指导教师陈源2014年5月26日邵阳学院课程设计（论文）任务书年级专业12电气工程及其自动化学生姓名冯炜学号1241201122题目名称汽车防盗报警器设计时间2014.5.19-5.30课程名称电子技术课程设计课程编号121202306设计地点电工电子实验室、创新实验室一、课程设计（论文）目的通过课程设计，使学生加巩固和加深对电子电路基本知识的理解，学会查寻资料、方案设计、方案比较，以及单元电路设计计算等环节，进一步提高学生综合运用所学知识的能力，提高分析解决实际问题的能力。锻炼分析、解决电子电路问题的实际本领，通过此综合训练,为以后毕业设计打下一定的基础。二、已知技术参数和条件采用模拟电子技术，数字电子技术课程上学习的集成电路来设计有一定应用性的电路。不允许采用单片机。设计一个汽车防盗报警器：1、采用全部或部分分立元件设计。2、当有人盗车时，报警器报警。3、报警时间的长短和高、低声间隔可以调整。4、电路简单，工作可靠。三、任务和要求1.按学校规定的格式编写设计论文。2.论文主要内容有：①课题名称。②设计任务和要求。③方案选择与论证。④方案的原理框图，总体电路图、布线图，以及它们的说明；单元电路设计与计算说明；元器件选择和电路参数计算的说明等。⑤用protuse或其它仿真软件对设计电路仿真调试。对调试中出现的问题进行分析，并说明解决的措施；测试、记录、整理与结果分析。⑥收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）主编张克农.数字电子技术.高教出版社出版.第一版.2006年彭介华主编.电子技术课程设计指导》.高教出版社出版.第一版.2002年曾建唐主编.《电工电子基础实践教程》.机械工业出版社.2002年康光华主编.《电子技术基础》.高教出版社出版.第四版.1999年电子电工实验室可以提供的主要仪器设备：示波器型号规格VP-5220、电子学习机型号规格WL-V、万用表MF10；以及分立元件、或中规模集成芯片。五、进度安排2011年12月9日-10日：收集和课程设计有关的资料，熟悉课题任务何要求；2011年12月11日-12日：总体方案设计，方案比较，选定方案的论证及电路的工作原理；2011年12月13日-18日：单元电路设计，参数计算，元器件选择，电路图；2011年12月19日；整理书写设计说明书2011年12月20日：答辩六、教研室审批意见教研室主任（签字）：年月日七、主管教学主任意见主管主任（签字）：年月日八、备注指导教师（签字）：学生（签字）：邵阳学院课程设计（论文）评阅表学生姓名冯炜学号1241201122系电气工程系专业班级电气工程及其自动化题目名称汽车防盗报警器课程名称电子技术课程设计一、学生自我总结学习了此次课程设计，不仅让我们学会了怎么充分运用好555芯片，还让我们回顾了以往的知识。通过设计过程的锻炼，自己分析问题跟解决问题的能力都得到锻炼和提高。综合设计的相关知识虽然以前都学习过，但都没有这次实践过程收获得多。对我而言，知识上的收获固然重要，精神上的丰收更加可喜。相信这必将会给我平淡的人生添上精彩的一笔。不管辛苦也好，无助也好，两周的课程设计生活就这样结束了，学到了很多在书本上所没有学到过的知识，相信这些知识在以后的学习工作生活中对我都有很大的帮助。学生签名：年月日二、指导教师评定评分项目平时成绩论文答辩综合成绩权重304030单项成绩指导教师评语：指导教师（签名）：年月日注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。I摘要随着汽车数量增多，盗窃汽车的犯罪案件与日俱增，且车辆被盗的数量逐年上升，为了防止汽车被盗，给汽车装上防盗报警系统实有必要。对此提出了一种汽车防盗报警器的设计方案。本文介绍了本次课程设计的课题汽车防盗报警器的设计。整个系统的功能是通过检测来实现汽车防盗，当没有振动时，保持预警状态，有振动时就报警。本系统主要包括三个部分的电路：振动检测电路、时间控制电路、频率控制电路以及报警电路。振动检测电路的主要功能是：检测汽车是否有振动，当没有振动时，输出保持低电平，当有振动时，检测电路产生数字脉冲信号，送到2N6660放大再到555计时芯片中。时间控制电路是整个系统的核心部分，它接收检测电路传来的信号，经时间控制又低电平会送到后面的频率控制电路555芯片中，再进频率控制送到报警器中，当它一旦接收到脉冲信号时就开启报警电路。本文首先说明了本次设计所能够采用的方案，接着介绍了芯片的功能及其它器件的特性，例如，555计时器、陶瓷振动传感器等。然后描述了该系统的组成及其结构。接下来分析了各个电路及整个系统的工作原理及具体工作过程。最后阐述了调试方法以及电路的改进方案，以确保整个系统更加有效地工作和很好地完成本次设计。关键词：频率控制电路；报警电路；陶瓷振动传感器；555计时器；目录摘要.....................................................Ι1前言...................................................11.1选题背景.............................................11.2全球汽车防盗报警器的现状..............................11.3本论文的主要工作.....................................22汽车防盗系统硬件设计...................................32.1总体设计方案.........................................32.2单元模块的组成及功能.................................32.3主要器件工作原理....................................63软件设计...............................................84系统调试...............................................94.1系统仿真参数设计...................................94.2功能调试机器结果...................................95设计总结以及心得......................................13参考文献................................................14附录系统电路图..........................................1611前言1.1选题背景汽车—这个人类工业文明的产物、现代人的代步工具、曾经被视为奢侈品的商品，随着国民经济的快速发展和人民生活水平的日益提高，已经逐渐地成为我国寻常百姓家的新成员。统计结果表明:2003-2005年中国轿车的需求量保持在20%～25%的年增长速度:到2005年，国内有能力购车的家庭约达4,500万户;而到2010年，中国将很有可能成为全球仅次于美国和日本的第三大汽车市场。拥有私家车已成为当今中国家庭进入时尚、现代生活的标志之一。但是随着汽车数量的增加，盗窃分子也开始把目光投向作为高档消费品的汽车。据“新浪网”2004年7月22日报，我国每年发生汽车盗案件十万多起，平均每天被盗的车辆达300多辆。就北京而言，北京市公安局110服务台每天都会接到十余起机动车被盗的警情报告,实际情况表明防盗装置已经成为汽车不可或缺的附件之一。虽然19世纪末已经发明汽车，但是直到20世纪20年代末期，所有的汽车才安装上了简单的机械锁。为了安全防盗、便于操纵，从20世纪70年代至今，以轿车为突破口，汽车锁已从机械式向电子式转变。汽车防盗报警无论是对汽车制造商还是社会保险业都具有极其重要的研究价值，如何制定出更为严格规范的法规，开发出更为有效的汽车防盗装置，减少车主的损失是今后人们研究的重要课题。针对目前世界范围内汽车盗窃案的上升趋势，各汽车厂家都在不断地改进防盗技术，尤其是随着微电子技术的进步，汽车防盗技术已向着自动化、智能化方向发展。1.2全球汽车防盗报警器的现状现代汽车在出厂时大多已经安装了防盗系统，但是目前国际上通用的汽车防盗的核心思想是防止“汽车整车”被盗，也就是说即使盗贼将车门打开进入车内，却仍然无法将车开走。市场上已有的汽车防盗报警器可以大致分为三种：第一种是低档的电子类汽车防盗报警器，依靠声音振动触发，仅具有声音报警的功能，容易被剪断而解除报警，因无法区分实质性盗窃和偶然干扰而误报，典型的现象就是扰民，已基本淘汰。在已安装了这种防盗报警器后仍然被盗的现象仍然发生。第二种是目前普遍使用的中控锁类，遥控操2作，有定频和跳频两种，可闭锁点火启动电路，效果有很大提高。使用无线电信号进行遥控控制，曾发生专业盗窃团伙用频率扫描解锁成功而盗车的事例。第三种是已少量使用的利用GPS全球星定位系统的天网类和地网类防盗报警系统，该系统具有很好的防劫持功能和被盗后监控行踪的功能，在电子地图未能普遍应用的情况下，该类汽车防盗报警器的应用受到限制，此外，它的初装费和年服务费很高，是它难以普及和市场化的主要原因。该类汽车防盗报警器是目前国内外最先进的系统，但是它仍然没有主动无线通知车主和车内摄像的功能。“安全、可靠、环保、便捷”应该是新一代汽车电子产品的趋势;也是汽车安防产品的未来发展方向。1.3本论文的主要工作为了保护汽车，一个操作简单、功能齐全、保护性高的汽车防盗报警器将是重要的选择。为了达到这个目的，我们将设计汽车防盗报警器,但由于条件的限制,只能设计一种简单的汽车防盗报警器.在本设计中，采用现在普遍应用于报警器中的陶瓷振荡传感器进行盗情信号的检测；用当今最流行的555计时器，体积小、成本低。此报警器处于警戒状态下，发生盗窃时，传感器将检测到的信号送到555计时芯片，经计时芯片处理产生声光报警，并且切断汽车点火线圈电源使汽车无法启动。32汽车防盗系统硬件设计2.1总体方案设计工作原理简述：当有人盗车时，触发电路的触发电路部分，产生一个报警信号，此信号经过场管进行放大并且经信号输出，再由时间控制部分，频率控制部分来决定报警时间的长短，报警频率的高低，再将最终输出信号传送到报警发声器，达到报警的效果。系统设计程序流程图如下：图2.1系统程序流程图2.2单元模块的组成及功能整体电路主要三大部分组成，分别是：触发部分，产生并输出报警；信号时间控制部分，控制报警时间的长短；频率控制部分，控制报警频率的高低。（1）触发模块：触发电路放大电路报警信号对报警信号的时间控制对报警信号的频率控制报警发声器321Q12N6660X1CRYSTALRV14.7MR1100KR225KC110uR356KC2100uC31uR4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U1NE555R4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U2NE555R52kR61kC40.1uLS1SPEAKERC50.01uC80.056uBAT19VABCD13%RV21k45%RV391kR491K4图2.2触发部分报警器的电路原理图的触发部分如图所示：场效应晶体管2N6660组成一级电压放大器，通过可调电阻RV1调节场效应晶体管放大器的栅极偏压来调节电压放大器的增益。由于场效应晶体管放大器具有很高的电压增益，因此用一级放大器就可满足电路的要求。压电陶瓷声传感器被声波激发后输出脉冲电信号