基于LPC930的雙向汽車防盜器設(shè)計(jì)

摘要：設(shè)計(jì)了一種雙向汽車防盜器。該防盜器由主機(jī)和遙控器組成，采用半雙工通信方式。主機(jī)可檢測車身內(nèi)的多個(gè)觸發(fā)源，實(shí)現(xiàn)防盜自動(dòng)報(bào)警，并通知遙控器進(jìn)行遠(yuǎn)程報(bào)警。此外主機(jī)還能完成遙控器設(shè)定的車門自動(dòng)上下鎖、報(bào)警自動(dòng)恢復(fù)、報(bào)警緊急解除等功能。使用自定義的無線通信協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸采用PWM編碼，并使用FSK調(diào)制和解調(diào)。該防盜器具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可靠性高、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：汽車防盜器；半雙工通信；單片機(jī)；FSK調(diào)制和解調(diào)

0 引言
汽車目前是人類主要的交通工具，也是現(xiàn)代文明的標(biāo)志。全世界每年汽車銷量達(dá)6 000多萬，保有量已超過5億輛。用車越多被盜的汽車也越多，因此汽車防盜已成為一個(gè)重要的社會(huì)問題，它已經(jīng)與安全、環(huán)保、節(jié)能三者一起被列為汽車技術(shù)發(fā)展的四大課題。
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(jià)格便宜，但其體積較大，且該類防盜設(shè)備只防盜不報(bào)警，無法確保防盜。網(wǎng)絡(luò)式防盜主要依靠社會(huì)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(jià)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(bào)警。當(dāng)汽車遭到外界侵?jǐn)_時(shí)，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(bào)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(bào)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(jì)
主機(jī)置于車內(nèi)，由MCU、電源、傳感器輸入、高頻模塊、報(bào)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(bào)警信號；同時(shí)更新遙控器的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)同步報(bào)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(bào)警控制電路采用RT0100電路，RT0100是一個(gè)可以產(chǎn)生單一報(bào)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。

1．1 傳感器模塊設(shè)計(jì)
傳感器模塊包括邊門檢測電路，振動(dòng)檢測電路。在各種報(bào)警觸發(fā)時(shí)，均導(dǎo)致汽車?yán)葓?bào)警30 s，方向燈閃爍，車輛熄火無法啟動(dòng)。報(bào)警完成后，防盜系統(tǒng)自動(dòng)回到報(bào)警前的狀態(tài)。若短時(shí)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(bào)警4 min后自動(dòng)停止報(bào)警。直到其他傳感器被觸發(fā)時(shí)重新檢測所有檢測點(diǎn)，此時(shí)仍檢測到同一傳感器被觸發(fā)，再次報(bào)警4 min。