汽車智能防盜報警器的硬件設計與實現

摘要：本文研究了一種在汽車普通報警器基礎上設計和改進的汽車報警裝置，該裝置不僅擁有聲光報警功能，而且體積小巧，安裝方便，具有重要的實際意義。

關鍵詞：防盜報警 熱釋電傳感器 振動傳感器 GSM無線模塊

1 總體設計方案

該汽車防盜報警器，采用 AT89S52 單片機和其他各種傳感器組成，構成汽車多功能報警系統。電路結構可分為熱釋電紅外傳感器，報警，微處理器控制電路。當駕駛者將報警器處于設防狀態時，一旦盜竊者試圖偷盜撬車門或已經進入車內后，振動報警器就可將采集到的信息通過無線信號發送短信給車主實現報警，并同時切斷點火系統的電源，發出報警聲。具體方案如圖1所示。

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圖1 多功能汽車防盜報警器設計方案

2 汽車報警方案硬件設計

2.1 報警區域內行人檢測報警硬件設計 報警區域內行人檢測采用熱釋電傳感器，以非接觸紅外對人體進行檢測，然后將紅外信號轉換為電信號。通常人體體溫為37度并會發出波長約10um紅外，在使用菲內爾透鏡后熱釋電傳感器能增強后感應距離和角度。當接收到人體紅外的變化，該組件將失去電荷平衡并向外釋放電荷。

2.2 振動模塊報警電路設計 當盜車者進入小車內，車內的振動模塊會發出報警信號。本次使用的振動傳感器為SW-18020P 彈簧型無方向性觸發開關在靜止時為開路OFF狀態。當受到外力碰觸而達到適當振動力時，或移動速度達到適當離心力時，導電接腳會產生瞬間導通狀態，使電氣特性改變。而當外力消失時電氣特性恢復開路OFF 狀態。振動模塊采用傳感器LM393，如果有寄生電流出現在輸出端到輸入端則會產生振蕩。當發生振動時，傳感器發生通斷。當“+”輸入端電位，高于“-”端電位時，LM393輸出高電位，反之則輸出低電位，以此電位來控制報警電路。振動模塊電路設計圖如圖2所示。

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圖2 振動模塊電路設計圖

2.3 GSM短信模塊設計 GSM短信模塊選用 MAX232 芯片，其是美信公司專為標準串口設計的單電源電平轉換芯片。使用串口調試助手編寫短信內容調試如下中文PDU模式，英文TEXT模式：

AT+CMGF=0//設置模塊為PDU 模式 AT+CMGS

=18 //發送短信內容長度

短信內容編碼如下：

08916881723877077F011000B813155575306F50008A70467098D3C

編碼方式具體說明：

①08——短信息中心地址字節長度，兩個數字計為一個字節長度。

②91——短信息中心號碼類型。

③6881723877077F0：安裝在 GSM 模塊里用來發短信息的中心號碼。

④3155575306F：車主的手機號碼。

⑤08——內容長度。

注意其每兩位是位置顛倒的，實際號碼應為： 8618278377707。由于電話號碼位奇數，因此加入F來保證8位。短信內容則用漢字轉換工具專業軟件 “漢字UNICODE互換工具”轉換。例如車主收到短信內容是“有賊”，輸入漢字即可轉換成UNIcode。在模擬調試時則需要使用專門的串口調試軟件。

2.4 報警模塊 報警電路由LED報警燈接單片機P2.2和P2.3接口和一個蜂鳴器接到單片機的P0.7接口，當熱釋電紅外傳感器檢測到有人入侵時由中斷程序會自動使紅色閃爍的燈光。此時會發出刺耳的蜂鳴器報警聲音，同時還會發送短信提醒車主。

3 硬件調試

3.1 熱釋電和振動傳感器的靈敏度 通過調試從中發現，垂直接近傳感器時靈敏度高，大約在3米多左右就能檢測到，而徑直接近傳感器時大約在3米就能檢測到。至于振動傳感器，調試相對簡單，轉動滑動變阻器到一個合適值，并將其固定好即可，幾乎不會出現誤報情況。

3.2 GSM 短信模塊調試 調試時需專門提供一張 SIM卡，最好使用移動的2G或者3G。由于在發送短信的瞬間要提供很大電流，要專門提供一塊電池給它供電，同時為了減小沖擊電壓，穩定電壓，濾波等作用，要在電源兩側并聯一個大電容，取值可以選1000uf左右。在調試過程中消耗了多塊電池，當電流較小時就會出現閃幾下然后自動關機或者信號無法接通的現象。

參考文獻：

[1]黃偉，徐榮峰，姚起宏.汽車電子防盜報警器電路的可靠性設計[J].電子產品可靠性與環境試驗，2007（02）.

[2]葉啟明.汽車防盜報警器的原理及制作[J].家庭電子，2002（07）.

[3]劉曉杰.汽車GPRS防盜報警系統的研究與設計[D].大連理工大學，2010.

作者簡介：李靜（1983-），女，陜西人，桂林電子科技大學信息科技學院講師，主要從事機械電子工程、嵌入式系統應用及機器人技術研究。