自行车防盗器设计报告 本文关键词：防盗器，自行车，报告，设计
自行车防盗器设计报告 本文简介：大学生电子设计竞赛设计报告题目：自行车防盗器作者：H摘要由于近日来校园内连续出现自行车被盗现象，为了增加同学们的自行车防盗能力，减少同学们的损失，本设计给同学们提供了一个防盗报警器，使同学们的自行车更加安全。本设计主要使用单片机芯片作为控制系统，利用无线遥控控制继电器来实现警报器电路的开与关。当用户
自行车防盗器设计报告 本文内容：
大学生电子设计竞赛设计报告
题目：自行车防盗器
作者：H
摘要
由于近日来校园内连续出现自行车被盗现象，为了增加同学们的自行车防盗能力，减少同学们的损失，本设计给同学们提供了一个防盗报警器，使同学们的自行车更加安全。
本设计主要使用单片机芯片作为控制系统，利用无线遥控控制继电器来实现警报器电路的开与关。当用户不用自行车时，打开电路，当自行车被骑走时，将受到震动，受震的弹簧触片即与地瞬间接触，弹簧触片所连接的IO口此时将收到一个低电平信号，系统在收到信号后，将立刻给蜂鸣器传输一个低电平信号，使其鸣叫，发生警报。
此外，本设计设有按键C，当同学们按下C键时，车子将发生鸣叫，此功能方便同学们在车子附近时，可以检查自己的车子是否还在。或者有时因停放车子太多，找不到车子，可以使用此功能，即可循声找到自己的车子。
本设计构造简单，制作费用低，是同学们车子防盗的廉价好管家。
关键字：自行车
防盗
遥控
单片机
设计与总结报告
1．
设计任务与要求
1.1任务
制作一个自行车的防盗产品。
1.2要求
基本要求
l
系统正常工作后，能禁止他人非法移动车子，或当车子被非法移动时，能够起到警报作用；
l
可以准确判断车子是否被非法移动；
l
报警触发后，不会被停止；
2.理论分析与方案论证
当前校园中，经常出现自行车被盗，仅有一把铁锁的自行车在小偷面前简直有锁如同没有锁，主要是小偷开锁技巧高超，各种锁难以支架。在21世纪，这个电子技术高速发展的时代，利用电子技术来制作一个廉价防盗器非常具有应用价值与必要。
假若使用蜂鸣器作为一个警报器则可防止小偷盗走车辆。然而，这个警报器必须能辨别车辆是否被移动，此问题可以用加速感应器或震动感应器来辨别。而同时警报器要能辨别出此移动是否合法的，这个可以考虑用电路的开与关来辨别，当车主使用车辆时，可以关掉警报器电源，车主需要采取防盗功能时，则把电源接上。若果使用普通开关控制，则虽然车主能使用此开关来控制电路，但小偷亦能使用此开关。然而若果换成遥控开关的话，则遥控器只在车主的手上，也就只有车主能够控制警报器的电源开关了。同时，为防止防盗器被小偷毁坏，可以把警报器装在自行车内部。
2.1
各模块选择与论证
2.1.1芯片的选择
考虑到本设计需要对信号进行分析处理，而储存信息不多，考虑使用256
Byte
On-chip
RAM的STC89C52单片机芯片。
2.1.2遥控模块的选择
有无线遥控或红外遥控的选择，若果选择红外遥控，则外露的接收头易被他人损坏，且接收不方便。故选择无线遥控，无线遥控传输信号方便，任何方向皆可。同时，接收模块可以装在自行车内，不易于被损坏。
考虑到本设计所需按键不多，故在淘宝浏览后，选择了只有四位按键的小七遥控器。
3.1.3移动感应模块的选择
自行车移动时必须能被感应。此感应模块可以考
虑加速感应器，加速感应器如右图。感应器易于制作，
然而，由于材料有限，找不到足够质量的小导体b或
弹性系数足够小的弹簧，故本设计采用了震动感应器，
当发生震动时，a将会左右摇摆，与导体b接触。制作
更为方便，且对材料要求较低，易于制作。
3.1.4警报模块的选择
作为警报器，必须声音锐利，然而，材料有限，暂用普通的蜂鸣器代替。
3.2
结论
通过对各类型元器件的对比，考虑到设计成本和设计精度的要求，在充分保障系统可靠性的前提下，我们选择了成本低廉的元器件，降低了系统硬件投资并减少了软件开发周期，具有可行性。同时，在模块的选择时，考虑了系统升级或者功能的改变带来的资源消耗，我们考虑了冗余部分资源，提高了系统的适应能力。
4.
系统硬件设计
4.1
系统总体设计
材料：继电器、蜂鸣器、12M晶振、USB接口母座、二极管、40口插座、STC89C52单片机、万用板、小弹环、螺丝各一个，22P电容2个，S9012三极管2个，无线发射接收模块1对，漆包线若干。
5．
系统软件设计
本系统采用了STC89C52单片机芯片作为系统控制中心，在软件设计中利用了该单片机控制蜂鸣器与继电器的开与关。
整个程序的编写均由C语言完成，在程序设计中，采用了结构化程序设计方法，使各个模块程序相对独立开来，便于程序代码的维护、移植和升级。同时，这样分离式程序设计，降低了代码的调试难度，缩短了调试周期。在程序设计中，大量使用了宏代换语句，为程序的修改提供了简易的接口，消除了修改中重复查找相同代码的繁琐，提高了效率。
5．1
主程序流程图
蜂鸣器、继电器定时器初始化
初始
遥控接收模块是否收到有效信号
识别信号辨别按下的是哪个键
关闭继电器
开始
开启继电器
蜂鸣器鸣叫一段时间
Y
A
B
C
N
震动感应器是否接通
蜂鸣器响6秒
Y
N
5．2．1遥控接收模块信号程序
在本设计中，遥控接收模块信号的辨别主要通过启动单片机定时器0，以8位重装工作方式每100us扫描一次所收到信号，由于发射模块所发射的信号高低电平的长度是固定的且只有两种。这里选择以低电平时间的长度来确定是1还是0，若果是按键的信号，则必先接收到同位码（即一段固定的长时间的低电平），先辨别是否已接受到同位码，若果是，则记录信号，否的话，则说明不是有效的信号，不作记录。信号一共24位，记录好24位信号后与ABC键的信号作比较，若是A，作执行A键的功能，若是B，作执行B键的功能，若是C，作执行C键的功能。同时，由于遥控繁多，故每个遥控有自己的地址码（可由用户自调），故在收到信号后，还应与地址码对比，以辨别此信号是不是车主遥控所发出的信号。信号的前16位就是地址码，对比信号的地址码与遥控的地址码，若果两者相同，则信用有效;若果不相同，则说明此信号不是车主遥控所发出的信号，此时信号无效。
5．2．2
蜂鸣器程序
蜂鸣器响有两种情况，一，按了C键;二振动感应器接通。蜂鸣器所接的是S9012三极管，属于PNP型，低电平有效。当遥控接收模块接收到C键信号时，则在蜂鸣器IO口输出低电平，调用延迟子程序，让蜂鸣器鸣叫2秒。同样，在振动感应器接通时，感应器IO口则输入低电平，此时也在蜂鸣器IO口输出低电平，调用延迟子程序，让蜂鸣器鸣叫6秒。之所以延长鸣叫时间，是因为振动导致的感应器接通可能仅仅是瞬间的，若不延长鸣叫时间，则鸣叫将会极短，无法起到警报效果。
程序编程见附录1
6.
功能操作演示部分
接通电源后，按A键，则防盗系统开启，当防盗器振动时，警报器发出警报声音。按下B键，防盗系统关闭，防盗器振动时警报电路不工作。在工作状态下按下C键，则警报器鸣叫，车主可根据声音找到自行车的停放位置。
附录1：
/*********蜂鸣器接1.5
遥控接P2.6
指示灯发光二极管接P3.6
继电器接P0.2*********/
#include
#define
uchar
unsigned
char
/*********IO引脚定义**********/
sbit
ykjs=P1^1;
//遥控接收器口
sbit
fmk=P2^4;
//蜂鸣器
sbit
jdq=P0^0;//继电器
sbit
zsd=P3^1;
//指示灯，继电器打开时，灯亮。这样可以知道机器是否处于工作状态
sbit
jsk=P3^4;//接收口
即看加速度感应器是否接通。
接通时为0
void
sm();
/*************变量声明**********/
code
uchar
dzm1=0xaa;
//地址码1
;
code
uchar
dzm2=0xaa;//地址码2
用来验证信号是否从指定遥控器发出
uchar
ddsj=0;
//低电平时间计数
用来计算低电平的时间
uchar
i=0;//每个信号有三个字节，i区分这三个字节。
uchar
ab=0;
//按键
若接收到的是a键，则ab=1，若是b键则=2，从而通过ab的值反应到继电器的开关上。
uchar
xh[3];//信号
用来存信号，共三个字节
uchar
jsgs=0;
//计算个数
计算收到的信号位的个数。满8个则存到下个字节。
uchar
js=0;
bit
ok=0;//标志是否完成接受信息。
若ok=1，则说明接受到了一个信号
则主函数执行动作，辨别是按了哪个键。
bit
twm=0;
//同位码
若接受到同位码
则说明很可能接受到信号。即信号的开始
bit
qjs=0;
//前一时期的接受口状态
用来辨别是否从低电平变为高电平或从高变低，或一直?
/**初始化************/
void
csh(void)
//用来初始化一些值，比如计时器的工作方式
中断等
{
TH0=0x9c;
//
100us中断一次
即扫描一次有没有收到信号
8位重装，每次256，故设初始值156=10011100=0x9，这样每次运行100次，即100us
TMOD|=0x02;;//0010
0为gate
0为C/T，0时为定时功能
10
为8位自动重装定时方式
设置T0为自动装入的8位定时器
ET0=1;
//开T0中断
EA=1;
//开总中断
TR0=1;
//启动T0
}
/***********延迟函数****************/
void
delay
(unsigned
int
t)
//0.001秒
{unsigned
int
x;
while(t)
{
t--;
x=10;
while(x--);
}
}
/*******timer0中断扫描
每100us中断一次*************/
void
timer0()
interrupt
1
//timer0的中断
interrupt
1的1指的是IE的位数
0为外部中断0
1为timer0
2为外部中断1
3为time1
{
sm();
//每100us扫描一次是否有信号，信号为哪个键
}
/**************主程序****************/
void
main()
{
csh();//初始化
while(1)//进入大循环
{
if(ok)//如果完成了一次扫描
{
switch(ab)
//看看扫描到的是哪个键
{
case
1:jdq=0;zsd=1;break;//扫描到键A则开蜂鸣器，由于是PNP，故蜂鸣器低电时，三极管通，同时指示灯亮
case
2:jdq=1;zsd=0;break;//键B则关蜂鸣器
同时关闭指示灯
case
3:fmk=0;delay(3000);fmk=1;break;
}
delay(1000);//关或开继电器后延迟一会
为什么呢？我也不知道
ok=0;/*把ok关掉（即设为0）这样说明本次按键执行结束，
主函数回到if语句，等等ok变1，即等待下次按键扫描。*/
}
fmk=1;//先关蜂鸣器
js=0;//标志
jsk=1;//接受口先为1，即不接负极
if(!jsk)//当它接负极时，即为0
{
js=1;//标志改为1，让蜂鸣器叫
}
if
(js)
{
fmk=0;
delay(15000);//叫的时间延迟
让它叫久些
}
}
}
/***********按键扫描***************************/
void
sm()
{
if(ykjs)//遥控接收口为高电平时
{
if(!qjs)
//如果前一时期接收到的是低电平，说明高电平现在才开始
{
qjs=1;//标志这一时期（即下一时期的前一时期）的电平为高电平67692
if(twm)//如果前面一段低电平不是同位码，则执行如下
{
xh[i]=xh[i]>>1;//令信号记录的第i个字节右移，移出一个0位，如本来11010010，则移后得01101001，这样最高一位为零，可以记录新数字
if((1 //和10000000或，这样之前空出来的最高一位0位将记为1 } else if((8 //则和01111111与，这样原本为0的最高位现在还是0，其余的是1的还是1，零的还是0 } else //若果低电平时间不在两个范围内，则为干扰码，则退出 { twm=0; //退出前先清零同位码 ，由于记录信号的三个字节记录的方式与先前数值无关，故可不清零 return; } jsgs++; if(jsgs%8==0) { i++; } if(jsgs==24) { twm=0; if(xh[0]==dzm1 switch(xh[2]) { case 0x03:ab=1;break; case 0xc0:ab=2;break; case 0x30:ab=3;break; case 0x0c:ab=4;break; } } } } else //未检测到同位码，则检测之前那次低电平是否同位码 { if((100 //将同位码置1，说明接收到了同位码 i=0;//将i置0，下次接收时将从第一个字节开始记怒江 jsgs=0;//计数个数也置0，下次接收将从第1个计起 ddsj=0;//低电时间清零。 } else return; } } } else//接收口为低电平时 { if(qjs)//如果前一时期接收到的是高电平，则说明低电平现在才开始 { qjs=0;//标志这一时期（即下一时期的前一时期）的电平为低电平 ddsj=0;//清零低电平计数（ddjs低电计数） } else//如果之前也是低电平 ddsj++;//低电平时间+1 } }