电动车用新型防盗报警器的设计
朱贵宪
(安阳工学院    计算机科学与信息工程学院,河南  安阳  455000)
摘要: 文章以STC89C52 单片机为控制核心,从硬件和软件2个方面设计了一款电动车用防盗报警器,它以细铜丝作为警戒线,细铜丝被人剪断时,报警器就会发出响亮的报警声,该设计克服了目前以水银开关作为关键部件的报警器存在的乱报警、误报警问题,大大提升了报警器工作的可靠性。
关键词: 防盗报警器;STC89C52;电动车;警戒线
电动车作为人们的日常交通工具之一,让普通百姓的出行方便快捷,绿环保,深受人们的欢迎,但电动车购买成本相对较高,在治安不好的地区,很容易被盗,一旦丢失会给大家造成一笔不小的财产损失,大部分人都希望给新购买的电动车安装一个防盗报警器,以防自己购买的电动车被盗,但传统电动车防盗报警器大部分采用水银开关作为关键部件,轻轻一动便响个不停,存在噪音扰民现象,而且十有八九都是误报,防盗效果不是很好,因此迫切需要开发新型的电动车防盗器,以起到更好的防盗作用。
1.新型防盗报警器的硬件设计
如图1 所示,新型防盗报警器以单片机STC89C52为控制核心,由电源电路、时钟电路和复位电路构成单片机最小系统[1]。由PNP 三极管、蜂鸣器、细铜丝和电阻器构成报警电路。
图1  单片机控制的防盗报警器硬件电路
(1)单片机选型
新型防盗报警器选用宏晶科技公司生产的STC89C52 单片机作为控制核心,并由其构成单片机最小系统,STC89C52 是具有MCS-51 内核、片内带有8 KB 的Flash ROM 和512 B 的RAM 的单片机,共有4 个8 位的并行I /O 口( P0,P1,P2,
P3) ,1个全双工的串行接口,STC89C52 的中断系统有6 个中断源,包括2个外部中断,3个定时/计数中断和一个串行口中断[2],集成看门狗定时器和MAX810 复位电路,工作频率范围0~40 MHz,工作电压范围3.3~5.5 V。
(2)单片机最小系统
新型电动车
电源电路: 将单片机第40引脚(即Vcc 引脚)接+ 5 V电源,第20 引脚(即Vss引脚)接地,若单片机使用片内程序存储器,需将第31引脚(即EA引脚)接到+ 5 V电源上,这样CPU就可以从片内程序存储器读取指令了。
①时钟电路
将单片机的第19脚(XTAL1)和单片机的第18脚(XTAL2)分别接晶体振荡器(12 MHz)的两个引脚,然后再通过两个30 pF的瓷片电容接地,构成单片机的时钟电路[3],时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列,保证单片机内部各部分有序工作。
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②复位电路
单片机的第9 脚为复位信号引脚(即RESET 引脚),单片机上电后,在该引脚上出现两个机器周期宽度以上的高电平,就会使单片机复位,可在+ 5 V电源与RESET之间接一个10 μF的电解电容,RESET再经过一个10 kΩ的下拉电阻接地(电
源负极),即可实现单片机上电复位[4]。此外,还设置了手动复位,首先经过上电复位,单片机正常工作,当按下复位按
键S1时,RESET引脚通过1 kΩ电阻与+ 5 V电源相连,变为高电平造成单片机复位,同时10 μF的电解电容通过1 kΩ
电阻放电;当按键S1松开时,+ 5 V电源对10 μF电解电容充电,充电电流加在10 kΩ 电阻上,RESET依然为高电平,
仍然是复位状态,充电完成后,电解电容相当于开路,RESET为低电平,单片机才可以恢复正常工作。
(3)单片机报警电路
系统正常工作时,声音信号由P2.4口输出,通过1 kΩ限流电阻与PNP三极管(S8550)的基极相接。经该三极管放大后,声音信号由三极管的集电极输出,再经过滑动变阻器(起到报警音量调节的作用)由细铜丝短路接地。由于蜂鸣器(8 Ω,0.5 W)与细铜丝之间是并联关系,所以蜂鸣器保持静默状态,当与蜂鸣器并联的细铜丝(警戒线)被小偷剪断或者被外力扯断时,
对蜂鸣器构成短路的条件消失,蜂鸣器可正常发声,于是蜂鸣器会发出持续不断的报警声,直到关闭报警器的电源为止。
2.新型防盗报警器的软件设计
系统程序由主函数、发声函数和延时函数组成,首先由主函数main()调用发声子函数,发出响亮的报警声音,在执
行发声子函数时,又调用了延时函数。
系统主程序流程图如图2 所示,在程序开始运行后,首先进行系统初始化,当布防按键S2 按下后,P0.4口= 0,“while”循环开始运行,调用发声子函数开始工作。若按键S2 未被按下,则P0.4口= 1,报警器禁止启动[5]。报警电路启动后,
并不能立即发出报警声,结合硬件电路图1可以知道,由于警戒线(细铜丝)和蜂鸣器是并联关系,声音信号被直接短路
到地,所以不会发出报警声,只有细铜丝被小偷剪断或者被小偷扯断时,报警器才能发出报警声。
图2  防盗报警器主程序流程
3.结论
该新型防盗报警器以STC89C52单片机为控制核心,以细铜丝作为警戒线,克服了水银开关报警器存在的缺点,较好
地解决了水银开关报警器的误报警问题,进一步提高了防盗报警器工作的可靠性。经测试,该新型报警器工作稳定可靠,
构思新颖,成本低廉,安装方便,使用简单。若对其稍加改造,还可以解决手机、钱包等小件贵重物品的防盗问题。
参考文献
[1]毛晓波.单片机原理及接口技术[M].北京:机械工业出版社,2015.
[2]万隆,巴奉丽.单片机原理及应用技术[M].2 版.北京: 清华大学出版社,2014.
[3]张毅刚,王少军,付宁.单片机原理及接口技术[M].北京: 人民邮电出版社,2015.
[4]王浩全.单片机原理与应用[M].北京: 人民邮电出版社,2016.
[5]陈中,朱代忠.基于STC89C52 单片机的控制系统设计[M].北京: 清华大学出版社,2015.
(稿件来源:山西电子技术)
(编辑:姚鑫)
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