汽車防盜報警設(shè)備中無線遙控接收模塊設(shè)計與實現(xiàn)

湛曉虎

（沈陽師范大學(xué) 物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，遼寧 沈陽110034）

1 汽車防盜系統(tǒng)

所謂的汽車防盜系統(tǒng)，是針對汽車以及汽車內(nèi)的物體可能遇到的偷盜行為進(jìn)行報警的系統(tǒng)。初始的汽車鎖只是普通的機(jī)械鎖，只能夠防止汽車在行駛中車門意外開啟，但是對汽車防盜來說意義不大。新興的汽車防盜系統(tǒng)包括無線遙控、發(fā)射和接受模塊、報警模塊等。汽車防盜系統(tǒng)具有許多種類，如電子密碼防盜系統(tǒng)、鑰匙控制式防盜系統(tǒng)、遙控電子防盜系統(tǒng)，本文主要講述的就是遙控電子防盜系統(tǒng)。該系統(tǒng)目前廣泛安裝在原廠汽車上，利用接收和發(fā)射裝置發(fā)射電磁波或者紅外線，控制車門進(jìn)行開啟或者鎖止。無線遙控防盜技術(shù)主要依靠電磁波或者紅外線，這就使車主能夠在無光條件下對車輛進(jìn)行開啟和鎖止。

2 汽車遙控防盜報警系統(tǒng)原理與設(shè)計

本文設(shè)計的無線遙控防盜系統(tǒng)為紅外線防盜系統(tǒng)，大體包括紅外接收和紅外發(fā)射模塊，由編碼、解碼集成電路和芯片進(jìn)行操作控制。電路主要由直流穩(wěn)壓電源、紅外發(fā)射、接收電路、控制模塊等組成。紅外遙控發(fā)射的紅外線波長約為0.6～1.4um，載波頻率有不同種類，如36kHz、42kHz、58kHz等，紅外線頻率一般由發(fā)射模塊的晶振頻率來決定，晶振數(shù)進(jìn)行12的分幀決定紅外線頻率的多少。紅外接收端包括五種種類，自鎖、數(shù)據(jù)、互鎖、電平、脈沖，本文中防盜系統(tǒng)的設(shè)計主要基于單片機(jī)的紅外接收系統(tǒng)，從而控制八路開關(guān)的電路，單片機(jī)編碼后發(fā)射紅外信號，通過紅外接收端接收再由單片機(jī)處理，根據(jù)接收到的信息去做相應(yīng)的操作，控制八路電路中的發(fā)光二極管的狀態(tài)。

紅外遙控具有穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點，并且調(diào)試電路相對來說并不復(fù)雜，連接電路后就可投入使用。

3 無線遙控接收模塊設(shè)計

3.1 紅外遙控電路組成

紅外遙控的電路并不復(fù)雜，包括紅外接收電路、電器控制電路、電源電路、八路開關(guān)電路。遙控電源通過電源電路給單片機(jī)提供一個5V的電流，為顯示部分和控制部分提供9V的電流。單片機(jī)通過接收部分傳遞信號波，在處理之后對信號波進(jìn)行任務(wù)識別，在識別之后對顯示部分以及控制部分進(jìn)行相應(yīng)的控制操作。

3.2 遙控接收電路芯片

紅外遙控接收電路部分主要的芯片為STC89S52，該芯片耗能低、性能高，內(nèi)部含有一個只讀程序存儲器，支持多達(dá)1000多次的反復(fù)擦寫。該單片機(jī)制作技術(shù)采用不易損失的存儲技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)、耗能低、高速等優(yōu)點，支持12位及6位周期時鐘，兼容傳統(tǒng)的單片機(jī)。下面對其優(yōu)點及參數(shù)進(jìn)行羅列：

（1）5V 單片機(jī)工作電壓：3.5V～5V,3V 單片機(jī)工作電壓：2.2V～3.6V。

（2）工作頻率在0到40Mhz之間可調(diào)，最大工作頻率能夠達(dá)到50Mhz。

（3）程序可應(yīng)用空間有多種選擇提供，4K、10K、18K、22K、32K、64K。

（4）異步串口實現(xiàn)通用，多個UART可以通過定時器軟件得以實現(xiàn)。

（5）提供16為計數(shù)器3個，0計數(shù)器也能夠當(dāng)做2個8位計數(shù)器使用。

3.3 無線遙控接收端

本設(shè)計中的紅外接收端采用LT0038接收頭，該接收頭為一體化、小型化接收頭，不需要其他元件的支持就可以獨(dú)自完成紅外線的接收、放大、解碼等操作。勝任紅外線的接收、輸出，到與其他電平信號等所有的工作。其體積不大，約與普通三極管大小相同，適用于紅外線數(shù)據(jù)的傳輸。工作流程為：紅外接收頭接收，通過放大電路對紅外信號進(jìn)行放大，傳輸至調(diào)制電路進(jìn)行處理、最后通過單片機(jī)對八路開關(guān)進(jìn)行相應(yīng)的操作。該紅外接收頭的工作原理簡單，把經(jīng)過解調(diào)的紅外信號進(jìn)行格式轉(zhuǎn)變，將經(jīng)過接收、放大、解調(diào)之后的紅外信號還原成最初的信號格式。

3.4 軟件設(shè)及其調(diào)試

在單片機(jī)電位復(fù)員后，將單片機(jī)內(nèi)部的計數(shù)器進(jìn)行初始化操作，在信號輸入后單片機(jī)中斷，對脈沖個數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計，測量電平的寬度。如果P3.1口原始電平為高電平，在接收到紅外信號之后，因紅外接收頭的反向作用導(dǎo)致變化為低電平，經(jīng)過統(tǒng)計的脈沖個數(shù)通過譯碼電路顯示在數(shù)碼管上。

LED顯示器又稱為7端LED顯示器，其中包含了7個發(fā)光二極管和一個原點形狀的發(fā)光二極管，組合使用能夠顯示包括小數(shù)在內(nèi)的數(shù)據(jù)。LED的連接方法主要有兩種，共陽極連接和共陰極連接。共陽極連接就是把所有發(fā)光二極管的陽極進(jìn)行連接，并連接在5V的電壓端，在陰極一側(cè)通過低電平時，發(fā)光二極管就會連通電路被點亮，而其他的二極管則不亮。相反，共陰極連接就是把所有的陰極連接起來，同樣在陽極一段加載5V電壓，在陽極端通過高電平時，發(fā)光二極管被點亮，其他的不點亮意味著加載的為低電平。本設(shè)計中選用的是共陽極電路。

3.5 調(diào)試軟件

本次紅外遙控接收模塊的設(shè)計中，主要包含了8個不同的輸入鍵。隨機(jī)按下一個輸入鍵3，紅外遙控通過發(fā)射和接收電路，相應(yīng)的3號繼電器連接的3號發(fā)光二極管發(fā)光，而數(shù)碼管則顯示目前的設(shè)備個數(shù)為1，當(dāng)再次按下3號輸入鍵時，3號繼電器終止工作，對應(yīng)的發(fā)光二極管不再發(fā)光，數(shù)碼管顯示的工作設(shè)備數(shù)為0。在同時按下兩個輸入鍵時，應(yīng)當(dāng)有兩個發(fā)光二極管發(fā)光，數(shù)碼管顯示的工作設(shè)備數(shù)為2，比如在同時按下5、6時，相對應(yīng)的5、6號繼電器工作，連接的發(fā)光二極管同時發(fā)光。在8個輸入鍵當(dāng)中，7、8按鍵與其他按鍵不同，7表示所有發(fā)光二極管都不發(fā)光，8代表所有發(fā)光二極管同時發(fā)光。例如，按下8時，所有6個發(fā)光二極管同時點亮，數(shù)碼管顯示的工作設(shè)備數(shù)為6，相應(yīng)的按鍵7則顯示為0個。

4 總結(jié)

本設(shè)主要對紅外遙控接收模塊的設(shè)計進(jìn)了介紹，其中發(fā)射模塊以單片機(jī)為主，鍵盤電路、電源電路、紅外發(fā)射、接收電路共同組成了硬件電路。紅外遙控信號包括引導(dǎo)碼、系統(tǒng)碼、功能碼、及相應(yīng)的反碼組成。接收模塊的核心部分為ST89S52單片機(jī)，以LT0038紅外接收頭接收紅外信號，電路其他部分為：電源電路、顯示電路、八路開關(guān)電路。

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