湛晓虎

(沈阳师范大学 物理科学与技术学院,辽宁 沈阳110034)

1 汽车防盗系统

所谓的汽车防盗系统,是针对汽车以及汽车内的物体可能遇到的偷盗行为进行报警的系统。初始的汽车锁只是普通的机械锁,只能够防止汽车在行驶中车门意外开启,但是对汽车防盗来说意义不大。新兴的汽车防盗系统包括无线遥控、发射和接受模块、报警模块等。汽车防盗系统具有许多种类,如电子密码防盗系统、钥匙控制式防盗系统、遥控电子防盗系统,本文主要讲述的就是遥控电子防盗系统。该系统目前广泛安装在原厂汽车上,利用接收和发射装置发射电磁波或者红外线,控制车门进行开启或者锁止。无线遥控防盗技术主要依靠电磁波或者红外线,这就使车主能够在无光条件下对车辆进行开启和锁止。

2 汽车遥控防盗报警系统原理与设计

本文设计的无线遥控防盗系统为红外线防盗系统,大体包括红外接收和红外发射模块,由编码、解码集成电路和芯片进行操作控制。电路主要由直流稳压电源、红外发射、接收电路、控制模块等组成。红外遥控发射的红外线波长约为0.6~1.4um,载波频率有不同种类,如36kHz、42kHz、58kHz等,红外线频率一般由发射模块的晶振频率来决定,晶振数进行12的分帧决定红外线频率的多少。红外接收端包括五种种类,自锁、数据、互锁、电平、脉冲,本文中防盗系统的设计主要基于单片机的红外接收系统,从而控制八路开关的电路,单片机编码后发射红外信号,通过红外接收端接收再由单片机处理,根据接收到的信息去做相应的操作,控制八路电路中的发光二极管的状态。

红外遥控具有稳定、抗干扰能力强的优点,并且调试电路相对来说并不复杂,连接电路后就可投入使用。

3 无线遥控接收模块设计

3.1 红外遥控电路组成

红外遥控的电路并不复杂,包括红外接收电路、电器控制电路、电源电路、八路开关电路。遥控电源通过电源电路给单片机提供一个5V的电流,为显示部分和控制部分提供9V的电流。单片机通过接收部分传递信号波,在处理之后对信号波进行任务识别,在识别之后对显示部分以及控制部分进行相应的控制操作。

3.2 遥控接收电路芯片

红外遥控接收电路部分主要的芯片为STC89S52,该芯片耗能低、性能高,内部含有一个只读程序存储器,支持多达1000多次的反复擦写。该单片机制作技术采用不易损失的存储技术,具有抗干扰能力强、耗能低、高速等优点,支持12位及6位周期时钟,兼容传统的单片机。下面对其优点及参数进行罗列:

(1)5V 单片机工作电压:3.5V~5V,3V 单片机工作电压:2.2V~3.6V。

(2)工作频率在0到40Mhz之间可调,最大工作频率能够达到50Mhz。

(3)程序可应用空间有多种选择提供,4K、10K、18K、22K、32K、64K。

(4)异步串口实现通用,多个UART可以通过定时器软件得以实现。

(5)提供16为计数器3个,0计数器也能够当做2个8位计数器使用。

3.3 无线遥控接收端

本设计中的红外接收端采用LT0038接收头,该接收头为一体化、小型化接收头,不需要其他元件的支持就可以独自完成红外线的接收、放大、解码等操作。胜任红外线的接收、输出,到与其他电平信号等所有的工作。其体积不大,约与普通三极管大小相同,适用于红外线数据的传输。工作流程为:红外接收头接收,通过放大电路对红外信号进行放大,传输至调制电路进行处理、最后通过单片机对八路开关进行相应的操作。该红外接收头的工作原理简单,把经过解调的红外信号进行格式转变,将经过接收、放大、解调之后的红外信号还原成最初的信号格式。

3.4 软件设及其调试

在单片机电位复员后,将单片机内部的计数器进行初始化操作,在信号输入后单片机中断,对脉冲个数进行统计,测量电平的宽度。如果P3.1口原始电平为高电平,在接收到红外信号之后,因红外接收头的反向作用导致变化为低电平,经过统计的脉冲个数通过译码电路显示在数码管上。

LED显示器又称为7端LED显示器,其中包含了7个发光二极管和一个原点形状的发光二极管,组合使用能够显示包括小数在内的数据。LED的连接方法主要有两种,共阳极连接和共阴极连接。共阳极连接就是把所有发光二极管的阳极进行连接,并连接在5V的电压端,在阴极一侧通过低电平时,发光二极管就会连通电路被点亮,而其他的二极管则不亮。相反,共阴极连接就是把所有的阴极连接起来,同样在阳极一段加载5V电压,在阳极端通过高电平时,发光二极管被点亮,其他的不点亮意味着加载的为低电平。本设计中选用的是共阳极电路。

3.5 调试软件

本次红外遥控接收模块的设计中,主要包含了8个不同的输入键。随机按下一个输入键3,红外遥控通过发射和接收电路,相应的3号继电器连接的3号发光二极管发光,而数码管则显示目前的设备个数为1,当再次按下3号输入键时,3号继电器终止工作,对应的发光二极管不再发光,数码管显示的工作设备数为0。在同时按下两个输入键时,应当有两个发光二极管发光,数码管显示的工作设备数为2,比如在同时按下5、6时,相对应的5、6号继电器工作,连接的发光二极管同时发光。在8个输入键当中,7、8按键与其他按键不同,7表示所有发光二极管都不发光,8代表所有发光二极管同时发光。例如,按下8时,所有6个发光二极管同时点亮,数码管显示的工作设备数为6,相应的按键7则显示为0个。

4 总结

本设主要对红外遥控接收模块的设计进了介绍,其中发射模块以单片机为主,键盘电路、电源电路、红外发射、接收电路共同组成了硬件电路。红外遥控信号包括引导码、系统码、功能码、及相应的反码组成。接收模块的核心部分为ST89S52单片机,以LT0038红外接收头接收红外信号,电路其他部分为:电源电路、显示电路、八路开关电路。

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