一、引言 目前市場上汽車防盜的產品很多,但多用于汽車車門、車窗及電子鑰匙控制,雖然具有較好的報警功能,但很難真正的達到防盜功能,從而使犯罪分子有機可乘。本設計是基于車輛剎車系統的防盜控制,通過機械、液壓與電氣相結合,完美地實現了對四個車輪的鎖死,從而確保車輛的安全。 二、系統原理 系統原理如圖1所示。控制器根據遙控器的命令,通過繼電器驅動電機的正反轉來控制剎車油路使車輪抱死或者松開,實現防盜功能。在電機旋轉時具有限位信號,防止由于扭矩過大發生過電流現象;在遙控器對系統進行控制時,系統會自動地發出各種語音提示,特別是當車輛正在行駛時進行誤操作,系統會在較長時間內進行語音報警,并在一段時間后逐步鎖定車輛,使車輛減速直到鎖死,可實現對車輛的遠程控制;另外系統還能對車輛行駛過程中引擎蓋是否閉合、是否系安全帶進行檢測并發出語音報警。 三、系統的硬件組成 (一)電機驅動主電路 系統通過控制電機的正反轉來實現對車輪鎖定和*功能,實現電路如圖2所示。主回路根據控制器的指令,LOCK、OPEN分別控制繼電器K1、K2的閉合,實現電機的正轉、反轉,進而控制車輪剎車油路,從而達到四輪抱死或者松開的目的,實現了防盜功能。為了防止電機過旋轉,設置了限位開關STB1、STB2,實時地將信號反饋給控制器,使系統能夠穩定地工作。 二)系統的控制回路 控制系統的原理如圖3 所示。 控制器選用具有2個計數器和1個定時器的89C52單片機,計數器T0用于計算車輛行駛的速度,為系統進行各種控制提供重要的依據。輪速傳感器的正弦信號經CD4013變換整形后由單片機對其采集處理,從而確定車輛當前的速度。 遙控器發出的開、鎖信號通過LM324 比較放大,為單片機進行采集分析及各種保護處理驅動場效應管,來控制主控制回路,實現對車輛的防盜功能。同時在對車輛進行防盜控制時,系統要發出各種語音提示及報警功能,通過單片機控制語音芯片API8108A實現,將事先需要的各種語音信號存儲在語音芯片中,在需要輸出時由API8108A直接驅動揚聲器。 系統除具有基本的防盜功能外,還集成了其他的功能,如對安全帶、引擎蓋、啟動器等信號進行采集,當出現各種異常情況時,能瞬時發出各種報警,直至車輛停止。 為了使系統可靠的工作,控制系統采用了硬件看門狗,利用MAX813實時對單片機運行狀況進行監控。由于系統有控制回路及主回路,需要各種電源,通過LM7805提供5V電源,通過三端可調穩壓器LM317為遙控電路提供電源。 四、系統的軟件實現 此系統設計采用單片機C語言,程序采用模塊化設計,可擴展性強,閱讀方便。系統上電工作時在進行各種初始化后,首先要對鎖進行循環檢測,并發出各種報警,以便及時排除可能故障。 在系統沒有故障的情況下,控制器根據遙控器的開、鎖信號及當前開、鎖狀態進行控制,并發出各種報警信息及提示信息。在控制過程中根據當前車速、啟動機狀態等信息進行處理,提示駕駛員正確安全的行駛。具體控制流程如圖4 所示: 在系統工作中,車輛可能被盜,在鎖狀態下工作,系統必須能使車輛安全地停下來,其部分實現代碼如下: 五、系統的抗干擾設計 由于車輛工作環境復雜,對系統的穩定性及抗干擾提出了很高的要求。信號傳輸采用屏蔽線,確保輪速信號不受干擾;在信號接收方面對脈沖信號進行整形,消除雜波;電子元件采用汽車級標準,能適用于惡劣環境;所有的電路板使用道康寧涂料,具有防潮、防腐、防震功能,同時也有很好的高頻和低頻介電特性,使系統的抗干擾性能大大提高。 此設計不僅具有很好的防盜性能,而且具有報警功能,并能對駕駛員在行駛中進行各種安全提示,是一種較為先進的智能防盜系統,目前已在部分車輛上安裝使用。實踐表明,系統設計合理、抗干擾性強、運行穩定,是一種可靠實用的防盜產品。 |