基于汽車防盜報(bào)警檢測電路設(shè)計(jì)

馬 巖，裴 林，薛需耀，保文華

(吉林化工學(xué)院，吉林，130022)

1 引言

21世紀(jì)以來，科技改變著人們的生活。高科技使我們的生活變得更加便利，在汽車這一領(lǐng)域，科技顯得尤為重要。眾所周知，全世界第一輛被盜的汽車是T型福特車。自此之后，人們對汽車的防盜措施高度重視。采用汽車報(bào)警系統(tǒng)之后，不管車輛行駛在哪一位置，其位置的具體信息都能反饋到車主的移動設(shè)備當(dāng)中，真正實(shí)現(xiàn)“車居四海君安心”。這樣才能夠有效地降低偷車這種惡劣事件的發(fā)生，從而保障好維護(hù)好人們的財(cái)產(chǎn)安全。報(bào)警檢測電路的設(shè)計(jì)分為以下四個部分：

2 熱釋電紅外傳感器的電路設(shè)計(jì)

汽車無線防盜自動報(bào)警器以遙控單片式手機(jī)為主要電控制部件,電路的功能總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)主要組成包括：遙控單片式電機(jī)最小控制系統(tǒng)、人車身接近自動檢測控制電路、玻璃門窗車身遭受撞擊自動檢測控制電路、防震、防擊自動檢測控制電路、車門自動開閉系統(tǒng)驅(qū)動控制電路、自動控制點(diǎn)火車門鎖控制電路、無線汽車遙控控制電路和無線防盜報(bào)警控制電路等。

此電路可以檢測到車輛附近是否有人靠近，熱釋放放電電壓傳感器一般包含幾個引腳,分別工作是輸出電源和輸入信號電路輸出的正負(fù)兩個端子。在紅外傳感器正常運(yùn)行供電的工作情況下,熱釋放光電紅外傳感器每當(dāng)檢測接收到光在人體內(nèi)部活動時,可以自動檢測接收到來自人體內(nèi)部發(fā)出的微弱長波紅外線,其信號輸出、輸入端將自動輸出微弱的紅外電流補(bǔ)償信號。該弱調(diào)制信號將被發(fā)送到該弱信號的中央處理器或集成電路中的BISS0001中繼并進(jìn)行信號處理。防人接近檢測電路如圖1：

圖1 防人接近汽車檢測電路

BISS0001是一種紅外集成電路，含有熱釋放放電紅外開關(guān)傳感器和少量外部開關(guān)組件，構(gòu)成采用無源式的熱釋放放電無線紅外開關(guān)。該開關(guān)電路元件能夠自動控制熒光燈，烘干機(jī)等相關(guān)設(shè)備的電源開關(guān)工作狀態(tài)，可用于安裝在大型酒店、商場、庫房及其他家庭服務(wù)走廊敏感設(shè)備走廊等重要區(qū)域，或可以用于自動控制照明，照明和安全警報(bào)系統(tǒng)的安全控制區(qū)域。

BISS0001的功能：

* CMOS；

*數(shù)字和模擬混合；

*具有獨(dú)立的高輸入阻抗的運(yùn)算放大器；

*內(nèi)部雙向幅度鑒別器可有效抑制干擾；

*內(nèi)置延遲時間計(jì)時器和阻止時間計(jì)時器。

3 干簧管關(guān)于車門開啟檢測的電路設(shè)計(jì)

干簧管由兩個部分的導(dǎo)電和磁性材料共同組成，這些材料以平行方式密封在一個填充有磁性和磁力的玻璃管中。兩個簧片之間的一端相互重疊且具備一定的孔隙以促進(jìn)相互之間的接觸。它產(chǎn)生相反的磁極、相反的吸力，如果比彈簧的吸力大時，觸點(diǎn)將吸力。當(dāng)磁力下降減小到一定的程度時，彈簧將打開觸點(diǎn)。干簧管的接觸形式主要有兩種：一種類型是常開觸點(diǎn)( h )型,通常干簧管是常開的；只有把磁片磁化后,觸點(diǎn)才會進(jìn)行合并。單簧管一般共有三個簧片，第一個由導(dǎo)電但不具有導(dǎo)磁性的材料和金屬制成，第二和第三個由導(dǎo)電和金屬制磁的金屬材料和金屬制成，頂部、中間和底部依次為1，3，2。因?yàn)樗鼈兙哂幸粋€彈力1、3的關(guān)系；而且當(dāng)具有外部的磁力時，兩個和三個會磁化,它們會吸引。構(gòu)成一個轉(zhuǎn)換開關(guān)，并且干簧片管的體積較小、重量輕、簧片短、頻率固定。其中通斷持續(xù)時間更短只有1-3ms ，比一般電磁式繼電器快5-10倍。在完全封閉環(huán)境中，管中會存在一些稀有的氣體，這樣就能夠大大減少對觸點(diǎn)進(jìn)行氧化、碳化。而且因?yàn)槭敲芊猓鼈冞€能夠有效地阻擋接觸點(diǎn)上外部的有機(jī)水蒸氣和灰塵等雜質(zhì)。車門開啟檢測電路如圖2所示。

圖2 車門開啟檢測電路設(shè)計(jì)

目前采用的主要是一個干簧管來連接兩個線圈的音頻運(yùn)行控制狀態(tài)。我們目前采用的主要是一個電磁體來進(jìn)行音頻控制，而對于兩個電磁子連接線圈的音頻驅(qū)動則主要是用一個音頻子Q3完成。音頻輸出信號的控制基極電流可以要求通過一個限制交流控制電阻器R12連接至一個SCM的一個I/O控制端口，并且該端口電磁控制線圈無論能否同時具備一個有效的磁性都可以要求依靠一個SCM端口進(jìn)行電流控制。二極管LED-D6是一個同時可以直接用于續(xù)流保護(hù)光電晶體管的高電續(xù)流保護(hù)二極管。用電路R11將高壓干簧管兩端連接至一個高電平，干簧管另外兩端需要進(jìn)行高壓接地。這樣，當(dāng)一個干簧管電壓關(guān)閉時，低電平電壓可以直接通過一個限制直流穩(wěn)壓電阻器將R10發(fā)送至一個MCU端口，而同時當(dāng)一個干簧管被電壓打開時,高電平同樣可以發(fā)送至一個MCU端口。如果門被暴力地打開，干簧片就會打開觸點(diǎn),被發(fā)送到MCU端口是高級的。MCU可以用于判斷一個輸入電平時的狀況。

4 壓電式陶瓷振動檢測的電路設(shè)計(jì)

通過一個壓電陶瓷傳感器連接與其上拉電阻,隨后將其連接至VCC，該電阻把傳感器接收的振動信號直接轉(zhuǎn)換成微弱的電信號。細(xì)微的電信號被傳遞，由 Lm393 比較器組成的一個輸入控制電路，比較器的閾值輸出電壓主要取決于 R16 和 R15 的輸入電阻，當(dāng)檢測得到的信號輸入電壓高度超過了閾值輸出電壓時，就是一個可以調(diào)節(jié)的電阻，比較器的輸出狀態(tài)也將被修改,更改為一個采用單片機(jī)處理的I/O端口,以便對此進(jìn)行判斷。振動檢測電路如圖3：

圖3 振動檢測電路

5 多普勒靠近座位檢測的電路設(shè)計(jì)

傳感器RD627用于檢測靠近駕駛員座位附近是否有可疑人員，RD627 多普勒效應(yīng)傳感器采用單行7針直插型塑料密閉封裝。RD627由振蕩器、發(fā)送機(jī)、檢測儀等組成。發(fā)射器把振蕩器中所產(chǎn)生的三維空間微波保護(hù)信號從第一腳和第二腳分別發(fā)送給外部的天線，以產(chǎn)生三維空間的微波保護(hù)。當(dāng)可疑者或其他人員靠近座位時，會在被反射出的微波信號和最初的信號之間形成頻移。在檢測儀對弱頻位移信號進(jìn)行處理之后，對所獲得的多普勒信號進(jìn)行了放大并輸出。RD627多普勒效應(yīng)傳感器的正常工作電源的額定電壓范圍為 12V ，有效排放總量面積應(yīng)大于 100平方米。靜態(tài)時，引腳6的輸入電壓設(shè)定為 6V，在有效輸入?yún)^(qū)域中，第六引腳的動態(tài)輸出電壓的變化不超過 ±50mv 。移動的目標(biāo)距離天線越近，輸出的電壓和溫度變化范圍就越廣，最大值可高達(dá)±5V。

信號被傳輸至太空,形成一個微波預(yù)警網(wǎng)，所以當(dāng)有人天線進(jìn)入一個網(wǎng)絡(luò)中，從這個人身上天線反射出來返回原始天線的信號微波和原始天線發(fā)射出的信號微波都會因此產(chǎn)生一定頻移。放大后的一個超低頻電壓信號由6引腳信號輸出，并通過一個新的電壓比較追蹤信號跟隨器發(fā)送至一個相應(yīng)的電壓比較控制器Lm393。若輸入信號的額定閾值電壓已經(jīng)完全達(dá)到了比較器的額定閾值電壓，則比較器的所有輸入和輸出狀態(tài)信號都會發(fā)生改變。給MCU判斷R38用于調(diào)節(jié)電壓比較器閾值水平。采用微波發(fā)射的天線環(huán)就能使用小于 3mm 的金屬導(dǎo)線彎曲形成一個范圍內(nèi)直徑小于 120mm 的環(huán)，防人接近檢測電路如圖4：

圖4 防接近駕駛電路

6 結(jié)論

整個系統(tǒng)工作過程中，必須嚴(yán)格地按照系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)的運(yùn)行和調(diào)試等全過程來進(jìn)行。全面深入研究并精心設(shè)計(jì)了用于汽車遙控防盜門及報(bào)警器的各個整體控制部件，同時還要兼顧整個單片的主機(jī)及外圍控制電路，把各種經(jīng)典的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)算法充分結(jié)合運(yùn)用到本機(jī)的設(shè)計(jì)中。得到一套合理的關(guān)于家用汽車安全和報(bào)警器軟硬件的整體解決設(shè)計(jì)方案。