单片机控制的防盗系统设计

方案设计

防盗报警系统是以51单片机为核心构成防盗报警系统，当热释电红外传感器检测到人体时，LED灯发光，单片机接收到信号后，通过外接报警电路立即发出报警信号，达到预期报警效果。电源模块供电，时钟模块设定好时间和日期，通过LCD1602液晶显示器显示时间和日期。

系统硬件与软件设计

(一)报警电路设计

报警电路采用的是蜂鸣器报警，当红外感应源在接收到人体红外辐射时后续电路经检测处理后就能产生报警信号。接收到报警信号，LED灯变亮，蜂鸣器鸣叫报警，当报警延迟10s一段时间后自动解除，也可以人工手动解除报警信号。当警报解除，复位电路复位系统，或报警10s，自动取消报警定时器。如果人体进入检测区域，它不会移动，则温度没有变化，传感器也没有信号输出，51单片机没有接收到信号，LED灯变暗，蜂鸣器不鸣叫，不会发生报警现象。

报警电路原理图如图2.1所示，蜂鸣器用一个三极管Q4来驱动。单片机引脚P1.1接三极管的基极输入端。当P1.1输出高电平1时，三级管导通，蜂鸣器两端获得约+5V的电压而鸣叫;当P1.1输出低电平0时，三级管截止，蜂鸣器停止发生。

(二)显示模块设计

LCD1602液晶显示器的显示原理：字符的显示：在LCD上显示字符很复杂，因为一个字符由6×8或8×8点阵组成。它必须找到并显示与屏幕上某些位置相对应的显示RAM区域的8个字节，并创建每个字。该部分的不同位为“1”，其余为“0”，“1”亮起，“0”熄灭。这形成了一个标志。但是，由于字符发生器的控制，显示字符比较容易，因此控制器可以根据LCD上显示的行数和列数以及文本模式下每行的列数来操作，以找到相应的显示RAM。设置地址，光标，发送字符的代码。

(三)单片机控制的防盗系统总体设计

单片机控制的防盗系统总体设计是由AT89C52控制DS1302芯片，通过显示模块LCD1602液晶显示器显示日期和时间。有热释电红外传感器，LED灯，按键，蜂鸣器和其他一些微控制器外设应用，以及微控制器复位电路。其中D1是绩效指标，从P10口输入信号，P11口和P12口输出信号。当热释电红外传感器接收到信号，P10口接收到信号为高电平时，P12口为高电平，LED灯亮，同时P11口也为高电平，蜂鸣器鸣叫，达到报警效果。当热释电红外传感器没有接收到信号，接收到信号为低电平，P12口为低电平，LED灯灭，同时P11口也为低电平，蜂鸣器不发出鸣叫就不会报警，系统不反应继续检测。

单片机控制的防盗系统总体设计实物图如图2.4所示。它是由AT89C52控制时钟模块DS1302芯片，通过显示模块LCD1602液晶显示器显示日期和时间。热释电红外传感器检测到人体时，LED灯发光，由于人体温度和环境温度之间的差异，约10微米。通过菲涅耳透视滤光器放大从人体发射的红外线辐射的m微米，然后集中在红外线感应源上。当红外感应源接收到人体的红外辐射时会失去电荷平衡。释放电荷，然后产生一个高电平和高电平输出到外围电路，报警电路检测和处理可以产生一个报警信号，蜂鸣器发出声音以达到预期的报警效果。

(四)防盗报警系统程序设计流程

当人体感应器开始检测到信号，这意味着有人进入检测区域。51单片机内部处理后，51芯片微控制器外围电路蜂鸣器被激活以启动警报。闹钟在10秒后自动停止。然后程序开始循环。它检查是否有下一个触发信号。等待警报。让闹钟继续工作。当人体感应器开始检测不到信号时，系统不反应，继续检测。

测试结果及分析

首先对上面制作的电路板按照原理图用数字万用表进行逐一测试排除虚焊，短路等情况同时观察极性原件是否焊反，然后采用接触式上电的方法对电路进行上电测试，上电后用手触摸芯片表面看是否发热，一旦有发热的情况立即关闭电源，然后排查解决，待触摸测试结束后对电路板进行较长时间的供电，与此同时在单片机里面装入预先设定好的功能测试程序对电路进行功能测试，一直到电路板各项功能都达到预期为止。下面是LCD1602液晶显示器和热释电红外传感器的测试结果。

当人体进入检测区域时，LED灯发光。由于人体温度和环境温度之间的差距，约10微米。从人体发出的红外辐射被菲涅耳透视滤光器放大，然后会聚到红外传感器源。红外传感器源接收人体的红外光束。当辐射损失时，电荷平衡失去，电荷输出到外部，然后产生高电平，高电平输出到外部电路。报警电路在检测和处理后可能会产生报警信号。时钟模块设定好时间，LCD1602液晶显示器显示时间和日期，达到预期报警效果。

当无人进入检测区，温度没有变化，当红外传感器没有接收到来自人体的红外辐射时，它将保持电荷平衡，并且不会将电荷传送到外部，然后产生低电平并向外围电路输出低电平。传感器也没有信号输出，LED灯变暗，报警电路检测处理后就没有产生报警信号。时钟模块设定好时间，LCD1602液晶显示器显示时间和日期，达到预期报警效果。

一种汽车智能防盗系统设计

本设计结合STM32F407内部的资源，完成了汽车防盗系统硬件电路的设计，给出了系统的软件设计和总体流程图。以STM32F407单片机为核心的汽车智能防盗系统，应用蓝牙模块、GPS定位模块，增加了红外人体传感器检测功能和蜂鸣器报警功能，使防盗更加智能化。系统能够准确地采集并处理检测到的警情信息，驱动蜂鸣器及GPS定位模块进行正确的防范与报警处理，蓝牙模块实现系统的自动撤防，方便可靠。

1、系统总体设计

携带钥匙的车主靠近汽车后，自动配对，从而解除布防的功能。系统包含蓝牙模块、电源模块、GSM模块、摄像头模块﹑继电器模块和蜂鸣器模块等。系统总体结构框图如图1所示。

2、系统硬件设计

通过DYP-MEO03红外人体传感器检测，传给STM32F407处理信息，同时蜂鸣器进行报警处理。另一方面通过OV7725摄像头模块拍照并保存图片，通过GSM 模块将定位信息及照片发送给警局，将汽车存在被盗风险信息发送给车主，通过蓝牙模块实现识别功能，继电器模块可以实现断电，盗贼即使进入车内后也不能点火启动汽车，从而真正实现汽车防盗。

3、系统软件设计

系统软件设计采用模块化设计，由主程序、初始化子程序、中断服务与蓝牙匹配程序、GSM发送短信程序和停止报警程序等模块组成。系统的总体程序流程图如图2所示。

图2 系统总体流程图

在主控制器 STM32F407初始化后﹐系统自动检测是否处在上锁状态。如果系统不是上锁状态，则报警器不工作。如果处在上锁状态，启动报警器,报警器自动延迟20s开始工作，以便让使用人有足够的时间锁好门离开汽车。延时后报警器进入值守工作状态，系统保持监视单片机接口和红外人体感应模块，用来采集并处理异常情况。如果有人想要非法入侵车内，通过检测单片机接口，就可以判断汽车是否发生了人员非法入侵。如果有则进行报警措施，通过蜂鸣器进行报警，摄像头模块进行采集人脸信息并保存在SD卡中，再通过调用GSM模块将定位信息和被盗风险发送给警方和车主，单片机再通过蓝牙匹配决定是否解除警报。

4、总结

采用 STM32F407单片机和传感器的汽车智能防盗系统，硬件结构简单，具有体积小、操作简单、使用方便、多功能报警等特点。并且该系统从继电器模块断电的防盗措施到被盗后进行定位报警的追盗措施极大的降低了被盗的风险，从多方面阻断盗窃行为。另配有蓝牙无线通信模块，识别车辆主人从而自动撤防。比以往的机械式防盗装置、芯片式防盗装置、网络式防盗系统等更加智能、高效。今后还可根据市场发展和用户需求，开发其它功能，如：火灾报警、医疗求助、紧急情况呼救、气体的安全等，将其应用渗透到更多的领域。

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