电动车无线防盗报警器(传感器设计报告)

钦州学院

传感器及其接口技术设计报告电动车无线防盗报警器

院系

专业

学生班级

姓名

学号

指导教师单位

指导教师姓名

X年X月

前言 (3)

一、总体方案设计 (3)

二、无线收发模块 (4)

2.1 方案选择 (4)

2.2 无线模块NRF905/NRF24L01比较 (4)

2.3 NRF24L01简介 (4)

三、报警电路模块 (6)

3.1 蜂鸣器 (6)

3.2 扬声器 (6)

四、信号触发模块 (6)

4.1振动传感器 (6)

五、控制模块 (7)

5.1控制单元--STC15L2K08S2 (7)

六、总体结构工作原理框图 (8)

七、技术难点 (8)

八、附件 (9)

8.1 遥控器电路PCB图和实物图 (9)

8.1主控电路PCB图和实物图 (10)

8.3主控电路--main.c程序 (12)

前言

随着科学技术的迅猛发展，人民生活水平的不断提高，电动车已经进入人们的生活，并进一步方便了人们的出行。并且电动车以电为能源，无废气排放，不污染环境符合国家节能减排的需求，越来越受到人们的青睐。然而就在电动车进入千家万户的同时，其失盗率也连连攀升，给使用者带来了很大的经济损失，为解决广大电动车使用者的后顾之忧，现设计一套基于单片机的关于电动车用无线防盗报警器的系统，给广大使用者装上一把“安心锁”。

一、总体方案设计

电动车无线防盗报警器的总体方案设计是根据其功能和设计要求，从全局的角度，以系统的观点而进行整体方面的设计。系统主要分为无线收发模块、信号触发模块、报警电路模块、控制模块，框图如下：

无线收发

模块

信号触发

模块报警电路模块

控制模块

（单片机）

图1-1 电动车无线防盗报警器总框图

其中单片机作为控制单元，振动开关和人体感应作信号触发，远距离无线收发模块作信号传输，扬声器（或蜂鸣器）作报警装置。

二、无线收发模块

2.1 方案选择

方案一：采用GSM模块，GSM模块需借助移动卫星或手机卡，虽能远距离传输，但成本大，需内置sim卡，通信过程收发后成本较高。

方案二：TI公司的CC2430，此模块采用Zigbee总线模式，传输速率达250kbps，内部集成高性能8051内核，但价格较贵，且Zigbee协议相对较复杂。

方案三：用NRF24l01/905无线射频通信，它是一款高速低功耗通信模块，传输距离较远200m左右（增强型可达1千米），且价钱较便宜，采用SPI总线通信模式电路简单，操作方便。

综上所述，我们认为方案三最佳，故首选了方案三。

2.2 无线模块NRF905/NRF24L01比较

综上所述，无线模块我们最终选择了NRF24L01。

2.3 NRF24L01简介

NRF24L01具有以下几个特点：

(1) 2.4Ghz 全球开放ISM 频段免许可证使用；

(2) 最高工作速率2Mbps，高效GFSK调制，抗干扰能力强，特别适合工业控制场合；

(3) 126个频道，满足多点通信和跳频通信需要；

(4) 内置硬件CRC检错和点对多点通信地址控制；

(5) 低功耗工作电压1.9-3.6V，待机模式下状态为22uA；掉电模式下为

900nA；

(6) 内置2.4Ghz天线，体积小巧15mm X29mm；

(7) 模块可软件设地址，只有收到本机地址时才会输出数据（提供中断指示)，可直接接各种单片机使用，软件编程非常方便。

表2-1 NRF24L01工作模式

图2.1 NRF24L01管脚图

三、报警电路模块

电路中，主要运用了扬声器（或蜂鸣器）作报警装置。

3.1 蜂鸣器

蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种，在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。

3.2 扬声器

扬声器是一种把电信号转变为声信号的换能器件，扬声器的性能优劣对音质的高低影响很大。扬声器的种类很多，按其换能原理可分为电动式（即动圈式）、静电式（即电容式）、电磁式（即舌簧式）、压电式（即晶体式）等几种；按其频率范围可分为低音扬声器、中音扬声器、高音扬声器

四、信号触发模块

4.1振动传感器

振动传感器在测试技术中是关键部件之一，是一种目前广泛应用的报警检测传感器，它内部用压电陶瓷片加弹簧重锤结构检测振动信号，并通过LM358等运放放大并输出控制信号。具有成本低、灵敏度高、工作稳定可靠，振动检测可调节范围大的优点，被大量应用到汽车、摩托车车防盗系统上，目前80％的车辆报警器都用这类传感器。

当检测到振动大于一定幅度时，动作指示灯点亮，并发出报警，振动检测的灵敏度可以通过灵敏度调节旋钮调节

图4.1 振动传感器实物图

振动传感器的性能特点刚好符合本设计的需要。

五、控制模块

5.1控制单元--STC15L2K08S2

STC15L2K08S2是由宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，它是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度比传统8051单片机快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S，即25万次/秒)。STC15L2K08S2具有以下特点：1.增强型8051CPU，1T，单时钟/机器周期，指令代码完全兼容传统8051 ；2.工作电压：3.6 – 2.4V（3.3V单片机)。

表5-1 STC15L2K08S2片上资源

5.2 主控制器原理图

图5.1 主控制器原理图