电动车用新型防盗报警器的设计

朱贵宪

（安阳工学院 计算机科学与信息工程学院，河南 安阳 455000）

电动车作为人们的日常交通工具之一，让普通百姓的出行方便快捷，绿色环保，深受人们的欢迎，但电动车购买成本相对较高，在治安不好的地区，很容易被盗，一旦丢失会给大家造成一笔不小的财产损失，大部分人都希望给新购买的电动车安装一个防盗报警器，以防自己购买的电动车被盗，但传统电动车防盗报警器大部分采用水银开关作为关键部件，轻轻一动便响个不停，存在噪音扰民现象，而且十有八九都是误报，防盗效果不是很好，因此迫切需要开发新型的电动车防盗器，以起到更好的防盗作用。

1.新型防盗报警器的硬件设计

如图1 所示，新型防盗报警器以单片机STC89C52为控制核心，由电源电路、时钟电路和复位电路构成单片机最小系统［1］。由PNP 三极管、蜂鸣器、细铜丝和电阻器构成报警电路。

图1 单片机控制的防盗报警器硬件电路

（1）单片机选型

新型防盗报警器选用宏晶科技公司生产的STC89C52 单片机作为控制核心，并由其构成单片机最小系统，STC89C52是具有MCS-51 内核、片内带有8 KB 的Flash ROM 和512 B 的RAM 的单片机，共有4 个8 位的并行I /O 口( P0，P1，P2，P3) ，1个全双工的串行接口，STC89C52 的中断系统有6 个中断源，包括2个外部中断，3个定时/计数中断和一个串行口中断［2］，集成看门狗定时器和MAX810 复位电路，工作频率范围0～40 MHz，工作电压范围3．3～5．5 V。

（2）单片机最小系统

电源电路： 将单片机第40引脚（即Vcc 引脚）接+ 5 V电源，第20 引脚（即Vss引脚）接地，若单片机使用片内程序存储器，需将第31引脚（即EA引脚）接到+ 5 V电源上，这样CPU就可以从片内程序存储器读取指令了。

①时钟电路

将单片机的第19脚（XTAL1）和单片机的第18脚（XTAL2）分别接晶体振荡器（12 MHz）的两个引脚，然后再通过两个30 pF的瓷片电容接地，构成单片机的时钟电路［3］，时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列，保证单片机内部各部分有序工作。

②复位电路

单片机的第9 脚为复位信号引脚（即R ESET 引脚），单片机上电后，在该引脚上出现两个机器周期宽度以上的高电平，就会使单片机复位，可在+ 5 V电源与RESET之间接一个10 μF的电解电容，RESET再经过一个10 kΩ的下拉电阻接地（电源负极），即可实现单片机上电复位［4］。此外，还设置了手动复位，首先经过上电复位，单片机正常工作，当按下复位按键S1时，RESET引脚通过1 kΩ电阻与+ 5 V电源相连，变为高电平造成单片机复位，同时10 μF的电解电容通过1 kΩ电阻放电；当按键S1松开时，+ 5 V电源对10 μF电解电容充电，充电电流加在10 kΩ 电阻上，RESET依然为高电平，仍然是复位状态，充电完成后，电解电容相当于开路，RESET为低电平，单片机才可以恢复正常工作。

（3）单片机报警电路

系统正常工作时，声音信号由P2．4口输出，通过1 kΩ限流电阻与PNP三极管（S8550）的基极相接。经该三极管放大后，声音信号由三极管的集电极输出，再经过滑动变阻器（起到报警音量调节的作用）由细铜丝短路接地。由于蜂鸣器（8 Ω，0．5 W）与细铜丝之间是并联关系，所以蜂鸣器保持静默状态，当与蜂鸣器并联的细铜丝（警戒线）被小偷剪断或者被外力扯断时，对蜂鸣器构成短路的条件消失，蜂鸣器可正常发声，于是蜂鸣器会发出持续不断的报警声，直到关闭报警器的电源为止。

2.新型防盗报警器的软件设计

系统程序由主函数、发声函数和延时函数组成，首先由主函数main（）调用发声子函数，发出响亮的报警声音，在执行发声子函数时，又调用了延时函数。

系统主程序流程图如图2 所示，在程序开始运行后，首先进行系统初始化，当布防按键S2 按下后，P0．4口= 0，“while”循环开始运行，调用发声子函数开始工作。若按键S2 未被按下，则P0．4口= 1，报警器禁止启动［5］。报警电路启动后，并不能立即发出报警声，结合硬件电路图1可以知道，由于警戒线（细铜丝）和蜂鸣器是并联关系，声音信号被直接短路到地，所以不会发出报警声，只有细铜丝被小偷剪断或者被小偷扯断时，报警器才能发出报警声。

图2 防盗报警器主程序流程

3.结论

该新型防盗报警器以STC89C52单片机为控制核心，以细铜丝作为警戒线，克服了水银开关报警器存在的缺点，较好地解决了水银开关报警器的误报警问题，进一步提高了防盗报警器工作的可靠性。经测试，该新型报警器工作稳定可靠，构思新颖，成本低廉，安装方便，使用简单。若对其稍加改造，还可以解决手机、钱包等小件贵重物品的防盗问题。

［1］毛晓波．单片机原理及接口技术［M］．北京：机械工业出版社，2015．

［2］万隆，巴奉丽．单片机原理及应用技术［M］．2 版．北京： 清华大学出版社，2014．

［3］张毅刚，王少军，付宁．单片机原理及接口技术［M］．北京： 人民邮电出版社，2015．

［4］王浩全．单片机原理与应用［M］．北京： 人民邮电出版社，2016．

［5］陈中，朱代忠．基于STC89C52 单片机的控制系统设计［M］．北京： 清华大学出版社，2015．