【系統(tǒng)設(shè)計論文】電動車防盜報警系統(tǒng)設(shè)計分析摘要：針對目前電動車及電瓶易失竊的問題，以單片機為核心，結(jié)合聲光報警電路、GSM通信模塊、位移傳感器和語音播報模塊等外圍電路，設(shè)計實現(xiàn)了一款新型的電動車防盜報警系統(tǒng)。與傳統(tǒng)電動車報警器相比，該系統(tǒng)不僅解決了傳統(tǒng)電動車報警器由于虛報造成的擾民及環(huán)境噪聲污染問題，最重要的是系統(tǒng)采用語音及聲光對偷盜行為進(jìn)行警示，從而可以遏制偷盜行為，達(dá)到減少人們經(jīng)濟損失的效果。通過軟硬件調(diào)試結(jié)果可知，該系統(tǒng)操作簡單、性能良好，具有較高的實際應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞：電動車；防盜報警系統(tǒng)；報警電路；無線遙控；位移傳感器；語音播報模塊引言隨著社會的快速發(fā)展及人們生活水平的不斷提高，交通工具也不斷更新?lián)Q代。電動車因其綠色環(huán)保、方便快捷的優(yōu)點成為人們生活中重要的交通工具1。然而時常發(fā)生的電動車或電動車電瓶被盜事件不僅給車主帶來了經(jīng)濟損失，同時也給社會增加了不安全因素。目前的電動車防盜裝置大體分為兩大類：一類是依靠機械式的防盜鎖；另一類是安裝報警器。對于前者，很多現(xiàn)有開鎖技術(shù)很容易將鎖打開，因此，很多電動車用戶選擇第二種防盜裝置，在電動車上安裝了報警器，在鎖車的同時，開啟該防盜報警裝置。但由于一些報警裝置靈敏度較高，遇到刮風(fēng)、雷雨天氣，或者是輕微震動都會觸動電動車報警器，使報警器虛報而產(chǎn)生嚴(yán)重的擾民現(xiàn)象及環(huán)境噪聲污染。因此，設(shè)計一款經(jīng)濟實用、綠色環(huán)保且安全可靠的電動車防盜報警系統(tǒng)具有十分重要的意義24。1系統(tǒng)設(shè)計原理本文所設(shè)計新型電動車防盜報警系統(tǒng)包括控制中心、開關(guān)模塊、位移傳感器、電源模塊、聲光報警、語音播報模塊、GSM通信模塊和用戶手機5，如圖1所示。關(guān)閉電動車電源或通過遠(yuǎn)程控制使系統(tǒng)處于開啟狀態(tài)，當(dāng)小偷移動電動車或者電動車電瓶時，位移傳感器感應(yīng)到電動車或者電動車電瓶的移動，將感知信息發(fā)送至控制中心，控制中心收到信息后同時將控制指令傳至語音播報模塊、聲光報警模塊及用戶手機，語音播報模塊發(fā)出預(yù)設(shè)的“你已被監(jiān)控”或者“你已被拍照”的警示音，實現(xiàn)對小偷的警示作用，從而使小偷放棄偷盜行為。同時，用戶可以通過手機實時查看電動車或者電動車電瓶的位置信息，并對其進(jìn)行定位跟蹤。2系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計2.1控制中心控制中心為整個系統(tǒng)的核心，采用STM32F103C8T6最小系統(tǒng)，它是一款基于ARMCortexM內(nèi)核STM32系列的32位微控制器，具有擴展性強、性價比高等優(yōu)點，能夠滿足本設(shè)計需求。芯片管腳如圖2所示。2.2開關(guān)模塊開關(guān)模塊不僅控制整個電動車防盜報警系統(tǒng)的開啟和關(guān)閉，同時可以實現(xiàn)聲光報警及聲音播報模塊的單獨控制，且電動車車主可以通過此模塊對電動車進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。2.3位移傳感器位移傳感器安裝在電動車電瓶盒內(nèi)，用于感知電瓶或電動車的位置移動，當(dāng)小偷偷盜電動車或電動車電瓶時，其位置發(fā)生移動，位移傳感器將感應(yīng)到的信息發(fā)至控制中心，控制中心進(jìn)而進(jìn)行相應(yīng)的操作。本設(shè)計采用MPU6050六軸加速度傳感器，具有體積小、實用、方便等優(yōu)點6。2.4GSM通信模塊GSM通信模塊負(fù)責(zé)實現(xiàn)用戶手機與控制中心的通信。用戶手機裝有監(jiān)控APP，可以通過GSM通信模塊實現(xiàn)對電動車防盜系統(tǒng)的遠(yuǎn)程操作及控制。本系統(tǒng)選用GAB6mini模塊實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，具有體積小、功耗低的優(yōu)點78。2.5報警模塊報警模塊由有源蜂鳴器和1個LED燈組成，有源蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲，LED燈發(fā)出閃爍信號，對偷盜者起到震懾警示作用。電路設(shè)計原理圖如圖3所示。2.6語音播報模塊語音播報模塊包括外接在單片機的語音模塊及外接揚聲器，語音模塊中存儲有預(yù)設(shè)語音，當(dāng)語音播報模塊接收到控制中心指令時，發(fā)出“你已被監(jiān)控”或“你已被拍照”的預(yù)設(shè)警示語音，對偷盜者起到震懾作用，從而使小偷放棄偷盜行為，防患于未然9。3系統(tǒng)軟件設(shè)計根據(jù)上述設(shè)計的電動車防盜報警系統(tǒng)，對其軟件功能進(jìn)行設(shè)計，具體設(shè)計流程如圖4所示。打開布防開關(guān)，位移傳感器實時獲取電瓶位移信息，當(dāng)檢測到位置信息發(fā)生變化時，一方面啟用聲光報警及語音播報模塊，同時通過GSM通信模塊將位置信息發(fā)送至用戶手機，用戶根據(jù)實際情況遠(yuǎn)程控制關(guān)閉聲光報警及語音播報模塊1011。4測試結(jié)果經(jīng)過焊接調(diào)試，最終所設(shè)計電動車防盜報警系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能。系統(tǒng)硬件及測試結(jié)果如圖5，圖6所示。5結(jié)語本文系統(tǒng)在進(jìn)行多次測試修改后，最終能夠?qū)崿F(xiàn)圖1中實線方框中的所有模塊功能，但為了節(jié)省成本，定位模塊及攝像頭沒有安裝，這兩部分可以作為系統(tǒng)擴展使用。因此，與傳統(tǒng)電動車報警系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：1）采用位移傳感器感知電動車或者電動車電瓶位置是否發(fā)生移動來判斷偷盜行為，從而進(jìn)行聲音和燈光閃爍的雙重警示，將偷盜行為防患于未然，同時不會造成噪聲污染，解決了以往一些電動車報警裝置由于報警器靈敏而虛報導(dǎo)致的擾民問題。2）本系統(tǒng)模塊相互獨立，可以根據(jù)用戶需要任意組裝搭配，具有靈活方便、便于安裝、經(jīng)濟實用及擴展性好等優(yōu)點。3）本系統(tǒng)還可以應(yīng)用于其他領(lǐng)域的防盜警示中，如汽車、摩托車以及一些貴重物品等，因此具有應(yīng)用面廣的優(yōu)點。參考文獻(xiàn)1孔維賓，李龍輝，徐東超，等.智能電動車防盜報警系統(tǒng)研究J.電子世界，2018（20）：179180.2余鏡，何國田.電動車電池防盜追回系統(tǒng)J.科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（2）：194195.3唐玉兵，朱雪瑤.家庭防盜報警系統(tǒng)開發(fā)與實現(xiàn)J.無線互聯(lián)科技，2018，15（13）：5960.5張志杰.基于單片機STM32的汽車電子防盜報警系統(tǒng)設(shè)計D.南寧：廣西大學(xué)，2014.6袁鑫宏，王興.基于MPU6050六軸傳感器的平衡車姿態(tài)檢測及控制方案J.信息與電腦（理論版），2018（23）：103104.7張任，高雙，郭曉燕.基于GSM模塊的防盜監(jiān)控器設(shè)計J.現(xiàn)代電子技術(shù)，2013，36（15）：2728.8張啟帆，王哲.基于GPS與GSM的電動車智能防盜系統(tǒng)J.電子制作，2018（9）：3334.9張元敏.基于AT89C52的遠(yuǎn)程智能語音防盜報警系統(tǒng)設(shè)計J.現(xiàn)代電子技術(shù)，2008，31（13）：100103.11化明松.基于單片機的電動自行車無線防盜報警鎖J.科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2018（26）：74.