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1、题目名称：汽车电子防盗报警系统软件设计年 级：xxx级 本科 学生学号：xxx学生姓名：xxx 指导教师：xxx学生单位：信息工程学院 技术职称：讲师学生专业：电子信息工程 教师单位：信息工程学院XXX 大 学 教 务 处汽车电子防盗报警系统软件设计摘要：随着人民生活水平的不断提高，汽车的普及应用为人们的生活带来了方便，但也给人们提出了一大难题汽车防盗。本文采用自顶向下的EDA设计方法，用VHDL语言进行基于可编程逻辑器件的汽车电子防盗报警系统软件设计。系统划分为四个模块：启动/解除警戒模块、检测信号模块、光报警模块和声音报警及锁止模块，其中检测信号模块和光报警模块用有限状态机实现。本设计采用
2、Xilinx ISE进行前端设计输入、后端布局布线及配置下载；用Modelsim软件对系统进行功能仿真；用LeonadoSpectrum进行综合。系统实现了实时监测非法入侵，及时声光报警、启动/解除警戒和禁止非法使用发动机移动车辆等基本功能。关键词：自顶向下；有限状态机；VHDL语言；汽车防盗 The Software Design of Guarding Against Theft and Alarm System about AutomobileAbstract: With the incessant improvement of the standard ofliving,the pop
3、ularization of the car brings much convenience in peoples life,but at the same time the use of the car also brings a big problem-guard against theft of cars. In this paper, it adopts top-down design method of EDA and carriesthrough the design of guarding against theft and alarm system about automobi
4、le with VHDL language, which bases on Programmable Logic Device(PLD). The system is consist of four modules,including starting and closing alertness module, detecting signal module, alarm of sound and locked module, alarm of light module,detect signal module and alarm of light module were carried ou
5、t by finite state machine. This designuses Xilinx ISE to carry through foreside inputting design, placing route and configuring download of back-end;Function simulating of the system was carried out by Modelsim; It uses Leonado Spectrum to carry through synthesis. The system carries out some basic f
6、unctions, there are detecting inbreak in real time, alarming through sound and light in time,starting and closing alertness, forbidding moving car by engine and so on.Key words: top-down, finite state machine, VHDL language, guard against theft of 第1章 绪 论1.1 课题背景、目的和意义 课题的背景众所周知,汽车是当今世界主要的交通工具之一。随着人
7、民生活水平的不断提高，汽车越来越成为人们生活中不可缺少的一部分，从世界上第一辆T型福特车被盗开始，偷车已成为现今城市最常见的犯罪行为之一。随着汽车数量的增加，特别是轿车正以很快的速度步入家庭，车辆被盗的数量逐年上升，这给社会带来极大的不安定因素，担心车辆被盗，成为困扰每一位汽车用户的难题。人们为了车辆的安全大都安装了汽车防盗报警系统。汽车防盗报警器的使用在很大程度上有效地保护了国家和人民生命财产的安全。使人们有了安全的依靠。同时车辆防盗报警器的使用也减少了盗窃犯罪事件的发生，起到了一定的威慑作用。随着科学技术的进步，为对付不断升级的盗车手段，人们研制开发不同方式结构的防盗器。目前汽车防盗装置已
8、经由初期的机械控制，发展成为电子密码、遥控呼救、信息报警等高科技产品，早期的防盗装置主要用于控制门锁、门窗、起动器、制动器、切断供油等联锁机构，以及为防止盗贼拆卸零件而设计的专用套筒扳手。随着科技的发展，汽车防盗装置日趋严密和完善，目前防盗器按其结构与功能可分四大类：机械式、电子式、芯片式和网络式，各有优劣，但汽车防盗的发展方向是向智能程度更高的芯片式和网络式发展1。1、机械锁机械锁是最常见也是最早的汽车防盗器，现阶段在高中档汽车中几乎不被使用，即便是低档汽车也已经很少单独使用，主要和电子式、芯片式联合使用，分为方向盘锁和变速箱锁两大类。其中方向盘锁在使用时，主要是将方向盘与制动脚踏板连接一起
9、，使方向盘不能作大角度转向及不能制动汽车。而安装变速箱锁是在换挡杆附近安装变速锁，可使变速箱不能换挡。通常在停车后，把换挡杆推回P位或挡位置，加上变速箱锁，可使汽车不能换挡。方向盘锁和变速箱锁、钩锁等这些机械式防盗器，主要是靠锁定离合、制动、油门或转向盘、变速杆来达到防盗的目的，但只能防盗不能报警。另外，机械式防盗锁靠坚固的金属结构锁住汽车的操纵部位，使用起来不隐蔽，且占用驾驶室空间；机械锁主要起到限制车辆操作的作用，对防盗方面能够提供的帮助非常有限，很难抵挡住生猛型盗车贼手中撬棍、钢锯、老虎钳等重型工具的盗窃。但它们能拖延偷车贼作案的时间却是事实，一般偷车贼要用几十秒甚至几分钟才能撬开方向盘
10、锁，变速杆锁的破坏时间还要长一点。2、电子式防盗系统在现阶段，应用最广泛的是电子式防盗锁。机械防盗装置是预防汽车被盗的装置，但这种装置不能防止他人进入驾驶室、车内，打开行李箱、发动机罩或起动发动机等。而电子防盗装置不仅能可靠地防止汽车被盗，而且能防止他人拆卸某些汽车零件和进入车内。电子防盗报警器，也称微电脑汽车防盗器，是目前使用最广泛的类型，包括插片式、按键式和遥控式等电子式防盗器。它主要是靠锁定点火或启动系统来达到防盗的目的，同时具有声音报警功能。这种防盗器共有4种功能：（1）服务功能，包括遥控车门、遥控起动、阻吓窃贼作用等；（2）警惕提示功能，具有触发报警记录（提示车辆曾被人打开过车门）；
11、（3）报警提示功能，即当有人动车时发出警报；（4）防盗功能，当防盗器处于警戒状态时，切断汽车上的起动电路，使汽车无法起动。该类防盗器安装隐蔽，功能齐全，无线遥控，操作简便，但需要靠良好的安装技术和完善的售后服务来保证。电子防盗系统的致命弱点在于其电子密码和遥控操作方式，当车主用遥控器开关车门时，匿藏在附近的偷车贼可以用接收器或扫描器盗取遥控器发出的无线电波或红外线，再经过解码，就可以开启汽车的防盗系统。另外这类电子防盗报警器的使用频率普遍被限定在300350MHz的业余频段上，而这个频段的电子波干扰源又多，电波、雷电、工业电焊等都会干扰它而产生误报警。如上海通用别克系列轿车上配置的Passke
12、y和Passkey防盗系统就是电子式防盗系统。3、芯片式数码防盗系统电子防盗系统固然有其优点，但随着时间的推移，人们研制出了更先进性的替代品，这就是目前在汽车防盗领域位居重点的芯片式数码防盗器。由于特点突出且使用方便，大多数轿车均采用这种防盗方式作为原配防盗器。目前很多高档车，如国产的大众、广州本田、派力奥、爱丽舍、毕加索等车型已装有原厂的芯片数码防盗系统。芯片式数码防盗器基本原理是锁住汽车的马达、电路和油路，在没有芯片钥匙的情况下无法启动车辆。数字化的密码重码率极低，而且要用密码钥匙接触车上的密码锁才能开锁，杜绝了被扫描的弊病。目前芯片式防盗已经发展到第四代，最新面世的第四代电子防盗芯片，具
13、有特殊诊断功能，即已获授权者在读取钥匙保密信息时，能够得到该防盗系统的历史信息。系统中经授权的备用钥匙数目、时间印记以及其他背景信息，成为收发器安全特性的组成部分。第四代电子防盗系统除了比以往的电子防盗系统更有效地起到防盗作用外，还具有其他先进之处，如它独特的射频识别技术可以保证系统在任何情况下都能正确识别驾驶者，在驾驶者接近或远离车辆时可自动识别其身份自动打开或关闭车锁；无论在车内还是车外，独创的TMS37211器件都能够轻松探测到电子钥匙的位置。国内不少厂商通过引进国外先进技术开发出了我国的芯片式防盗系统，如爱丽舍应答式防盗系统是在BOSCH MP5.2电喷系统的基础上增加了一套新系统，它
14、可以用来锁定和解锁发动机电脑，从而来实现车辆的防盗功能，当插入一把带有应答器的正确钥匙并打到“M”位时，系统自动完成对码、解锁发动机电脑，否则发动机电脑处于闭锁状态，发动机点火和喷油的控制被切断，汽车无法起动。4、网络式防盗系统网络防盗是指通过网络来实现汽车的开关门、启动马达、截停汽车、汽车的定位以及车辆会根据车主的要求提供远程的车况报告等功能。网络防盗主要是突破了距离的限制。目前主要使用的网络有：无线网络(BB机网络)、卫星定位跟踪系统（简称GPS），其中应用最广的就是GPS。GPS系统全称为“全球卫星定位系统”。实际上，此技术是美国耗资100多亿美元，历时20多年发展的一大航天工程。199
15、1年在海湾战争中被首次使用，海湾战争之后，GPS技术在非军事领域得到了更加深入的应用，在汽车反劫防盗领域已取得实际效果。GPS卫星定位汽车防盗系统属于网络式防盗器，它主要靠锁定点火或起动来达到防盗的目的， GPS应用于汽车反劫防盗服务就得益于卫星监控中心对车辆的24小时不间断、高精度的监控服务。该系统由安装在指挥中心的中央控制系统、安装在车辆上的移动GPS终端以及GSM通信网络组成，接受全球定位卫星发出的定位信息，计算出移动目标的经度、纬度、速度、方向，并利用GSM网络的短信息平台作为通信媒介来实现定位信息的传输，具有传统的GPS通信方案所无法比拟的优势。缺点是价格昂贵，每月要交纳一定的服务费
16、。一些常见的品牌有赛格、华强、迈吉贝斯、大三通等等，这类产品因费用太高等各方面原因，目前在市场上还不普及，市场占有率非常低。课题的目的和意义本课题采用现代数字系统设计的思路和自顶向下的EDA设计方法，针对当今社会汽车防盗越来越重要的现实问题，通过VHDL语言软件编程设计基于可编程器件的汽车电子防盗报警系统，达到了实时监测非法入侵、及时声光报警、启动/解除警戒和禁止非法使用发动机移动车辆等基本要求，为汽车防盗报警方面进一步研究，扩展更实用更全面的功能，设计更完善的产品打下了基础。通过设计掌握EDA设计的基本思路、VHDL语言编程方法，有限状态机的设计方法以及掌握开发软件Xilinx ISE，仿真软件Modelsim和综合工具LeonadoSpectrum的运用。1.2 论文的主要内容本文由五章的内容构成，绪论部分介绍
