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1、（输入章及标题）毕业设计（论文） 家用汽车电子安全系统的设计学 院 年级专业 0 3级电子信息工程 学生姓名 指导教师 专业负责人 答辩日期 2007.6.24 III毕业设计（论文）任务书学院：里仁学院 系级教学单位：电信与通信 学号学生姓名专 业班 级电信3班题目题目名称家用汽车电子安全系统的设计题目类型工程技术实验研究题目性质实际题目来源导师指定主要内容1、了解汽车电子安全系统2、掌握常用的汽车电子防盗系统基本现状3、设计具有自己特色的汽车电子系统系统4、总体方案设计与说明基本要求1、设计接口电路及功能2、完成控制器的设计3、完成功能设计4、论文撰写参考资料1、单片计原理2、数字电路与模
2、拟电路3、燕山大学数字图书相关内容周 次14周58周912周1316周1718周应完成的内容资料准备，整体设计功能设计与总体设计程序设计与调试总体实验与系统形成论文撰写指导教师：卢辉斌职称： 年 月 日系级教学单位审批： 年 月 日 摘 要摘 要 为了提高汽车防盗系统的可靠性，降低汽车报警的误报率，本文在利用多传感器信息融合理论在监测领域的优势基础之上，研制了基于传感器信息融合技术的汽车防盗系统。本文首先对国内外汽车防盗领域的现状进行了调查研究，分析了现今汽车失窃的多种模式，然后利用多传感器信息融合技术构建了汽车防盗系统的结构模型。本文研究制定了应用于该防盗系统的各种传感器、微处理器、执行器件
3、以及系统附属的多种电子元器件的选择方案。在构建的防盗模型的基础上，设计了系统的软件、硬件。利用PCB线路板和MSP430集成开发环境“Embedded Workbench”制作了系统的原型机。总结了防盗系统的实际应用方案和调试方法。同时，本文还将“单样本K-S非参数检验法”和统计学工具软件“SPSS”应用于汽车防盗监测模块的设计过程，使汽车防盗的可靠性能够在一定程度上得以控制关键词 汽车防盗；信息融合；传感器；微处理器；执行器IAbstractWe developed a car theft deterrent system based on multi-sensor fusion techn
4、ology by utilizing the superiority of the theory in order to enhance the reliability and reduce the false alarms for the system.First, some investigations in the car theft deterrent domain had been finished both here and abroad and many car lost modes had been analyzed too. Then the anti-theft struc
5、ture model was the selections of the systems sensors, microprocessors, actuators, and the accessories were introduced, the hardware and software had been designed and the system prototype had been manufactured by using PCB technology and Embedded workbench integrated development environment, the app
6、lications and debugging methods had been summarized. Also, we used the K-S nonparametric test and the statistical software SPSS to design the monitoring module, thus we could control the systems reliability in some degree.Keywords car theft deterrent fusion sensor microprocessor actuators目 录摘 要IAbst
7、ractII第1章 绪论11.1汽车防盗报警系统研究的意义11.2汽车防盗报警系统的国内外发展现状11.3本文研究的主要内容3第2章 多传感器信息融合汽车防盗系统模型构建52.1多传感器信息融合技术概述52.1.1多传感器信息融合基本原理52.1.2信息融合的特点52.1.3信息融合的级别62.1.4信息融合的结构模型82.2系统防盗信息的处理模型92.3本章小结12第3章 多传感器信息融合汽车防盗系统硬件结构133.1防盗系统的电源设计133.1.1防盗系统电压的一次降压133.1.2防盗系统的电压二次降压153.2防盗系统的监测模块163.2.1利用微波多普勒传感器对入侵范围进行监测163
8、.2.2利用加速度传感器对车体振动与倾斜进行监测183.2.3利用霍尔开关器件对车门的开关进行监测203.2.4利用热释电红外传感器对人体入侵进行监测223.3防盗系统的报警执行模块243.3.1报警执行模块的GSM报警243.3.2报警执行模块的语音报警253.3.3报警执行模块的闪光报警和汽车的自锁操作263.3.4汽车防盗系统的中央处理模块273.4本章小结29第4章 多传感器信息融合汽车防盗系统软件设计314.1单片机软件设计概述314.2系统防盗功能的软件实现324.3本章小结35结 论37参考文献39附录141附录245附录349致谢65第1章 绪论第1章 绪论1.1汽车防盗报警系
9、统研究的意义随着中国经济的蓬勃发展，人们的生活水平的日益提高，汽车的应用发展迅速，各类汽车的拥有量不断提高，已经逐渐地成为我国寻常百姓家的新成员。但是在汽车给人们的生活带来了方便的同时，汽车的使用也给人们提出了一大难题汽车防盗。虽然绝大多数汽车都装有汽车防盗器，但是抽样调查显示：在失窃的汽车中，一半以上都是装有汽车防盗系统的。在北京，被盗的机动车辆中装有防盗装置的占总数的68.6%。这些数据足以说明现有汽车防盗装置的防盗手段并不可靠。另外，现今的汽车防盗警报器多使用的是语音报警。为了使警报声有别于环境中的背景声，汽车警报器的音量常常高达125分贝。这种报警声音极具穿透力，给居民生活带来了很大的
10、困扰，某些居民区甚至因此禁止安装汽车报警器。 由此看来，现有的汽车防盗系统不但不能满足汽车防盗的需求，同时还存在着噪声污染、功耗高、作用距离短、误报率高等诸多缺欠。因此，设计新一代的更为可靠、环保的汽车防盗系统是汽车制造业发展一种必然趋势。1.2汽车防盗报警系统的国内外发展现状目前国际上通用的汽车防盗的核心思想是防止“汽车整车”被盗：也就是说即使盗贼将车门打开进入车内，却仍然无法将车开走。这些防盗装置常用的防盗手段为：机械式防盗、电子式防盗、芯片式数码防盗、GPS网络式防盗以及利用车载电话系统实现防盗功能。(1)机械式防盗器机械式防盗器是市面上最简单、最廉价的一种，主要分为方向盘锁和排挡锁两大
11、类，其原理是将方向盘和控制踏板锁住，使汽车无法开动。其优点是价格便宜，安装简便。缺点是防盗不彻底，每次拆装麻烦，不用时还要找地方放置。 机械式防盗器主要起到限制车辆操作的作用，在防盗方面作用有限。这种防盗器很难抵挡住利用钢锯等重型工具的盗窃方式。但它们却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。(2)电子式防盗器电子式防盗锁是目前应用最广的防盗锁之一，分为单向和双向两种类型。单向的电子防盗系统的主要功能是：无论是发动机盖、行李舱或车门的开启，还是车辆被碰撞，或者是有人闯进车厢，警报器都会发出警报引起车主及他人的注意。双向可视的电子防盗系统相比单向的更为直观，能让车
12、主知道汽车的实时情况，当汽车有异动警报时，遥控器上的显示器会显示汽车的状况，但缺点是有效范围只在200米内。 电子防盗系统的致命伤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，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。而且，这种防盗器经常会有误报警的情形发生，产生扰民噪声，人们对此也习以为常，使其防盗效果大减。(3)芯片式数码防盗器芯片式数码防盗器是现在汽车防盗器发展的重点，大多数轿车均采用这种防盗方式作为原配防盗器。芯片式数码防盗器基本原理是锁住汽车的发动机、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
13、低，而且要用密码钥匙接触车上的密码锁才能开锁。(4)GPS网络式防盗系统这是一种目前最先进，也是相对最有效的防盗产品。其原理是在车上安装一个小型的GPS系统，通过无线通信网络和GPS监控中心连成一个整体，这种装置具有定位准、监控范围广、主动报警、反应快、找回率高的特点，在车辆被偷之前能够主动通知车主，即便车辆被偷走，该装置也能够协助警方探测出车辆的下落，很快便可以找回失窃车辆。另外，该装置在夜间车主熟睡的时候或车主不在车旁的时候，能够自动识别警情并提醒车主。使用该装置的优点是被盗车辆寻回率高，便于跟踪、控制车辆。缺点是此装置需要一套庞大完善的跟踪系统、24小时的人工监控车辆，相对那些简单的防盗
14、器价格要昂贵些。其并具有车载电话系统。该系统除正常通讯功能外，当受到异常开启车门或起动等现象时，会按照预设的报警电话语音提示警情报警。即使切断车辆的电源，通讯防盗主机的后备电池也可持续工作8小时，确保防盗功能的持续性。以上几种防盗装置各有优劣，汽车防盗的发展方向是朝着智能程度更高的芯片式和网络式发展，而这也是我们所选择的方向。1.3本文研究的主要内容本文介绍了一种最新的汽车防盗报警系统的设计思路，是基于信息融合技术的汽车防盗报警系统的设计。它几乎涵盖了所有汽车防盗系统的基本功能，新技术的应用还解决了很多其他汽车报警系统不能解决的问题，弥补了一些报警系统共同存在的缺陷。多方调研结果表明现有的汽车防盗系统存在着一些共同的缺欠：由于只被动地侧重于汽车遇警情况的处理，对报警器判定盗窃行为的可靠性未有足够重视。生产厂家多采用扩大报警置信区间的方法减少漏报警的发生，报警器的误报率居高不下。另外，由于报警手段多采用语音报警，并且误报率较高，致使报警声也成为环境噪声污染的来源。基于多传感器信息融合技术的汽车防盗系统，在综合分析窃贼盗窃汽车多种常用手法的基础上，选择多种
