基于单片机防盗锁设计

1GDGM-QR-03-066-B/2毕业综合实践（设计）任务书基于 51 单片机的汽车防盗系统设计与仿真所 属 系 电气自动化系 专 业 年 级 14 级 学生姓名 学 号 指导教师 年 月 日毕业综合实践（设计）课题 基于 51 单片机的汽车防盗报警系统设计与仿真2一、课题背景（包括目的、意义、专业知识的应用和职业岗位能力需要）：1目的：我们结合所学知识把汽车报警信号通过单片机收发器编写，再经过网络数字信号发送到用户手机上，实现手机无线网络软件控制，这个设计不受地域距离的限制，而且产生的误差比较低，保证车子相距千里也能非常安全。2意义：本系统的报警核心部分采用单片机与现代网络通信技术相结合，就可以实现在车体被外力破坏的情况可以产生警报的情况。当汽车遭遇到打开等危险情况时，立即启动警报，同时发送相应信息到指定的手机上，通知车主有异常情况，车主可以通过手机获知信息防止汽车被盗。其具有功能强大、灵敏度高等特点。3、专业知识的应用1）利用 protel99se 软件绘制电路原理图和制作 PCB 电路板；2）利用 keil4 进行 51 单片机程序编写和调试；3）利用软件 proteus 进行电路仿真。4、职业岗位能力需要通过本系统的设计，可以增强学生职业岗位能力，主要体现以下方面：1）培养学生查找、阅读和分析各种文献资料，使用数据手册获取项目应用相关信息的能力2）培养学生阅读专业外语，特别是英文数据手册的能力；3）培养学生工程计算和设计能力；4）培养学生工程项目调试以及数据处理的能力；5）培养学生计算机应用能力；6)培养学生绘图和设计说明书（论文）的撰写等方面的能力;7)培养学生树立严肃认真的工作作风，实事求是、严密论证的科学态度。二、课题工作内容与预期结果（具体工作内容，主要解决的问题、解决方案，预期结果）：具体内容:1绘制电路图；2编写 51 单片机程序；3电路仿真；4修改完成。主要解决问题：1TC35I 模块容易损坏损毁；2手机卡无信号；3. 振动位移传感器的振动区间不好把控。解决方案：在使用 TC35I 模块的时候，只能保证接入电源电压在 4V-5V 之间，手机卡在插入卡槽的时候，一定要先确认好已经断电，防止突然间通过手机卡电流过大，造成手机卡内的硬件芯片损毁，使卡无法连接网络。3预期结果：1、完成报警系统的电路仿真；2、制作报警系统的实际应用电路；3、完成论文的撰写。 三、毕业综合实践（设计）工作计划时间段 工 作 内 容第 1 周：第 26 周：第 710 周：第 1112 周：布置任务，查阅、准备相关资料。设计硬件仿真电路图。编写程序、系统调试及仿真。 撰写论文及答辩。起止工作时间 2017.3-2017.5 预计答辩时间 2017 年 5 月 9 日 指导教师意见：签名： 年 月 日4GDGM-QR-03-069-B/3毕业综合实践（设计）报告基于 51 单片机的汽车防盗报警系统设计与仿真系 别 电气自动化系 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 完成日期 5摘要使用汽车出行的人也越来越多，所以汽车防盗的问题也日渐益出，防盗要求也要日渐更新。汽车门锁已无法成为万无一失的保护神，车门锁止系统的概念慢慢地被淡化。在我们生活的周围很多地方都有盗窃的隐患。为了有效阻止和预防汽车的被盗窃行为，必须着重找到能防止汽车移动的有效的方法，增加盗车难度，延长盗车时间的装置，给汽车一个安全保障。汽车防盗报警系统是汽车安全防范技术体系中的一个重要组成部分。本系统以报警和防止发动机启动为主，市场上普遍存在的一般防盗报警系统如声光报警为辅，加上汽车异常震动传感器模块触发功能和指纹解锁发动机启动开关。当汽车受到外界异常震动便启动蜂鸣器和强闪光吓唬盗窃者，外加尽管汽车被强行破门而进，必须验证正确的指纹才能解锁发动机启动开关，使汽车无法移动，从而有效的阻止汽车被盗。传统的机械锁由于结构单一，安全性能底，即便安装机械锁也会很容地被撬开，钥匙也容易被盗用复制，难以为汽车的防盗保驾护航！进而随市场需求的发展,电子锁的发展随即出现，电子锁保密性极高，使用灵活简单，安全系数高。当今安全信息系统应用越来越广泛，在保护个人隐私和机密起重要的保护作用，相比其他眼角膜锁，人脸锁等高新科技识别技术和成本的限制，指纹锁具备的技术已经十分完善，在市场上的价格也逐步降低。现代指纹识别技术已经发展成为一种成熟、应用广泛的生物特征识别技术，而且指纹具有稳定性、唯一性、随身性等便于采集的优点，这使得指纹识别技术优于其他人体生物特征识别技术。而且应用于汽车防盗上也是非常可靠实用的。关键词：单片机 声光报警器 震动传感器 指纹6目录毕业综合实践（设计）任务书 .1毕业综合实践（设计）报告 .4一、绪论 .7（一）课题研究的意义 .7（二）课题主要研究内容 .7二、系统硬件设计 .9（一）单片机的选用和介绍 .91.什么是单片机 .92AT89C51 单片机 .12（二）指纹锁 .171.指纹锁的背景 .172.指纹锁的识别原理 .173.汽车指纹防盗器 .184.汽车指纹防盗锁的原理 .195.指纹锁的特点 .19（三）电路设计 .211单片机主机控制模块 .212.震动传感器模块 .223.声光报警模块器 .234.指纹模块 .25三、 系统的软件设计 .26（一） Keil 软件介绍 .26（二）Proteus 仿真软件 .301.Proteus 软件功能 .312.Proteus 功能模块 .313.电路仿真 .324. 快捷键的设置： .33（三）系统程序流程图 .34（四）设计仿真电路 .35（五）程序设计 .35四、总结与期望 .37参 考 文 献 .387一、绪论（一）课题研究的意义现今社会的高速发展和科学技术的突飞猛进，随着人们的生活质量提高，拥用汽车的人也随之增多，汽车的保有量也只添不减。那么使汽车使用人最担心的就是汽车的防盗问题了，汽车盗窃案的发生都是随着汽车的增加量而增加的，这不但带给车主不安的心情，还会带给社会治安的不稳定的风气。所以车辆防盗迫切性越来越凸显，车辆防盗也朝着安全、简单、智能化和功能多样化的方向发展。而且国内外对比，国内汽车防盗技术明显落后国外先进技术，毕竟国外汽车发展起步较早课迅速，加上国外汽车防盗技术的保密性是非常严密的，所以国内的汽车防盗发展相对缓慢和需要一定的时间来沉淀才能赶上其他先进国家。现今市场上有很多种类的防盗器具来防止汽车被盗，总体大概包括机械式、电子式、GPS、生物式（指纹锁）等。要实现真正的防盗，就是防止汽车被移动，汽车无法被移动那么防盗也就达成了。据了解，汽车失窃的案件大部分都是因为车主没有在汽车上安装防盗报警装置而让盗贼有机可乘，所以在汽车装上防盗系统是非常必要的。而指纹识别具有唯一性，每个人的每一个指纹都是独一无二的，可以说指纹是一个人身份的标志。（二）课题主要研究内容如下图 1 为声光报警和指纹解锁的简易原理图，以 51 单片机为核心，外加指纹模块（因指纹模块无法仿真只能用其他元件代替） 、LED 灯光模块、震动传感器模块、蜂鸣器模块组成。8图 1 声光震动指纹解锁汽车防盗系统当震动传感器感到外界异常的震动接触后，就会启动汽车防盗系统，传感器将信号传给单片机进而触发 LED 模块和蜂鸣模块发动声光报警，一定程度能吓跑盗窃者。还有单片机接收震动信号的同时发送信号到指纹模块，便将发动机启动点火开关锁死，必须要验证正确的指纹才能解锁点火电路。本 课 题 的 主 要 研 究 内 容 ：1、 汽 车 防 盗 系 统 的 总 体 方 案 设 计 ；2、 汽 车 防 盗 系 统 的 软 件 程 序 设 计 ；3、 汽 车 防 盗 系 统 的 硬 件 电 路 设 计 ；4、 汽 车 防 盗 系 统 的 仿 真 。汽 车 防 盗 系 统 是 一 个 基 于 prote1 软 件 仿 真 ， 在 此 基 础 上 ， 制 作 实 际 硬 件 电 路 ， 从而 验 证 仿 真 的 正 确 性 和 系 统 的 实 际 应 用 价 值 。 但 由 于 实 际 情 况 欠 佳 ， 无 法 制 作 硬 件 实 物仿 真 。9二、系统硬件设计（一）单片机的选用和介绍汽车防盗系统的设计中，单片机是核心部件，单片机负责接收来自震动传感器的信号，然后对应信号做出下一步骤，继而控制电路发出相应的动作启动声光报警。后续若要启动汽车必须验证指纹通过才能使点火电路接通，指纹错误无法启动点火电路，发动机无法工作。此系统使用的是 ATMEL 的 AT89C51 单片机。1.什么是单片机（1）单片机微型计算机单片机微型计算机简称单片机，是指集成在一个芯片上的微型计算机，它的各种功能部件，包括 CPU（Central Processing Unit） 、存储器（Memory） 、基本输出/输入（Input/Output，简称 I/O）接口电路、定时/计算器和中端系统等，都制作在一块集成芯片上，构成一个完整的微型计算机。单片机内部的基本结构如下图所示。由于它的结构与指令功能都是按照工业控制要求设计的，故又称为微控制器。10图 2 单片机内部基本结构（2）51 单片机51 单片机是对所有兼容 Intel 8031 指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel