電動(dòng)車電池智能防拆報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施

陳彥州 邵佳偉 劉乃花

摘 要：本系統(tǒng)是一套電動(dòng)車電池防拆報(bào)警器。它由具有發(fā)射功能的隨身機(jī)和主機(jī)兩部分組成。在設(shè)防的狀態(tài)下，當(dāng)有人企圖破壞電池結(jié)構(gòu)時(shí)，中間繼電器實(shí)時(shí)檢測電池的連接狀態(tài)，當(dāng)電池連接出現(xiàn)斷開狀態(tài)，報(bào)警器會(huì)觸動(dòng)報(bào)警開關(guān)，報(bào)警開關(guān)發(fā)出信號(hào)啟動(dòng)報(bào)警電路由報(bào)警發(fā)聲裝置發(fā)出報(bào)警聲音，GSM模塊發(fā)送北斗信號(hào)及坐標(biāo)，SIM模塊同時(shí)撥打車主預(yù)留電話。

關(guān)鍵詞：電瓶;報(bào)警;保密性;隱蔽性;操作方便

隨著人民生活水平的提高，電動(dòng)車成為很多市民主要的交通工具，電動(dòng)車因其環(huán)保、方便而得到越來越普及的應(yīng)用，然而，由于電動(dòng)車的快速普及，失盜現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，電動(dòng)車的防盜是一個(gè)不得不面對(duì)的問題。國內(nèi)鉛價(jià)一路飆升，致使各地電動(dòng)車電池價(jià)格快速上漲，電動(dòng)車電瓶成為小偷窺測的重點(diǎn)對(duì)象。再者，電動(dòng)車的電池盒鎖結(jié)構(gòu)簡單，很容易技術(shù)開鎖，且鎖定方式設(shè)計(jì)的不合理，偷電瓶甚至不需要開鎖，只斜著就把它提拉出來！不需要費(fèi)太大的周折，二、三秒就可以得手。因此各地電動(dòng)車電瓶丟失十分頻繁，被盜事件頻頻發(fā)生。

目前國內(nèi)市場有各種各樣的防盜器出售，有的高檔智能防盜器價(jià)格高，用戶不愿意配置。也有一些價(jià)格便宜但防盜效果太差。使得電動(dòng)車被盜逐年上升。

本設(shè)計(jì)是一款造價(jià)便宜，可靠實(shí)用的電動(dòng)車防盜裝置?；跀嚯姍z測技術(shù)，通訊技術(shù)、定位技術(shù)，微控制器控制技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

1.任務(wù)分析與論證

采用數(shù)字化通訊技術(shù)，通過單片機(jī)采集和檢測電壓變化情況，內(nèi)置鋰電池為檢測器供電，電動(dòng)車電池為鋰電池提供電源支持。電池防盜器可以安裝在電動(dòng)車任意位置具有隱蔽性，報(bào)警器主機(jī)安裝在電池盒內(nèi)。當(dāng)電池首先遭到破壞，防盜器通過RF射頻信號(hào)發(fā)射給報(bào)警器主機(jī)讓報(bào)警器主機(jī)報(bào)警，同時(shí)拔出車主電話并發(fā)出GPS定位。

1.1創(chuàng)新原理

防盜器原理：當(dāng)電動(dòng)車電池盒遭到拆除，電池報(bào)警器發(fā)出報(bào)警聲。當(dāng)電動(dòng)車電池串聯(lián)電路發(fā)生斷開情況，單片機(jī)隨即做出判斷撥打車主電話。

工作檢測流程

1.2具體實(shí)施方法

利用單片機(jī)采集多個(gè)電路數(shù)據(jù)。單片機(jī)通過采集后的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷是否電池電路被斷開。如果電路被斷開單片機(jī)向STM32信息模塊發(fā)出報(bào)警信號(hào)，MC20[三種功能一體.通訊（通話和4G數(shù)據(jù)傳輸）、定位包括（GPS和北斗）]模塊發(fā)出定位信息，同時(shí)拔出車主電話。車主可以第一時(shí)間處理減少損失。電動(dòng)車電瓶防盜器由GPS模塊、基站定位模塊和GSM通信模塊組成，可以看作由一個(gè)定位發(fā)射器和一張電話卡組成。內(nèi)置GPS大功率天線，采用GPS與基站雙模全球定位。電瓶被震動(dòng)或移動(dòng)，即觸發(fā)產(chǎn)品內(nèi)置的高靈敏震動(dòng)感應(yīng)器，GSM手機(jī)卡通過GSM通信模塊，將定位信息以電話或短信報(bào)警的方式提醒車主，同時(shí)可以在地圖上跟蹤電瓶位置情況，起到跟蹤報(bào)警作用。

GPS模塊完成對(duì)GPS衛(wèi)星的搜索追蹤和定位速度等數(shù)據(jù)采集工作;

基站定位模塊作為對(duì)GPS定位模塊的補(bǔ)充，完成GPS在某些特殊場合不能定位情況下的定位，使定位無盲點(diǎn);

GSM通信模塊不僅完成手機(jī)的通話短信等功能，而且對(duì)采集來的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并上傳至指定網(wǎng)站，以實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)站上查看位置速度等信息和運(yùn)動(dòng)軌跡回放。

2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1總體設(shè)計(jì)

防盜報(bào)警裝置設(shè)計(jì)一般包括3個(gè)方面，即報(bào)警信號(hào)采集部分、控制部分和執(zhí)行部分。采用凌陽61單片機(jī)作為防盜器控制的核心，包括傳感器檢測模塊、回路破壞檢測模塊、單片機(jī)模塊、報(bào)警器及報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路、電源等部分。

其中，傳感器檢測模塊包括振動(dòng)傳感器、人體紅外傳感器、滾珠開關(guān)傳感器和霍爾式接近開關(guān)傳感器4種，依據(jù)對(duì)電動(dòng)車防盜條件多重判斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車的整車兩級(jí)防盜報(bào)警和蓄電池防盜報(bào)警。

2.2防盜報(bào)警原理

通過電動(dòng)車鑰匙觸點(diǎn)控制報(bào)警器供電的方法，設(shè)置報(bào)警器為報(bào)警撤防和工作狀態(tài)。在主人離開時(shí)，通過電動(dòng)車鑰匙觸點(diǎn)控制報(bào)警器上電的方法，使其處于不撤防工作狀態(tài)。

當(dāng)人體靠近車身并使車體產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，一方面，通過滾珠開關(guān)傳感器檢測得到的車身傾斜角度有變化，確認(rèn)盜車發(fā)生，單片機(jī)控制報(bào)警器進(jìn)行一級(jí)報(bào)警。若無人體檢測信號(hào)，或者車身傾斜角度無變化，則不報(bào)警，防止人體無意靠近，或者大風(fēng)、雷電或鞭炮聲等帶來的誤報(bào)警。另一方面，通過霍爾式接近開關(guān)傳感器檢測電動(dòng)車龍頭轉(zhuǎn)角，電壓值發(fā)生變化，單片機(jī)控制報(bào)警器二級(jí)報(bào)警，提高報(bào)警可靠性和實(shí)用性。另外，通過在蓄電池底部的電池箱內(nèi)嵌入一根導(dǎo)線并從兩端引出，與回路破壞檢測模塊相接，形成一條防盜回路，當(dāng)有人試圖偷取電動(dòng)車的蓄電池時(shí)，使導(dǎo)線分離，回路被破壞，回路觸發(fā)電路將此信號(hào)傳送給單片機(jī)，控制報(bào)警器進(jìn)行蓄電池防盜報(bào)警。

2.3GPS和GSM模塊的工作原理

當(dāng)電動(dòng)車鑰匙觸點(diǎn)控制，當(dāng)車輛啟動(dòng)GPS模塊工作發(fā)送當(dāng)前位置的北斗坐標(biāo)，車輛停車斷電發(fā)送當(dāng)前位置的北斗坐標(biāo)，有效的節(jié)省了設(shè)備的用電情況。當(dāng)電動(dòng)車電池被破壞，GSM模塊開始工作，撥打車主電話，提醒車主車輛招到破壞。

3.結(jié)束語

綜上所述，本實(shí)用新型一種電動(dòng)車蓄電池防盜報(bào)警系統(tǒng)，重點(diǎn)在于利用中間繼電器的工作特性，在正常情況下，電池盒安裝在電動(dòng)車車體上，蓄電池與中間繼電器連通，中間繼電器得電，其常閉開關(guān)處于斷開狀態(tài)，也即報(bào)警回路斷開，聲音報(bào)警模塊和通信模塊無法工作;而當(dāng)竊賊強(qiáng)行將電池盒拆下，蓄電池與中間繼電器之間的導(dǎo)線斷開，常閉開關(guān)閉合，觸發(fā)聲音報(bào)警模塊工作，持續(xù)發(fā)出報(bào)警聲，即使竊賊在盜竊過程中并無人聽到報(bào)警聲，可如果竊賊攜帶電池盒，則聲音報(bào)警模塊會(huì)一直報(bào)警，從而很容易進(jìn)行指認(rèn)，即使竊賊將電池盒丟掉，車主也可以根據(jù)聲音容易找到電池盒，從而降低失竊率。同時(shí)STM32微處理器控制GPS/GSM模塊發(fā)出北斗坐標(biāo)信息，SIM模塊撥打車主電話，即使車主在樓上或者聽不到報(bào)警聲，依然可以第一時(shí)間獲得電瓶被盜信息，能夠在竊賊離開之前當(dāng)場捉住。

以上實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。

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