基于車輛剎車系統(tǒng)的四輪鎖死防盜電路設(shè)計

　　一、引言

　　目前市場上汽車防盜的產(chǎn)品很多，但多用于汽車車門、車窗及電子鑰匙控制，雖然具有較好的報警功能，但很難真正的達到防盜功能，從而使犯罪分子有機可乘。本設(shè)計是基于車輛剎車系統(tǒng)的防盜控制，通過機械、液壓與電氣相結(jié)合，完美地實現(xiàn)了對四個車輪的鎖死，從而確保車輛的安全。

　　二、系統(tǒng)原理

　　系統(tǒng)原理如圖1所示。控制器根據(jù)遙控器的命令，通過繼電器驅(qū)動電機的正反轉(zhuǎn)來控制剎車油路使車輪抱死或者松開，實現(xiàn)防盜功能。在電機旋轉(zhuǎn)時具有限位信號，防止由于扭矩過大發(fā)生過電流現(xiàn)象;在遙控器對系統(tǒng)進行控制時，系統(tǒng)會自動地發(fā)出各種語音提示，特別是當車輛正在行駛時進行誤操作，系統(tǒng)會在較長時間內(nèi)進行語音報警，并在一段時間后逐步鎖定車輛，使車輛減速直到鎖死，可實現(xiàn)對車輛的遠程控制;另外系統(tǒng)還能對車輛行駛過程中引擎蓋是否閉合、是否系安全帶進行檢測并發(fā)出語音報警。

　　三、系統(tǒng)的硬件組成

　　(一)電機驅(qū)動主電路

　　系統(tǒng)通過控制電機的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)對車輪鎖定和開鎖功能，實現(xiàn)電路如圖2所示。主回路根據(jù)控制器的指令，LOCK、OPEN分別控制繼電器K1、K2的閉合，實現(xiàn)電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，進而控制車輪剎車油路，從而達到四輪抱死或者松開的目的，實現(xiàn)了防盜功能。為了防止電機過旋轉(zhuǎn)，設(shè)置了限位開關(guān)STB1、STB2，實時地將信號反饋給控制器，使系統(tǒng)能夠穩(wěn)定地工作。

　　二)系統(tǒng)的控制回路

　　控制系統(tǒng)的原理如圖3 所示。

　　控制器選用具有2個計數(shù)器和1個定時器的89C52單片機，計數(shù)器T0用于計算車輛行駛的速度，為系統(tǒng)進行各種控制提供重要的依據(jù)。輪速傳感器的正弦信號經(jīng)CD4013變換整形后由單片機對其采集處理，從而確定車輛當前的速度。

　　遙控器發(fā)出的開、鎖信號通過LM324 比較放大，為單片機進行采集分析及各種保護處理驅(qū)動場效應(yīng)管，來控制主控制回路，實現(xiàn)對車輛的防盜功能。同時在對車輛進行防盜控制時，系統(tǒng)要發(fā)出各種語音提示及報警功能，通過單片機控制語音芯片API8108A實現(xiàn)，將事先需要的各種語音信號存儲在語音芯片中，在需要輸出時由API8108A直接驅(qū)動揚聲器。

　　系統(tǒng)除具有基本的防盜功能外，還集成了其他的功能，如對安全帶、引擎蓋、啟動器等信號進行采集，當出現(xiàn)各種異常情況時，能瞬時發(fā)出各種報警，直至車輛停止。

　　為了使系統(tǒng)可靠的工作，控制系統(tǒng)采用了硬件看門狗，利用MAX813實時對單片機運行狀況進行監(jiān)控。由于系統(tǒng)有控制回路及主回路，需要各種電源，通過LM7805提供5V電源，通過三端可調(diào)穩(wěn)壓器LM317為遙控電路提供電源。

　　四、系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)

　　此系統(tǒng)設(shè)計采用單片機C語言，程序采用模塊化設(shè)計，可擴展性強，閱讀方便。系統(tǒng)上電工作時在進行各種初始化后，首先要對鎖進行循環(huán)檢測，并發(fā)出各種報警，以便及時排除可能故障。

　　在系統(tǒng)沒有故障的情況下，控制器根據(jù)遙控器的開、鎖信號及當前開、鎖狀態(tài)進行控制，并發(fā)出各種報警信息及提示信息。在控制過程中根據(jù)當前車速、啟動機狀態(tài)等信息進行處理，提示駕駛員正確安全的行駛。具體控制流程如圖4 所示：

　　在系統(tǒng)工作中，車輛可能被盜，在鎖狀態(tài)下工作，系統(tǒng)必須能使車輛安全地停下來，其部分實現(xiàn)代碼如下：

　　五、系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計

　　由于車輛工作環(huán)境復(fù)雜，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性及抗干擾提出了很高的要求。信號傳輸采用屏蔽線，確保輪速信號不受干擾;在信號接收方面對脈沖信號進行整形，消除雜波;電子元件采用汽車級標準，能適用于惡劣環(huán)境;所有的電路板使用道康寧涂料，具有防潮、防腐、防震功能，同時也有很好的高頻和低頻介電特性，使系統(tǒng)的抗干擾性能大大提高。

　　此設(shè)計不僅具有很好的防盜性能，而且具有報警功能，并能對駕駛員在行駛中進行各種安全提示，是一種較為先進的智能防盜系統(tǒng)，目前已在部分車輛上安裝使用。實踐表明，系統(tǒng)設(shè)計合理、抗干擾性強、運行穩(wěn)定，是一種可靠實用的防盜產(chǎn)品。