单片机实物成品-007 汽车防盗系统（代码+硬件+论文）

汽车尾气监测系统（温度+震动传感器 +红外热释电+GPS+三个指示灯+蜂鸣器+正常模式+防盗模式+wifi传输控制+送APP源码 ）

把该系统划分为两个不同设计主体，一方面为硬件控制主体，通过C语言来编码实现，以STM32开发板为核心控制器，利用多传感融合技术，通过感应车辆是否发生震动行为、是否有人靠近以及检测发动机温度是否过高，来实现自动防盗报警，同时结合GPS定位技术来实时获取车辆的经纬度信息；另一方面为远程控制主体，通过无线通信技术进行连接，让用户能够在一定范围内通过手机App对车辆实现远程监控，可查询监测到车辆情况，以及设置参数阈值、切换程序模式等。

成品展示：

汽车防盗-版本五

功能简介：

 1. STM32F103C8T6 单片机进行数据处理

 2. OLED 液晶显示温度 +GPS实时数据。 

 3. 温度DHT11检测当前发动机温度 

 4. 北斗GPS检测当前经纬度。

 5.红外热释电检测有没有人靠近车辆 

 6.第一个按键：切换模式 正常模式/阈值设置模式

 7.正常模式下第二个按键：切换模式 正常模式/防盗模式 

 8. 阈值模式下设置温度阈值  按键三 加  按键四 减 

 9.指示灯显示当前所处模式 

 10. 防盗模式下 当发动机温度超过阈值 打开蜂鸣器以及灯光 进行报警 

 11. 防盗模式下 震动传感器检测到震动  打开蜂鸣器以及灯光 进行报警

 12.   防盗模式下  红外热释电 检测到有人靠近  打开蜂鸣器以及灯光 进行报警 

 13.WIFI 模块ESP8266 无线传输数据到APP进行显示当前发动机温度及经纬度 

 14.发生震动时APP显示发生震动 有人靠近时APP显示 有人靠近 

 15.APP 可以远程控制正常模式/防盗模式/阈值设置 的模式切换 

 16.APP 可以远程设置阈值  

论文目录展示：

 

部分章节展示：

1.3 主要研究内容

1. 文献调研法：这是一种资料收集方法，通过官方网站、图书馆等途径去查阅相关课题的文献、学术报告以及行业标准等，了解目前该汽车防盗系统的研究背景、国内外研究现状、发展趋势、未来市场等，为课题的设计提供有效的理论依据和技术指导。

2. 实地调查法：对现有的相关产品进行了解，例如通过对不同品牌、不同型号的汽车防盗装置进行实践和研究，分析不同产品的优劣，总结问题，根据问题作出改进，从而制定大概的系统需求。

3. 系统设计方法：根据整理得到的基础资料和大概需求，设计系统整体的架构和功能模块，并根据各个模块的需求，筛选合适的硬件元器件，包括单片机、传感器、报警设备等，得到具体、详细的方案设计。

4. 系统集成方法：将划分好的模块进行统一、集成，形成完整的汽车防盗系统，验证各个模块之间是否成功建立通信，数据和指令是否成功、正确的传输等。

1.4 论文组织结构

本汽车防盗系统论文的组织结构分为六章。

1. 第一章是论文的基础介绍，包括系统的研究背景、意义，相关领域上的国内外研究现状，以及本汽车防盗系统的主要研究方法；

2. 第二章是对本汽车防盗系统的方案进行分析，包括对各个功能模块的划分、元器件的选择，以及总体框图的绘制等； 

3. 第三章是对本汽车防盗系统的硬件电路进行详细介绍，说明各个功能模块的电路连接方式，以及数据的交互情况，能够清楚程序电路是怎么运行的，电平是怎么传输的；

4. 第四章是对本汽车防盗系统的软件部分进行详细介绍，对各个功能模块的实现逻辑、流程进行说明，并绘制出对应的流程图进行解释；

5. 第五章是对本汽车防盗系统的软硬件部分进行调试与实现，包括介绍系统的测试目的与方案，系统软硬件的用例测试，以及实物运行效果；

6. 第六章是对本汽车防盗系统论文的总结与展望，总结出本系统的优势与弊端，以及未来需要调整的方向等。

第2章　系统总体设计

2.1 方案分析

本项目以软硬件结合的方式，选择C语言作为程序硬件编码语言，以STM32单片机作为核心控制板，在各个数据传输节点上连接震动传感器、红外热释电、GPS定位、温湿度传感器，来实时感应汽车状态，以及发动机的温度，且对异常的数据进行紧急预警，并将数据通过无线通信技术传输至上位机，实现车辆的24h远程监控，达到全自动的智能化管理目标。包括了主控模块、传感器模块、按键模块、定位模块、报警模块、显示模块、通信模块、指示模块。

其中，主控模块作为设计的核心，能够进行指令的发送、接收，以及对数据的运算处理；传感器模块能够感应是否有人靠近这里、车辆是否发生震动，以及采集汽车发动机的温度，并传输给主控模块后显示出读出；按键模块能够实现程序的人机交互，可以使用按键来设置温度阈值、切换功能模式等，当切换到不同的模式的时候，对应的指示灯会亮起；显示模块是将程序的监测数据、设备状态等相关信息显示出来提供给人员查询，从而提高了程序的互动性；定位模块是实时获取汽车的当前经纬度，精准跟踪汽车的位置。在汽车的防盗模式下，监测到发动机温度过高或者发生震动或者有人靠近的时候，会驱动报警模块进行声光报警；在通信模块中，可以实现上下位机的交互，对汽车状态进行远程监控。因此，本汽车防盗系统的总体框图如图2.1所示。

图2.1 程序总体框图

在上位机中，可以实现数据的双向交互，不仅可以接收传感器监测到的发动机温度、汽车的经纬度位置，还可以切换程序的功能模式，当设置为防盗模式后，APP会实时显示车辆的防盗监测状态，最后可以设置温度的阈值。从而达到远程监控的目的。其上位机的功能框图如图2.2所示。

图2.2 上位机功能框图 

第3章　硬件电路设计

3.1 主控模块电路设计

单片机是一种微处理器，而STM32单片机是一种32系列的微处理器，是硬件程序的核心控制，能够向程序发送指令、接收指令，并控制外设作出一定的反应，同时能够对程序的数据进行计算处理，得到运算结果。STM32单片机分为了Cortex-M0、M3、M4 和M7四种类型。常用的STM32单片机是以Cortex-M3为内核的，其架构包括了Lcode总线、4个驱动单元、4个被动单元、总线矩阵以及AHB/APB桥这几个部分。

Lcode总线是程序的接口向量，负责完成指令预存；4个驱动单元包含了Dcode总线、系统总线、通用DMA1总线、通用DMA2总线，其中Dcode总线负责连接闪寸的数据接口、系统总线负责协调DMA的访问、通用DMA1总线负责AHB主控接口与总线矩阵连接；4个被动单元包括内部SRAM、内部FLASH、FSMC、从AHB到APB的连接APB设备；总线矩阵是负责来协调系统总线与DMA主控总线之间的访问，而AHB外设依靠总线矩阵和系统总线连接，并且允许DMA访问；AHB/APB桥主要负责同步连接。其应用十分广泛，在建筑、安防、消防、智能家居、工业自动化等领域。

本汽车防盗系统的主控模块选择的是STM32F103C8T6型号的单片机，其电路设计如下图3.1可示。该型号的芯片内集成了各种电路，由电源电路、复位电路、ADC转换电路、时钟电路等部分组成。其中，电源电路负责为整个系统提供供电电源，本STM32F103C8T6芯片规定供电电源为3.3V，在38管脚接入，由于本系统的一些外设需要5V的电源，所以在STM32F103C8T6芯片的18管脚接入了5V电源并通过内置的稳压芯片将其转换为符合STM32F103C8T6芯片要求的3.3V；复位电路是为程序提供的初始化功能，如果要重新进行启动，可以通过复位电路的按钮来操作，从而达到了初始化整个程序的目的；ADC转换电路负责将各传感器采集到的数据信号转换为STM32F103C8T6芯片可以进行处理和计算的数字信号；时钟电路内置了震荡芯片，来对程序的运行进行计时处理，保证程序可以按照一定时间顺序进行运行。主控模块的芯片具有一体化、简易化、灵活化的特点，该电路中的其余管脚和接口用来负责连接各项报警器、通信设备、传感器设备等，实现信号通信。

图3.1 主控模块电路设计

 

第4章　系统软件设计

4.2 主程序设计

本汽车防盗系统的主程序设计流程为：在main.c文件中对各个功能模块进行初始化，并初始化各个设备的I/O口，并将各个功能的代码封装运行，当运行程序后，打开热点，输入名称和密码后，建立上下位机的连接，启动各功能模块，通过按键或者手机App来设置温度阈值，选择功能模式。确认后启动程序，当为正常模式的时候，DS18B20传感器和GPS定位启动，采集发动机温度和获取车辆经纬度，若是温度高于阈值，会触发报警模块；当为防盗模式的时候，继续启动震动传感器和红外热释电，来感应车辆是否发生了盗窃行为，并触发报警模块。其主程序设计如图4.1所示。

图4.1 主程序设计流程图流程图

4.9 定位模块程序设计

定位模块主要是通过GPS定位传感器来获取车辆当前位置，在定位模块中，包括卫星信号捕获、信号处理、导航解算、输出结果这几个不在，首先为GPS模块设定程序频率，由GPS定位模块中的天线接收车辆所在的卫星信号；其次对接收的卫星信号进行处理转换，通过解码、调制来实现；然后是对处理后的信号进行逻辑运算，得到车辆当前的经纬度坐标信息；最后将导航解算的车辆位置信息通过串口传输至单片机，由单片机接收并发送读出指令，通过APP或者OLED显示读出。其定位模块的软件流程设计如图4.8所示。

图4.9 定位模块程序设计流程图

第5章 系统实现与调试

5.1系统实现

5.1.1 系统硬件实现

本汽车防盗系统的硬件部分，由主控模块、传感器模块、按键模块、显示模块、指示模块、报警模块、定位模块通信模块组成。其中，主控模块使用STM32F103C8T6型号的单片机MCU，能够成功的向各个外设发送、接收程序指令，并对数据进行逻辑运算和处理；传感器模块由w180-10p传感器、红外热释电、DS18B20传感器完成，通过与主控模块上的引脚接口进行连接，实现数据传输和控制，能够成功采集并转换信号；按键模块由四位按键实现，每个按键对应了不同的功能，通过按下按键触发电路闭合，满足电流通过条件，实现人机交互；显示模块使用OLED显示屏来将采集到的数据等显示读出；指示设备为LED灯，当获取到不同的指令时，对应的LED灯会进行亮起，当切换到程序正常模式的时候，黄色LED灯亮起，当切换到此程序防盗模式的时候，蓝色LED灯两个其；报警模块使用了有源蜂鸣器和LED灯，在监测到数据异常时，同时触发蜂鸣器和红色LED灯进行声光提醒；通信模块使用了WIFI无线通信技术，建立了系统软硬互通的桥梁，完成上下位机的数据交互，为用户的远程监控提供了基础。

综上，本汽车防盗系统的硬件部分实现界面如下图所示。

图5.1 系统硬件实现图

5.1.2 系统软件实现

本汽车防盗系统的软件部分，以手机App的形式展示。包括数据查询、设置温度阈值、切换功能模式，以实现车辆安全的24h远程监控。首先，使用手机App与程序硬件连接，在界面顶部，可以在查看到实时的汽车发动机温度、汽车所在经纬度数据；在界面的中部，可以自由切换程序功能模式，当切换到防盗模式的时候，可以在APP查看车辆是否发生了震动行为或者有人靠近；最后，可以设置温度的阈值。其软件界面实现如图5.2所示。

图5.2 系统软件实现图