汽车车门未上锁报警系统及其报警方法
【专利摘要】本发明属于汽车防盗安全【技术领域】，公开了汽车车门未上锁报警系统及其报警方法。该汽车车门未上锁报警系统，包括：手持发射模块和车载接收模块；所述手持发射模块包括第一单片机、以及电连接第一单片机的I/O接口的无线信号发射器；所述车载接收模块包括第二单片机、电连接第二单片机输出端的声光报警装置，所述第二单片机的输入端分别电连接有无线信号接收器和车身控制器。
【专利说明】汽车车门未上锁报警系统及其报警方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车防盗安全【技术领域】，特别涉及汽车车门未上锁报警系统及其报警方法。
【背景技术】
[0002]由于驾驶人疏忽而导致车辆未能及时上锁，或者遥控上锁装置被干扰，造成车辆、车内财物被盗的现象是当前社会上普遍存在的问题。一般汽车都是通过手动或遥控上锁后发出提示音，却没有未上锁时发出报警的装置。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提出汽车车门未上锁报警系统及其报警方法。该汽车车门未上锁报警系统结构简单、成本低廉，且能够及时发出汽车车门未上锁报警信号。
[0004]为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。
[0005]技术方案一:
[0006]汽车车门未上锁报警系统，包括:手持发射模块和车载接收模块；所述手持发射模块包括第一单片机、以及电连接第一单片机的I/o接口的无线信号发射器；所述车载接收模块包括第二单片机、电连接第二单片机输出端的声光报警装置，所述第二单片机的输入端分别电连接有无线信号接收器和车身控制器。
[0007]本技术方案的特点和进一步改进在于:
[0008]所述车载接收模块还包括点火信号发生器(在点火器中)，所述点火信号发生器的输出端电连接第二单片机的输入端。
[0009]所述声光报警装置包括反相器、蜂鸣器和发光二极管，所述第二单片机的输出端分别电连接反相器的输入端、以及发光二极管，所述反相器的输出端电连接蜂鸣器。
[0010]所述第一单片机用于控制无线信号发射器发送校验码；所述无线信号接收器用于在接收到校验码时将校验码发送至第二单片机，所述车身控制器用于将车门上锁信号或车门未上锁信号发送至第二单片机，所述点火信号发生器用于在产生点火信号时，发送点火信号至第二单片机；所述第二单片机用于在接收到车门未上锁信号时，控制声光报警装置发出声光警报。
[0011 ] 所述第一单片机为AT89S52单片机，所述第二单片机为AT89S52单片机，所述无线信号发射器采用nRF2401单片射频收发芯片，所述无线信号接收器采用nRF2401单片射频收发芯片。
[0012]所述车载接收模块包括手动开关，所述手动开关串接在第二单片机的直流供电线路上。
[0013]技术方案二:
[0014]汽车车门未上锁报警方法，基于上述的汽车车门未上锁报警系统，其特征在于，包括以下步骤:[0015]S1:当人员下车后，在手持发射模块中，第一单片机控制无线信号发射器发送校验码；与此同时，在车载接收模块中，车身控制器将车门上锁信号或车门未上锁信号发送至第二单片机；
[0016]S2:无线信号接收器实时从无线信道中接收校验码，并实时将校验码发送至第二单片机；当第二单片机接收不到校验码时，第二单片机判断来自车身控制器的信号是否为车门未上锁信号；当第二单片机判断来自车身控制器的信号为车门未上锁信号时，第二单片机向声光报警装置发出控制信号，控制声光报警装置发出声光警报。
[0017]本技术方案的特点和进一步改进在于:
[0018]在步骤S2之后，当第二单片机判断来自车身控制器的信号为车门上锁信号时，停止向声光报警装置发出控制信号，声光报警装置停止工作。
[0019]在步骤SI之前，首先将点火信号发生器的输出端电连接第二单片机的输入端；
[0020]在步骤SI中，点火信号发生器在产生点火信号时，发送点火信号至第二单片机，当第二单片机未收到点火信号时，执行步骤S2。
[0021]本发明的有益效果为:本发明的汽车车门未上锁报警系统结构简单易行，所用元器件价格低廉，在忘记锁车门或遥控上锁装置失灵的情况下，且钥匙离车一定距离车门仍未上锁时，能够发出持续声光报警，给车主起到良好的提醒作用，达到保护车辆及车内财物的作用，具有良好的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明的汽车车门未上锁报警系统的电路连接示意图；
[0023]图2为本发明的车载接收模块的具体实施例的电路示意图；
[0024]图3为本发明的车载接收模块的具体实施例的MAX884芯片的工作原理示意图；
[0025]图4为本发明的车载接收模块的具体实施例的蜂鸣器工作原理示意图；
[0026]图5为本发明的车载接收模块的具体实施例的发光二极管工作原理示意图；
[0027]图6为本发明的汽车车门未上锁报警方法的流程的第一示意图；
[0028]图7为本发明的汽车车门未上锁报警方法的流程的第二示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0030]本发明的汽车车门未上锁报警系统，包括:手持发射模块和车载接收模块。手持发射模块主要用于发送无线信号，车载接收模块主要根据无线信号的接收情况来控制发出声光警报。车载发射模块包括第一单片机、无线信号发射器，而车载接收模块包括第二单片机、声光报警装置、点火信号发生器。参照图1，为本发明的汽车车门未上锁报警系统的电路连接示意图。在该汽车车门未上锁报警系统中，第一单片机通过I/O接口电连接无线信号发射器，当第一单片机开启时，第一单片机控制无线信号发射器发送校验码。本发明实施例中，第一单片机采用AT89S52单片机，AT89S52单片机(ATMEL公司开发)包含C0MS8位微控制器和8K在系统可编程Flash，与MCS51系列产品兼容。无线信号发射器采用nRF2401单片射频收发芯片。nRF2401单片射频收发芯片可以用于接收或发送无线信号，当人员离车后，手持的AT89S52单片机控制nRF2401单片射频收发芯片处于发射工作状态，nRF2401单片射频收发芯片通过无线信道发送校验码。
[0031]本发明实施例中，第二单片机的输入端分别电连接有无线信号接收器和车身控制器，第二单片机的输出端电连接有声光报警装置。声光报警装置在满足报警条件时会发出声光警报，从而提醒驾驶员给车门上锁。本发明实施例中，第二单片机采用AT89S52单片机，无线信号接收器采用nRF2401单片射频收发芯片，当第二单片机和无线信号接收器得到直流电源供应时，第二单片机控制无线信号接收器URF2401单片射频收发芯片)处于接收工作状态，无线信号接收器通过无线信道接收校验码，是否接收到校验码是启动声光报警装置的一个重要依据。本发明实施例中，声光报警装置包括反相器、蜂鸣器和发光二极管，第二单片机的输出端分别电连接反相器的输入端、以及发光二极管，反相器的输出端电连接蜂鸣器。反相器用于驱动蜂鸣器，而发光二极管由第二单片机直接驱动。
[0032]本发明实施例中，车载接收模块还包括点火信号发生器，点火信号发生器位于汽车的点火器中，当汽车发动机的点火器启动时，点火信号发生器会产生点火信号。点火信号发生器的输出端电连接第二单片机的输入端，当点火信号产生时，第二单片机会接收到点火信号，从而可以判断发动机处于未熄火状态。
[0033]本发明实施例中，在车载接收模块中还安装有手动开关，手动开关串接在第二单片机的直流供电线路上。当车内有人时或需要洗车等特殊情况时，可以直接在车内直接断开手动开关，第二单片机得不到直流电源供应，也就不能控制声光报警装置。声光报警装置可以避免在不必要的情况下发出警报。
[0034]以下是本发明的车载接收模块的一个具体实施例。
[0035]参照图2，为本发明的车载接收模块的具体实施例的电路示意图。在该车载接收模块的具体实施例中，第二单片机采用Nordic公司的AT89S52单片机，无线信号接收器采用nRF2401单片射频收发芯片。nRF2401单片射频收发芯片外围元件数量少，最高速率超过IMbit/s,可以与单片机直接串口连接。由于AT89S52单片机的I/O的电压高于nRF2401单片射频收发芯片的引脚电压，因此在AT89S52单片机和nRF2401单片射频收发芯片之间需要设置分压装置。本发明实施例中，该AT89S52单片机向nRF2401单片射频收发芯片发送控制信号时(控制nRF2401单片射频收发芯片的工作模式)采用电阻分压，例如，在AT89S52单片机的2号引脚(P1.1引脚)和nRF2401单片射频收发芯片的7号引脚(CLK1引脚)之间串接的第二电阻R2 ;在八了89552单片机的3号引脚(P1.2引脚)和nRF2401单片射频收发芯片的8号引脚(DATA引脚)之间串接的第三电阻R3 ;在AT89S52单片机的4号引脚(P1.3引脚)和nRF2401单片射频收发芯片的I号引脚(CE引脚)之间串接的第四电阻R4 ;在八了89552单片机的5号引脚(P1.4引脚)和nRF2401单片射频收发芯片的5号引脚(CS引脚)之间串接的第五电阻R5 ;在八了89552单片机的6号引脚(P1.5引脚)和nRF2401单片射频收发芯片的23号引脚(PWR-UP引脚)之间串接的第六电阻R6。nRF2401单片射频收发芯片向AT89S52单片机传送数据或者发送数据状态信号时采用74HC04反相器两级反向。例如，在AT89S52单片机的I号引脚(P1.0引脚)和nRF2401单片射频收发芯片的6号引脚(CRl引脚)之间依次串联连接有第一 74HC04反相器Xl和第二 74HC04反相器X2，第一 74HC04反相器Xl的2号引脚电连接AT89S52单片机的I号引脚，第一 74HC04反相器Xl的I号引脚电连接第二 74HC04反相器X2的2号引脚，第二 74HC04反相器X2的I号引脚电连接nRF2401单片射频收发芯片的6号引脚。[0036]在AT89S52单片机的I号引脚(P1.6引脚)和nRF2401单片射频收发芯片之间依次串联连接有第三74HC04反相器X3和第四74HC04反相器X4，第三74HC04反相器X3的2号引脚电连接AT89S52单片机的7号引脚，第三74HC04反相器X3的I号引脚电连接第四74HC04反相器X4的2号引脚，第四74HC04反相器X4的I号引脚电连接nRF2401单片射频收发芯片的8号引脚、2号引脚(DR2引脚)、3号引脚(CLK2引脚)、4号引脚(D0UT2引脚)的公共节点。 [0037]在车载接收模块的具体实施例中，AT89S52单片机的36号引脚(P0.3引脚)电连接点火信号发生器，用于接入点火信号；AT89S52单片机的35号引脚(P0.4引脚)电连接车身控制器，用于接入车门上锁信号或车门未上锁信号。
[0038]在车载接收模块的具体实施例中，结合图2，还设置有第一电容至第十一电容C1-C11、第十四电容C14、第一电阻R1、第七电阻至第十三电阻R7-R13、第一晶振Y1、第二晶振Y2、按键开关SW-PB、第一电感L1、第二电感L2、RFI/0端口。其中，第一电容至第十一电容Cl-Cll为固定电容，而第十四电容C14为可调电容。车载接收模块的具体实施例中，第一电阻Rl的阻值为IK Q，第二电阻R2至第六电阻R6的阻值均为30K Q，第七电阻R7至第十一电阻Rl I的阻值均为45K Q，第十二电阻Rl2的阻值为22K Q，第十三电阻Rl3的阻值为IMQ ;第一电容Cl和第二电容C2的电容值均为22pF，第三电容C3的电容值为33nF，第四电容C4的电容值为10nF，第五电容C5的电容值为InF，第六电容C6的电容值为2.2nF，第七电容C7的电容值为22pF，第八电容C8和第九电容C9的电容值均为10pF，第十电容ClO和第十一电容Cl I的电容值均为22pF，第一电感LI的电感值为3.6nH，第二电感L2的电感值为22nH。
[0039]在车载接收模块的具体实施例中，还设置有LM7805芯片，它能够将汽车电瓶(或汽车蓄电池)的12V电压转化5V电压。车载接收模块的AT89S52单片机的40号引脚(Vcc引脚)接入LM7805芯片的输出端，由于AT89S52单片机的供电电压为5V，AT89S52单片机
能够正常工作。
[0040]在车载接收模块的具体实施例中，由于nRF2401单片射频收发芯片的供电电压范围为1.9~3.6V，而LM7805芯片的输出电压为5V，为了使nRF2401单片射频收发芯片需要进行电平转换。例如，采用MAX884芯片进行5V~3.3V电平转换，参照图3，为本发明的车载接收模块的具体实施例的MAX884芯片的工作原理示意图。MAX884芯片的输入端(5号引脚和8号引脚的公共节点)电连接LM7805芯片的输出端(电压为5V)，MAX884芯片的5号引脚为IN引脚，而8号引脚为LBT引脚。MAX884芯片的输出端(4号引脚，即OUT引脚)电连接nRF2401单片射频收发芯片的24号引脚(VDD1引脚)、21号引脚(VDD2引脚)、9号引脚(DVDD引脚)、17号引脚(VDD3引脚)的公共节点。这样，通过MAX884芯片进行电平转换后，MAX884芯片输出的3.3V直流电就可以为nRF2401单片射频收发芯片供电。在MAX884芯片的外围电路上，还设置有第十二电容C12和第十三电容C13，第十二电容C12和第十三电容C13均为可调电容。
[0041]参照图4，为本发明的车载接收模块的具体实施例的蜂鸣器工作原理示意图。在车载接收模块的具体实施例中，采用ULN2003反相器来驱动蜂鸣器，AT89S52单片机的8号引脚(P1.7引脚)连接ULN2003反相器的输入端(例如，AT89S52单片机的8号引脚连接ULN2003反相器的4号引脚)，ULN2003反相器的输出端(例如13号引脚)电连接蜂鸣器LS，蜂鸣器LS采用5V直流电进行供电(由LM7805芯片提供)。ULN2003反相器的9号引脚接入5V直流电(ULN2003反相器的9号引脚电连接LM7805芯片输出端)。这样，当AT89S52单片机的8号引脚输出高电平信号时,经过ULN2003反相器后变为低电平信号,此低电平信号能够驱动蜂鸣器发出警报声。
[0042]参照图5，为本发明的车载接收模块的具体实施例的发光二极管工作原理示意图。AT89S52单片机的8号引脚电连接第一发光二极管Dl的阳极和第二发光二极管D2的阳极的公共节点，第一发光二极管Dl的阴极在串接第十四电阻R14后接地，第二发光二极管D2的阴极在串接第十五电阻R15后接地。这样，当AT89S52单片机的8号引脚输出高电平信号时，第一发光二极管Dl和第二发光二极管D2开始发光。
[0043]参照图6，为本发明的汽车车门未上锁报警方法的流程的第一示意图；参照图7，为本发明的汽车车门未上锁报警方法的流程的第二示意图；该汽车车门未上锁报警方法，基于上述汽车车门未上锁报警系统，包括以下步骤:
[0044]S1:当人员(例如驾驶员)下车后，在手持发射模块中，开启第一单片机和无线信号发射器，第一单片机控制无线信号发射器发送校验码；与此同时，在车载接收模块中，车身控制器将车门上锁信号或车门未上锁信号发送至第二单片机，点火信号发生器在产生点火信号时将点火信号发送至第二单片机。通常情况下，在驾驶员下车时，发动机处于熄火状态，点火信号发生器不产生点火信号，第二单片机接收不到点火信号。
[0045]S2:第二单片机判断是否收到点火信号，第二单片机采用AT89S52单片机，该AT89S52单片机的36号引脚(P0.3引脚)电连接点火信号发生器，用于接入点火信号，当该AT89S52单片机未收到点火信号时，进行下一步判断:
[0046]当无线信号接收器从无线信道中接收到校验码时，实时将校验码发送至第二单片机。第二单片机判断是否收到校验码，当驾驶员离车距离较近时，手持发射模块中的无线信号发射器与车载接收模块中的无线信号接收器之间距离较短，无线信号接收器可以接收到校验码，第二单片机也就可以收到校验码。但是，当驾驶员离车超出一定距离(即无线信号接收器的接收范围)后，手持发射模块中的无线信号发射器与车载接收模块中的无线信号接收器之间距离较长，无线信号接收器接收不到校验码，则第二单片机也接收不到校验码。因此，反过来说，如果第二单片机也接收不到校验码，则说明驾驶员离车距离比较远，在这时，才需要判断车门是否上锁。第二单片机判断车门是否上锁的过程如下:
[0047]第二单片机采用AT89S52单片机，该AT89S52单片机的35号引脚(P0.4引脚)接收来自车身控制器的信号，车身控制器发送至AT89S52单片机的信号为车门上锁信号或车门未上锁信号(两种信号具有不同的电平，例如车门未上锁信号为低电平信号，车门上锁信号为高电平信号)。当第二单片机判断来自车身控制器的信号为车门未上锁信号时，就说明:在驾驶员离车距离比较远的情况下，车门还未上锁，此时，第二单片机向声光报警装置发出控制信号，控制声光报警装置发出声光警报。驾驶员就可以及时得到提醒，驾驶员将车门关闭后，第二单片机判断来自车身控制器的信号为车门上锁信号，此时，第二单片机停止向声光报警装置发出控制信号，声光报警装置停止工作。
[0048]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.汽车车门未上锁报警系统，其特征在于，包括:手持发射模块和车载接收模块；所述手持发射模块包括第一单片机、以及电连接第一单片机的I/o接口的无线信号发射器；所述车载接收模块包括第二单片机、电连接第二单片机输出端的声光报警装置，所述第二单片机的输入端分别电连接有无线信号接收器和车身控制器。
2.如权利要求1所述的汽车车门未上锁报警系统，其特征在于，所述车载接收模块还包括点火信号发生器，所述点火信号发生器的输出端电连接第二单片机的输入端。
3.如权利要求1所述的汽车车门未上锁报警系统，其特征在于，所述声光报警装置包括反相器、蜂鸣器和发光二极管，所述第二单片机的输出端分别电连接反相器的输入端、以及发光二极管，所述反相器的输出端电连接蜂鸣器。
4.如权利要求1所述的汽车车门未上锁报警系统，其特征在于，所述第一单片机为AT89S52单片机，所述第二单片机为AT89S52单片机，所述无线信号发射器采用nRF2401单片射频收发芯片，所述无线信号接收器采用nRF2401单片射频收发芯片。
5.如权利要求1所述的汽车车门未上锁报警系统，其特征在于，所述车载接收模块包括手动开关，所述手动开关串接在第二单片机的直流供电线路上。
6.汽车车门未上锁报警方法，基于权利要求1所述的汽车车门未上锁报警系统，其特征在于，包括以下步骤: 51:当人员下车后，在手持发射模块中，第一单片机控制无线信号发射器发送校验码；与此同时，在车载接收模块中，车身控制器将车门上锁信号或车门未上锁信号发送至第二单片机； 52:无线信号接收器实时从无线信道中接收校验码，并实时将校验码发送至第二单片机；当第二单片机接收不到校验码时，第二单片机判断来自车身控制器的信号是否为车门未上锁信号；当第二单片机判断来自车身控制器的信号为车门未上锁信号时，第二单片机向声光报警装置发出控制信号，控制声光报警装置发出声光警报。
7.如权利要求6所述的汽车车门未上锁报警方法，其特征在于，包括以下步骤:在步骤S2之后，当第二单片机判断来自车身控制器的信号为车门上锁信号时，停止向声光报警装置发出控制信号，声光报警装置停止工作。
8.如权利要求6所述的汽车车门未上锁报警方法，其特征在于，包括以下步骤:在步骤SI之前，首先将点火信号发生器的输出端电连接第二单片机的输入端； 在步骤SI中，点火信号发生器在产生点火信号时，发送点火信号至第二单片机，当第二单片机未收到点火信号时，执行步骤S2。
【文档编号】B60R25/10GK103569046SQ201310529044
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月16日 优先权日:2013年10月16日
【发明者】张韦华, 翟萍依, 王畅, 周维新, 刘霞 申请人:长安大学