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汽车防盗器；电子防盗系统 随着人们生活水平的不断提高，汽车越来越成为人们生活中不可缺少的一部分。从世界上第一辆T型福特牌轿车被盗开始，偷车已成为现今城市里最常见的犯罪行为之一。汽车数量增多，车辆被盗的数量也逐年上升，这给社会带来极大的不安定因素，担心车辆被盗，成为困扰每一位汽车用户的难题。随着敞篷汽车的流行，汽车门锁已无法成为万无一失的铁将军，使车门锁止系统的概念进一步被淡化，由此汽车防盗器也应运而生。现在市场上各种电子防盗器琳琅满目，销量最好的电子防盗锁在300元至400元之间即可买到。现在市场上许多新款轿车上都已经安装了原厂的汽车防盗器，有些车辆的钥匙上就有防盗芯片，随机变开锁密码，使盗车贼无法用科技手段解锁，而这种钥匙一旦丢失就只能凭车辆的用户登记卡到原厂再配一套钥匙。最新的技术资料上称，有些车型已经开始使用隐型IC卡代替车钥匙，车主只要走进车辆3至5米范围，防盗器将自动解锁，车主坐进车内按下点火开关车辆就被起动。当车主离开车辆5米后，车门将自动上锁。 一、汽车防盗器的定义与类型 （一）汽车防盗器的定义 汽车防盗器就是一种安装在车上，用来增加盗车难度，延长盗车时间的装置，是汽车的保护神。它通过将防盗器与汽车电路配接在一起，从而可以达到防止车辆被盗、被侵犯、保护汽车并实现防盗器各种功能的目的。 （二）汽车防盗器的类型和特点 随着科学技术的进步，为对付不断升级的盗车手段，人们研制出各种方式、不同结构的防盗器，目前防盗器按其结构可分四大类：机械式、机电式、电子式和网络式。 机械式防盗器。早期的汽车防盗器材主要是机械式的防盗锁。机械锁发展至今经过了数次技术升级，钩锁、转向盘锁和变速档锁等基本属于机械式防盗器，它主要是通过锁定离合、制动、油门或转向盘、变速档来达到防盗的目的，只防盗不报警。其优点是价格便宜，只需几十元至几百元，且安装简便，可以在一定程度上吓阻盗车贼，或增加盗贼被发现的可能性。缺点是防盗不彻底，每次拆装比较麻烦，不用时还得找地方放置。 目前市场上推出了一种护盘式方向盘锁。这种锁较为隐藏，有一层防锯防钻钢板保护，材质比传统的拐杖锁坚固，锁芯也设计得更加精密，因而可靠性更高。但是车主必须找一个空间藏这个拆下的转向盘；排档锁是目前车主最欣赏的防盗装置之一，这种防盗装置简便又而坚固，材质采用特殊高硬度合金钢制造，防撬、防钻、防锯，且采用同材质镍银合金锁芯和钥匙，没有原厂配备的钥匙极难打开。如果钥匙丢失，可用原厂电脑卡复制钥匙。 机电式防盗装置。随着科学的进步，出现了机电一体式的防盗装置（中央门锁）。中央门锁是以电来控制门锁的开启或锁止，并由驾驶员集中控制所有车门门锁的锁止或开启。中央门锁系统具有下列功能： 当锁住(或打开) 驾驶员侧车门门锁时，其它几个车门及行李厢都能锁止（或打开）；如钥匙锁门也可锁好（或打开）其它车门和行李厢；在车内个别门锁需要打开时，可分别拉开各自门锁的按钮。 电子式防盗器。为了克服机械锁只防盗不报警的缺点，电子报警防盗器应运而生。汽车电子防盗系统是在原有中央门锁的基础上加设了防盗系统的控制电路，以控制汽车移动的同时并报警。电子防盗是目前较为理想的防盗装置。如果有行窃者盗窃汽车或汽车上的物品，防盗系统不仅具有切断起动电路、点火电路、喷油电路、供油电路和变速电路、将制动锁死等的功能，同时，还会发出不同的求救的声光信号进行报警，给窃贼一个精神上的打击，以阻止窃贼行窃。 插片式、按键式和遥控式等都属于电子式防盗器。遥控式汽车防盗器的特点是可遥控防盗器的全部功能，可靠方便，可带有振动侦测门控保护及微波或红外探头等功能。随着科技的快速发展，遥控式汽车防盗器还增加了许多方便实用的附加功能，如：遥控中控门锁、遥控送放冷暖风、遥控电动门窗及遥控开行李舱等。现在市场上已有双向功能的电子防盗器，这种防盗器不仅能由车主遥控车辆，车辆还能将自身状态传送给车主，例如车门被开启或车窗玻璃被破坏等。但是电子防盗器普遍存在误报警现象，而且也没有根本上解决车辆丢失问题。 GPS卫星定位汽车防盗系统。GPS卫星定位汽车防盗系统(或其他网络系统)，将报警信息和报警车辆所在位置无声地传送到报警中心，具有车辆定位、遥控熄火、网络查询及跟踪、车内监听、路况信息查询、人工导航等多种功能，是全方位的防盗系统。 GPS卫星定位汽车防盗系统属网络式防盗器，它主要靠锁定点火或起动达到防盗的目的，同时还可通过GPS卫星定位系统，将报警信息和报警车辆所在位置无声地传送到报警中心。可以在全国范围内实时监测车辆位置，还可以通过车载移动电话监听车内声音，必要时可以通过手机关闭车辆油路、电路并锁死所有门窗。如果GPS防盗器被非法拆卸，它会自己发出报警信息，但缺点是价格较为昂贵，所以目前车主选用的为数尚不多。 二、汽车防盗器的发展与应用 目前汽车防盗器已由初期的机械控制，发展成为钥匙控制———电子密码———遥控呼救———信息报警的汽车防盗系统，由以前单纯的机械钥匙防盗技术走向电子防盗、生物特征式电子防盗。电子防盗系统主要由电子控制的遥控器或钥匙、电子控制电路、报警装置和执行机构等组成。电子防盗系统的类型主要有: 钥匙控制式。通过用钥匙将门锁打开或锁止，同时将防盗系统设置或解除。 遥控式。防盗系统能够远距离控制门锁打开或锁止，也就是远距离控制汽车防盗系统的防盗或解除。 报警式。防盗系统遇有汽车被盗窃时，只是报警但无防止汽车移动功能。 具有防盗报警和防止车辆移动式的防盗系统。当遇有窃车时，除音响信号报警外，还要切断汽车的起动电路、点火电路或油路等，起到防止汽车移动的作用。 电子跟踪防盗系统。该系统分为卫星定位跟踪系统（简称GPS）和利用对讲机通过中央控制中心定位监控系统。 电子跟踪定位监控防盗系统是利用电波在波朗管地图上显示被盗车位置并向警方报警的追踪装置。设跟踪定位监控防盗系统，需有关单位专门设立这样一套机构和一套专用的设备，并需24小时不间断地监视，否则，即使安装了电子跟踪定位监控防盗系统还是起不到防盗作用。 （一）钥匙控制式防盗系统 钥匙控制式防盗系统作用是：当驾驶员将车门锁住的同时，接通了电子防盗系统电路，同时电子防盗系统开始进入工作状态。一旦有窃贼非法打开车门，电子防盗系统一方面用喇叭报警求救，另一方面切断点火系统电路，使发动机不能起动，于是起到了防盗报警的作用。 而电子钥匙编码控制装置，是靠带编码的点火钥匙来控制汽车发动机的起动，以达到防止汽车被盗走的目的。它主要由身份代码的点火钥匙、编码器构成的控制器和发动机控制单元等组成。带编码的点火钥匙中镶有电阻管芯，在电阻管芯内设有身份代码（电阻值）。点火锁筒内存储有代码，当插入的钥匙与存储的代码不符，即电阻值不符合点火锁内存储的电阻值，则点火系的电路不能接通，从而起到了防盗作用。 （二）电子密码防盗系统 防盗器的电子密码就是开启防盗器的钥匙。它一方面记载着防盗器的身份码，区别各个防盗器的不同；另一方面，它又包含着防盗的功能指令码、资料码，负责开启或关闭防盗器，控制完成防盗器的一切功能。 根据密码发射方式的不同，遥控式汽车防盗器主要分为定码防盗器和跳码防盗器两种类型。早期防盗器多采用定码方式，但由于其易被破译，现已逐渐被技术上较为先进、防盗效果较好的跳码防盗器所取代。下面就两种不同类型防盗器的原理、特点等分别加以介绍。 定码防盗器。早期的遥控式汽车防盗器是主机与遥控器各有一组相同的密码，遥控器发射密码，主机接收密码，从而完成防盗器的各种功能，这种密码发射方式称为第一代固定码发射方式(简称定码发射方式)。定码发射方式在汽车防盗器中的应用并不普及，当防盗器用量不多即处于一个初期防盗器应用市场里时，其防盗器的安全性和可靠性还有所保证。但对于一个防盗器使用已成熟的市场而言，定码方式就显得既不可靠又不安全，原因有三： （1）密码量少，容易出现重复码，即发生一个遥控器控制多部车辆的现象。 （2）遥控器丢失后，若单独更换遥控器极不安全，除非连同主机一道更换，但费用过高。 （3）也是最大的危险即安全性差，密码易被复印或盗取，从而使车辆被盗。 跳码防盗器。定码防盗器长期以来一直存在密码量少、容易出现重复码且密码极易被复制盗取等不安全问题，因此跳码防盗器应运而生，其特点如下： （1）遥控器的密码除身份码和指令码外，多了跳码部分。跳码即密码依一定的编码函数，每发射一次，密码随即变化一次，密码不会被轻易复制或盗取，安全性极高。 （2）密码组合上亿组，根本杜绝了重复码。 （3）主机无密码，主机通过学习遥控器的密码，从而实现主机与遥控器之间的相互识别。若遥控器丢失，可安全且低成本地更换遥控器，无后顾之忧。 （三）遥控电子防盗系统 目前这种电子防盗系统广泛应用于许多原厂配置防盗系统的汽车上使用。遥控电子防盗系统是利用发射和接收设备，并通过电磁波或红外线来对车门进行锁止或开启，也就是控制防盗系统进行防盗值班或解除。 遥控电子防盗系统种类繁多，常见的有电磁波遥控电子防盗系统和红外线控制防盗系统。遥控电子防盗系统在夜间无需灯光帮助就能方便快捷的将车门锁止或开启。 结构组成。一套完整的遥控汽车防盗器应由下面几个部分组成： （1）主机部分：它是防盗器的核心和控制中心。 （2）感应侦测部分：它可由感应器或探头组成，目前普遍使用的是振荡感应器，微波及红外探头应用极少。 （3）门控部分：包括前盖开关、门开关及行李舱开关等。 （4）报警部分：喇叭。 （5）配线部分。 （6）其他部分：包括不干胶、螺钉及继电器等配件和使用说明书及安装配线图等。 遥控电动中央门锁防盗系统的功能及操作 （1）遥控锁车及防盗设定。按遥控器上的相应按键，四个转向灯闪烁一次，示意驾驶员车门及行李厢已上锁。防盗状态指示灯不停的慢闪，提示驾驶员车已进入了防盗状态。此状态下起动及点火电源均被切断。 （2）遥控开锁及防盗解除。按遥控器上的相应按键，四个转向灯闪烁两次，示意驾驶员车门及行李厢已开锁。防盗状态指示灯熄灭，提示驾驶员车已解除防盗，起动及点火电源电路恢复正常。同时室内灯点亮持续20s，方便驾驶员及乘员上车。 （3）自动防盗设定。停车后将点火开关转到断开位置，如果任何一车门打开再关上，延迟3s，四个转向灯持续闪烁五次后，自动进入防盗设定状态。5s内再次打开车门，则系统停止记时。当又关上全部车门时，系统重新开始记时，四个转向灯又开始闪烁，5s后再次进入防盗系统设定状态。此间如不用钥匙或遥控器锁车，中央控制门锁不会锁车，以防驾驶员或遥控器忘在车上。 （4）二次防盗设定。如果误触动了遥控器的相应按键，使防盗解除（此时室内灯会自动点亮20s）；或有意识的解除防盗后，30s内车门没有打开，系统再次进入防盗设定状态，并将车门自动锁上。 （5）防窃车功能。当点火开关转到行车档，汽车在遥控距离内遭抢或强行开走时，被抢驾驶员按住大键持续3s，四个转向灯会不停地闪烁。同时车上的喇叭一直鸣叫，以示报警并警告抢车人停车。如果抢车人弃车逃走，车在遥控距离内，驾驶员按下相应的按键可解除转向灯的闪烁和喇叭的鸣叫。如果抢车人将车开走，即使将车停下拔出钥匙，四个转向灯仍一直闪烁，直至将蓄电池的电能耗完；上车再起动，车的起动及点火电源被切断，汽车不能再被开走，若钥匙转至点火位置，车上的喇叭又会开始鸣叫。 （6）防盗系统被触动，自动报警，系统再次进入防盗设定状态 车在防盗设定过程中，未经遥控器解除，强行打开车门及行李厢或强行起动发动机，四个转向灯会自动继续闪烁30s以示报警。若系统恢复正常，30s后转向灯自动熄灭，系统再次进入防盗设定状态。若系统未恢复正常，90s后转向灯自动熄灭，系统再次进入防盗设定状态。 （7）停车自动开锁。停车后，点火开关转到关断位置，中央控制门锁系统自动开锁、室内灯自动点亮20s，方便驾驶员和乘员下车。 （8）自检功能。防盗设定后，四个转向灯闪烁一次，系统自动进入防盗设定的同时也处于自检状态。即如果任何一车门未关好或出现故障造成车门联动开关短路时，四个转向灯闪烁4次；如果行李厢未关好或行李厢开关出现故障造成开关短路时，四个转向灯闪烁6次，提示驾驶员检查故障点。自检系统还将四个车门及行李厢分为两个检测区。即：四个车门为一个检测区，行李厢是一个独立的检测区。如果其中有一个检测区出现故障不会影响另一个检测区执行防盗功能。 （9）防盗被触动，自动记忆、自动显示。在防盗设定时间，系统中任一部位被触动过，在防盗解除时，状态指示灯将快闪，以提示驾驶员引起注意。 （10）防盗系统解除。如果防盗系统发生故障、遥控器电池没电或汽车需要维修时，须将防盗系统解除，系统中遥控中央门锁的功能仍可正常使用。其方法为：将点火开关转到行车档，将解除开关闭合，四个转向灯闪烁一次，状态指示灯闪烁一次后熄灭，表示防盗系统进入解除状态（防盗系统不能使用）。 （11）防盗系统的恢复。将点火开关转到行车档，将解除开关断开，四个转向灯闪烁3次，状态指示灯闪烁3次后熄灭，表示防盗系统可以正常使用。 三、温馨提示 防盗系统不是万能的，现在许多轿车都在出厂前预装了车用电脑防盗系统。当钥匙芯片数据与车载电脑预存数据相符，电脑才会通知相关系统开始工作，允许发动机启动。自带车载电脑防盗系统的轿车不需要再安装电子防盗器。如果重复安装，容易和原车所安装的防盗系统发生系统冲突；如果一定要额外安装电子防盗器，请注意与点火系统分离，否则会造成发动机无法启动等故障。若出现了故障，不要自行拆卸，请到专业维修店使用专业解码器清除故障码并解除故障。 
一种数字指示式发动机转速表的电路分析【摘要】首先，简要介绍了发动机转速表的分类；其次，对一种数字指示式发动机转速表的电路进行了分析。在简要介绍组成电路各主要元件的基础上对电路的组成部分：显示控制电路、脉冲信号计数电路、显示电路和电源电路的结构和工作原理进行了初步的分析。最后，给出了整个电路的电路图。1前言 发动机转速表的形式多样，其主要分类如表1所示[1]。图1是参考文献[2]中给出的一种数字指示式发动机转速表的电路简图。下面对这种电路的结构和工作原理进行简单的分析。 表1：发动机转速表的分类 图1：一种数字指示式转速表的电路简图2元器件简介MCT MOS控制晶闸管（MOS CONTROLLED THYRISTOR） MCT是一种功率器件由于其输入阻抗高、开关速度快、高电压和大电流的特性主要应用于功率开关[6]。MCT2是TEXAS公司生产，其等效电路由发光二极管和光控三极管组成（参见电路图），输入输出电压差可以达到5KV，正向输入电流可以达到恒流60mA和峰值3A[12]。MCT2在数字电路中可以用来将高压脉冲信号转换为低压方波信号。4060 带振荡器的14位异步二进制串行计数器（14-STAGE ASYNCHRONOUS BINARY COUNTERS AND OSCILLATORS）4060由两部分电路构成：T触发器组成的14位二进制串行计数器/分频器，其分频系数为16~16348（Q4~Q14）；振荡器部分需外接RC或晶体振荡也可直接接外部时钟。用4060可以为数字电路提供标准时间信号等。[3][5][12]4518 双十进制（BCD码）同步计数器（DUAL DECADE COUTER） 4518是由两个独立的计数器单元构成。4518可以通过简单串接成多位计数器。用4518在数字电路中可以作为二进制至BCD码的转换器。[3][12]4511 BCD-七段锁存译码器/驱动器（BCD TO 7 SEGMENT LATCH/DECODER DRIVER） 4511可直接驱动LED。在数字电路中主要和显示器件一起构成计数器的终端显示。[3][4][12]7414 六反相施密特触发器7414是一种特殊的反向器，具有滞后的特性，所以抗干扰能力强。在数字电路中多用于信号整形、震荡电路中。[4]3电路总体思路分析通过对电路的初步分析可以看出电路的总体设计思路是：显示控制电路：由4060和7414等组成。用于控制4518的计数时间、4511对数据的锁存时间，及两者时间上的配合。脉冲信号计数电路：由MCT2、7414和4518组成。用于对点火脉冲信号进行隔离、整形和计数。数字显示电路：由4511、7414和LED组成。用于显示发动机转速，控制数码管的亮度。电源电路：由7805组成。用于为个各电子器件提供稳定电源。由总体设计思路中看出图1所示电路存在的问题：显示数据必须及时反映发动机转速的变化，其显示数据的刷新应在5秒左右；在这段时间内仅仅通过对发动机点火脉冲计数是不能反映发动机的转速的，需要对输入脉冲进行倍频[11]。不同汽缸数的发动机单位时间内的点火脉冲数是不同的，即为正确显示发动机转速，脉冲计数时间、气缸数和倍频数应该有一定的折算关系。通过进一步分析我可以得到： （3-1）ne发动机转速，ne*仪表的读数，nc发动机气缸数，nf倍频数，tc脉冲计数时间因为计数时间为5秒左右，所以选倍频数为100，则：4缸计数时间为3秒；6缸计数时间为2秒；8缸计数时间为15秒。当然也可以选择固定计数时间改变倍频的方法[11]。图1电路中并没有给出倍频电路，所以是不完整的，不能正确显示发动机的转速。4 电路分析4 1 显示控制电路根据TEXAS公司4060元件手册给出的经验公式（4-1）[12]，和图1给出的电阻和电容参数，用Matlab计算得图2（脉冲计数时间和可调电阻值的关系）。由图2可以看出4缸机需要256分频，8缸机需要128分频，6缸机则两者皆可。由4060的分频系数得4缸应选择第14引脚（QH），8缸应选择第6引脚（QG），6缸则两引脚皆可。 （4-1） 图2：4060分频系数的选择对4518计数和4511数据锁存的协调控制。4511第5引脚（LE）用与数据的锁存，当引脚电位为1时锁存数据，当电位为0时刷新。4518第7、15引脚（RST）用于重新计数。设计思想：在上一周期结束时刻先用4511刷新并锁存4518计数数据，然后4518进行重新计数。锁存和计数的周期由4060脉冲周期决定。电路中由三个74C14反向器、电阻和电容组成的“控制脉冲生成和延时电路”实现了此功能。用Protel对电路的仿真见图3，为清楚表示表示信号之间的关系将脉冲时间缩短为3ms。 图3：数据计数和锁存的控制4 2 脉冲信号计数电路点火信号的隔离与整形：发动机点火次极电压约有200~400V，需要用电力器件MCT2进行隔离。图1中信号引入端管脚号为1，接地端管脚号应为2。隔离后的信号反向，所以用反向器校正并整形。MCT2输入和输出端接有电容和二极管，这主要用于对MCT2的保护。[6]100倍频电路的实现：参考文献[3]直接得100倍频电路如图3。4046是锁相环集成电路，常用于频率调制、频率合成等。 图3：100倍频电路的实现4518的多位级连（BE CASCADED IN THE RIPPLE MODE）：首级4518的ENABLE端子接高电平；上一级4518的Q4输出接下一级的ENABLE端子；下一级的CLOCK端子接地。[12]4 3 数字显示电路限流电阻的选择：LED为非线性器件其段电压约为2V，工作电流约为200mA。4511输出电压为电源电压（5V），所以限流电阻选150是合适的。数字显示亮度的控制：4511的/BI端电位为0时7段输出都是0（LED熄灭）。本电路采用7414构成多谐振荡器[9]，通过改变电阻和电容值获得不同频率的脉冲信号控制LED发光时间进而控制数字显示的亮度。4 4 电源电路电容的选择：三端稳压器的标准接法可以参考相关文献[10]，由于电源电路的输入取自发动机蓄电池，所以无需1000u的滤波电容（电解电容）。5 电路总图6 结束语 上面简要分析了电路的结构和工作原理。若要进一步分析和实现该电路，主要的工作有（初步设想）：对电路误差进行估算，最终确定元器件的选用和电路形式；局部电路的搭接试验；布线、制版、制作；电路的静态调试、动态调试、标定等。参考文献 汽车工程手册 设计篇 北京：人民交通出版社 李东江 宋良玉 现代汽车电子控制技术 北京：科学技术文献出版社 1998 魏立群 韩华琦 CMOS 4000系列60种常用集成电路的应用 北京：人民邮电出版社 1993 中国集成电路大全 高速CMOS集成电路 北京：国防工业出版社 1995 标准集成电路数据手册 CMOS 4000系列电路 北京：电子工业出版社 1995 中国集成电路大全 电力电子技术与运动控制系统 北京：国防工业出版社 1995 梁延贵 现代集成电路实用手册 数字单元电路转换电路分册 北京：科学技术文献出版社 夏路易 石宗义 电路原理图与电路板设计教程 北京：北京希望电子出版社 康华光 邹寿彬 电子技术基础 数字部分（第四版） 北京：高等教育出版社 康华光 陈大钦 电子技术基础 模拟部分（第四版） 北京：高等教育出版社 金长星 汽油机专用转速表 测控技术 2000年19卷7期 各电子元器件手册 中国电子网 附录1．Matlab计算程序（4060分频系数的选择）C=047*10^-6;R=7*10^3;Rj=0:10:20*10^3;R2=10*10^3;t=(2*(R+Rj)*C)*(((405*R2)/((R+Rj)+R2))+693);t1=*64;t2=*128;t3=*256;t4=3;t6=2;t8=15;plot(Rj，t1，':k'，Rj，t2，'--k'，Rj，t3，'-k'，Rj，t4，Rj，t6，Rj，t8);2．Protel仿真电路（控制脉冲生成和延时电路）我没到2级发不了图片，嘿嘿，要图就给个邮箱！！
