CN104875713A - 一种摩托车防盗系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种摩托车防盗系统，其包括GPRS传输电路、GPS定位电路、异常检测电路、外置报警电路、电源电路、蓝牙电路以及处理器控制电路；所述异常检测电路与所述处理器控制电路通信连接，所述处理器控制电路与所述外置报警电路控制连接，所述GPS定位电路和所述外置报警电路通过GPRS传输电路或蓝牙电路与外部设备通信连接；所述电源电路包括外部电源、内置电源以及充电电路。本发明的摩托车防盗系统具有睡眠时超低功耗，使用时，定位时间短1S，可自动切换电源，具有服务器APP防盗提醒及主机模块短信提醒双防盗功能，内置刷写及故障诊断一体化，可远程升级固件及刷写固件。

Description

一种摩托车防盗系统
技术领域
本发明涉及一种防盗系统，尤其是涉及一种低功耗、可自动切换电源、可短信提醒以及故障诊断一体化的摩托车防盗系统。
背景技术
摩托车防盗器对于摩托车的安全至关重要，目前摩托车防盗器已经成为摩托车防盗的主要装置。目前使用的摩托车防盗器有两种：
第一种防盗器为单向摩托车报警器，当车子遇到震动后，车子会发出报警声音，但是遥控器没有任何反应。遥控器遥控控制摩托车的距离一般在100米左右，且一套报警器有2个遥控器；第二种防盗器为双向摩托车报警器，当车子遇到震动后，车子会发出报警声，遥控器同时发出报警声和震动提示。但是遥控器的使用距离一般在无障碍情况下直线200米左右，超过200米的距离，或者距离中间存在很多障碍物的情况下，遥控器就接收不到车子发出的报警信号，不能报警。双向报警的遥控距离都很短，一般在50米以内，而且双向报警器质量都不是非常稳定。
目前，使用的摩托车防盗器中，使用时存在以下缺陷：
第一、防盗器的内部电路线路被剪断，切断防盗器的供电来源。即使使用防剪线报警器，防剪线的报警器一样会被剪了线导致车子不会报警。并且一旦距离超过遥控器控制的有效距离，遥控器也不会报警。因此，防剪线的报警器只局限于遥控器的位置离车子的距离比较近时才能有效；第二、利用高压脉冲电棒破坏车上电子设备，使得防盗器的丧失防盗的功能；第三、利用车锁解码器对防盗器进行解码，破解车锁，使得摩托车防盗器形同虚设。
由此可见，现有的防盗器存在明显的不足和缺陷，亟待进一步改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种摩托车防盗系统，使其具有睡眠时功耗低，使用时，可自动切换电源，可远距离报警及传输摩托车的运行状态的优点。
为解决上述技术问题，本发明提供一种摩托车防盗系统,其包括GPRS传输电路、GPS定位电路、异常检测电路、外置报警电路、电源电路、蓝牙电路以及处理器控制电路；
所述处理器控制电路与所述异常检测电路通信连接，所述处理器控制电路与所述外置报警电路控制连接，所述GPS定位电路和所述外置报警电路通过GPRS传输电路或蓝牙电路与外部设备通信连接；
所述电源电路包括外部电源、内置电源以及充电电路，所述内置电源在外部电源被切断时，可与各个电路电连接。
本发明的一个实施例中，所述异常检测电路包括防拔电报警电路、振动倾倒防盗电路、天线防盗电路、速度传感器电路、加速度传感器电路、脉冲感应传感器电路、烟雾传感器电路、角速度传感器电路以及温湿度传感器电路中的一种或几种。
本发明的一个实施例中，所述异常检测电路中，设计为多个唤醒处理器控制电路，用于判断所述异常电路的信号是否发出报警信号。
本发明的一个实施例中，所述防拔电报警电路连接至少一个PESD24V，以防止瞬时高脉冲对电路的干扰。
本发明的一个实施例中，还包括ECU控制单元、K线和CAN线，所述蓝牙电路通过处理器控制电路、K线和CAN线与所述ECU控制单元进行数据交换，控制车辆的启动。
本发明的一个实施例中，还包括继电器电路，所述外部设备通过蓝牙电路进行密码验证控制继电器的吸合，进而启动所述ECU控制单元控制车辆启动。
本发明的一个实施例中，所述CAN线采用TJA1040、扼流圈以及PESD对共模信号及瞬时高压信号进行保护。
本发明的一个实施例中，还包括数据储存电路，所述数据储存电路采用TF卡或FLASH芯片，该数据储存电路通过AO3407PMOS的栅级SW_3.3V_OTHER连接处理器控制电路。
本发明的一个实施例中，所述内置电源电路采用LT3970-3.3芯片，并采用PMOS，使储存电路和蓝牙电路在处理器控制电路工作和睡眠时，都具有较小的电流。
本发明的一个实施例中，还包括天线防盗电路，其采用ADC_GPS_EN连接到处理器电路，使得GPS天线断开时，可产生报警信号。
本发明的有益效果为：
本发明的摩托车防盗系统采用集成电路四层电路设计，并加入K线及CAN线电路及蓝牙电路，具有拔外接电缆、振动、倾斜、拔天线、位置移动报警的功能，启动车辆时需要手机APP密码，手机APP可通过蓝牙随时了解车辆运行状态，防盗系统内部设计有GSM模块及GPS模块，可自动升级固件，刷写ECU程序以及故障报警，有效地进行摩托车跟踪以及防止摩托车的被盗。本发明的摩托车防盗系统具有睡眠时超低功耗，使用时，定位时间短1S（内部GPS信息，传送到服务器时间长短由网络状况决定），可自动切换电源，具有服务器APP防盗提醒及主机模块短信提醒双防盗功能，内置刷写及故障诊断一体化，可远程升级固件及刷写固件。
附图说明
图1为本发明的摩托车防盗系统的组成示意图；
图2为本发明的防拔电报警电路的原理图；
图3为本发明的振动倾倒防盗电路的原理图；
图4为本发明的数据储存电路的原理图；
图5为本发明的GPS电源的电路原理图；
图6为本发明的电源电路的原理图；
图7为本发明的CAN线电路原理图；
图8为本发明的继电器控制电路原理图；
图9为本发明的蓝牙电路原理图；
图10为本发明的印制天线布线图。
具体实施方式
请配合参阅图1所示，本发明的摩托车防盗系统，主要包括处理器控制电路、GPRS传输电路、GPS定位电路、异常检测电路、外置报警电路、电源电路、蓝牙电路、K线及CAN线电路，数据存储电路以及继电器控制电路以及其他附属电路。处理器控制电路与异常检测电路通信连接，处理器控制电路与外置报警电路控制连接，GPS定位电路和外置报警电路通过GPRS传输电路或蓝牙电路与外部设备通信连接；电源电路包括外部电源、内置电源以及充电电路，内置电源在外部电源被切断时，可与各个电路电连接。
处理器控制电路中包括了各个电路与处理器控制电路相连接的IO端口，其通过IO控制三极管使外置报警电路中的蜂鸣器驱动报警，且处理控制电路中连接有多个退耦电容。使用待机低功耗单片机主控，自动检测各个模块的工作状态，故障重启，系统运行及待机功耗控制在0.5mA以下，解决长时间停车耗电大无法启动车辆。
异常检测电路包括防拔电报警电路、振动倾倒防盗电路、天线防盗电路、速度传感器电路、加速度传感器电路、脉冲感应传感器电路、烟雾传感器电路、角速度传感器电路以及温湿度传感器电路中的一种或几种。
防拔电报警电路中，请配合参阅图2所示，当VCC12_IN的电源被切断时，Q10的栅级电压消失，内置电源的锂电池电压VCC8.4VSP通过Q10的寄生二级管导通，继续为摩托车防盗系统中的各个电路供电，Q11的PMOS栅极电压消失，Q11漏源极导通，由VCC8.4VSP经LT3970-3.3转换后的VCC3.3V到达#MCU-SW唤醒处理器，#MCU-FDSW信号连接处理器控制电路，提示出现断电报警。且在防拔电报警电路中加入多个PESD24V，用以防止瞬时高脉冲对电路的干扰。
振动倾倒防盗电路中，请配合参阅图3所示，使用玻璃管封装的水银振动开关，两个电极触头中，其中一个为环形，将其中一个电极接入VCC3.3V，当摩托车出现振动、倾倒时，电极接通，#MCU_SW唤醒处理器控制电路，处理器控制电路发送信号至外置报警电路，产生报警信号。加速度传感器采用LIS302DL三轴加速度传感器，使用SPI接口号与处理器连接，CS_SPI为处理器片使用控制信号，当停车时关闭加速度传感器，VCC3.3VSP与TF卡共用一个睡眠控制信号#SW_3.3V_OTHER进行睡眠电源控制，达到睡眠低功耗的状态。硬件电路加入机械式倾覆振动开关，对小偷触碰摩托车起动报警起警示作用，并且上报GPRS上报服务器及短信通知车主。
请配合参阅图2和图3所示，在异常检测电路中设计多个唤醒处理器电路，例如，在拔电防盗唤醒电路，车电门唤醒电路，强拆机唤醒电路以及振动倾倒唤醒电路中，采用二级管D11,D12,D13,D14分离信号，各个信号在进入二极管之前先进入处理器电路的一个IO进行脉冲电平，当唤醒时，处理器电路逐个检测电平，得出唤醒信号是否有报警。
GPRS传输电路采用SIM900A/SIM800L芯片,其中SIM900A为双模芯片，SIM800L为三模芯片，控制信号GPRSON/OFF、GPRS_NRESET、GPRS_Netlight通过三极管控制GPM模块电路的启动及网络连接指示，GPRS_ANT为模块化板载天线设计，SIM卡与GSM电路之间的连接进行电压保护，防止电压击穿，GPRS传输电路与处理器控制电路连接，处理器控制电路通过AT指令集对GSM进行联网控制、短信收发、信号强度读取及重启模块等操作。
数据储存电路采用TF卡或FLASH芯片，请配合参阅图4所示，使用TF卡时电路中的上拉电阻减小电流，并且使用AO3407PMOS的栅级SW_3.3V_OTHER连接处理器控制电路，通过控制AO3407的导通与否，达到在睡眠模式下，低功耗状态使数据储存电路的电流在uA级别。
GPS定位电路和天线防盗电路， GPS定位电路与处理器控制电路连接，处理器控制电路接收并输出GPS定位信息，通过GSM电路传回服务器，在防盗天线中的有源激励线路中接入电阻，使用ADC_GPS_EN连接到处理器电路进行AD转换，当有人切断GPS天线时，天线的断开从而导致有源激励失去天线的激励负载，ADC_GPS_EN电压升高约0.1V～0.2V，处理器电路AD转换后电压升高产生报警。ADC_GPS_EN为GPS天线防盗做的设计，在传统天线防盗设计中，只有在天线中加入两条线览，在天线的另一端将两条线焊接在一起，电路板端线两条分为A和B两条线览，A与3.3V电压连接，B端与大电阻连接，在大电阻前端进行AD转换，这种设计虽然也可以达到效果，但是会增加线缆的长度，产生电磁干扰，影响GPS信号的质量。GPS定位信息即使在电源线路被剪断的情况下，也可将摩托车的位置信息传输到外部设备，摩托车拥有人可以通过手机浏览器或APP进行连续跟踪被盗的摩托车，及时获得丢失信息并找回摩托车。
充电电路的电源芯片采用BQ24103A，电源芯片输出8.4V电压，并且设置热敏电阻温度补偿，内置电源采用锂电池，充电电路可对锂电池进行充电电流保护，对电池的过压、过流、过充等进行保护，电源芯片与处理器电路控制连接，检测充电前端电压是否有效，是否正在充电状态以及是否充电完毕，处理器控制电路对电源芯片信号进行AD转换，将内置锂电池电源的电压传出服务器及外部设备的APP端。外部设备可采用手机、平板电脑以及台式电脑。
电源电路中还采用超低关断电流电源芯片，请配合参阅图5和图6中所示，电源电路中的最大允许通过电流为2A，当#SHDNBST判断时，电路中的电流约为1uA,并且在VCC3.3GPS转换输出中，使用自动切换不断电技术，1S快速启动GPS定位。具体的讲，请配合参阅图5所示为GPS的电源电路，当处理器电路将CHANG_GPS信号关断时，Q18关断，VCC8.4VSP通过Q16的寄生二极管继续为SX2106供电，当HANG_GPS信号打开时，由VCC12V_OK供电，以保持VCC3.3VGPS在各电源间切换时不出现中断及GPS定位信号的连续，以达到二次启动时，GPS不需要冷启动和暖启动，1S即可定位的目的。VCC3.3GPS、VCC5V和VCC4V均采用超低关断电流SX2106芯片，且VCC3.3V采用LT3970-3.3芯片，该芯片在电流uA级别输出时，仍然有较好的效率，并且使用PMOS关断技术将存储芯片、蓝牙等3.3V用电电路在处理器睡眠时关断，电流在uA级，且在导通使用时，PMOS导通内阻小。本发明的内置电源解决了剪线后防盗器断电无法报警的问题，同时可将GSM将防盗器状态通过GPRS上传服务器，短信提醒客户防盗，并且防盗器在联接GPRS前先将防盗提醒短信发给机主，缩短了车辆的被盗时间，降低了被盗的可能性。同时，车辆用户根据自己需求调整停车时定时起动GPS的时间间隔，通过浏览器或手机APP了解车辆位置及上传位置时的时间，及时了解车辆状态。
本发明摩托车防盗系统的K线、CAN线电路中， K线电路采用MC33660芯片，电源为5V，12V均都使用AO3407接控制端连接处理器控制电路，处理器控制电路可以通过控制IO信号对MC33660芯片断电。请配合参阅图7所示，CAN线采用TJA1040、扼流圈、PESD对共模信号及瞬时高压信号进行保护，TJA1040通过CAN高、CAN低与处理器连接。高压PESD的加入，可以防止高电压脉冲对电路的保护。
继电器控制电路，请配合参阅图8所示，继电器控制电路中的继电器采用双继电器进行控制，G6BK-1114P-US通过VCC12V_5AOUT、VCC12V_5A_IN与连接器P5相连接，连接器P5的VCC12V_5AOUT、VCC12V_5A_IN信号与摩托车ECU的电源连接，当车辆电门打开时，激活处理器，打开蓝牙电源，通过手机APP对密码进行验证，当验证成功时，继电器吸合，ECU启动，车辆启动成功。外置报警电路通过VCC12V_1AOUT、VCC12V_1A_IN连接到扬声器等报警设备，通过扬声器发出声音警报。外置报警电路通过双AO3407PMOS控制，控制信号12V_1ASW连接到处理器控制电路，当电路中产生报警时，由控制信号控制外部报警电路，并且通过内部GSM模块发送报警信号到服务器及机主控制器等。
蓝牙电路采用集成化贴片HM13蓝牙模块，请配合参阅图9所示，蓝牙电路与处理器控制电路连接，处理器控制电路与外部设备的APP进行数据交换，将车辆的故障及相关运行参数传送到控制器APP端。处理器控制电路通过K线、CAN线与ECU进行数据交换，密码交换，程序指令交换后，ECU对数据、密码，程序指令校正无误后启动发动机。
本发明的摩托车防盗系统，当摩托车在接收到有报警状态时，会通过GSM电路将报警状态送至服务器，服务器将报警信息传送至手机APP端，提醒报警状态，双报警提醒模式。远程Zmodem通过对数据链的分析，解析出发送文件名，达到分文件保存方式，当文件名有“固件”时，对主机模块本身进行升级，当为ECU刷写文件时，进行检测ECU状态后，进行ECU远程下载刷写模式。4、通过加入Zmodem通信协议，使用远程的方法将设备固件升级及ECU的最新刷写包对车辆进行软件升级。
防盗天线设计，请配合参阅图10所示，为本发明的印制天线图形与电路板图中1为电路中四层电路板中铜箔（铺地的面积），2为PCB印制天线，3为防干扰电路板槽（电路板上的槽），4为PCB印制天线的阻抗匹配电阻电容，在天线的制作中，天线增益与PCB板的宽度无关系（只要制板宽度大于天线宽度），天线的大小可与制板尺寸进行同比例缩小，接收信号的效果会略有缩小，但强度变化不大。
本发明针对目前摩托车防盗系统的防盗性、可追踪性、通用性针对其在硬件开发上存在的问题而研发的一款便捷安装型摩托车防盗设备。本发明的摩托车防盗系统注重车辆防盗器在现有的各型摩托车接口的通用性，并结合防盗器要求对电路板进行集成化设计的摩托车防盗系统。
以上仅为本发明的较佳实施例，当不得以此限定本发明实施的技术范围，因此凡参考本发明的说明书内容所作的简单等效变化与修饰，皆应仍属本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种摩托车防盗系统，其特征在于，包括GPRS传输电路、GPS定位电路、异常检测电路、外置报警电路、电源电路、蓝牙电路以及处理器控制电路；
所述处理器控制电路与所述异常检测电路通信连接，所述处理器控制电路与所述外置报警电路控制连接，所述GPS定位电路和所述外置报警电路通过GPRS传输电路或蓝牙电路与外部设备通信连接；
所述电源电路包括外部电源、内置电源以及充电电路，所述内置电源在外部电源被切断时，可与各个电路电连接。
2.根据权利要求1所述的摩托车防盗系统，其特征在于，
所述异常检测电路包括防拔电报警电路、振动倾倒防盗电路、天线防盗电路、速度传感器电路、加速度传感器电路、脉冲感应传感器电路、烟雾传感器电路、角速度传感器电路以及温湿度传感器电路中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的摩托车防盗系统，其特征在于，
所述异常检测电路中，设计为多个唤醒处理器控制电路，用于判断所述异常电路的信号是否发出报警信号。
4.根据权利要求2所述的摩托车防盗系统，其特征在于，所述防拔电报警电路连接至少一个PESD24V，以防止瞬时高脉冲对电路的干扰。
5.根据权利要求1所述的摩托车防盗系统，其特征在于，还包括ECU控制单元、K线和CAN线，所述蓝牙电路通过处理器控制电路、K线和CAN线与所述ECU控制单元进行数据交换，控制车辆的启动。
6.根据权利要求3所述的摩托车防盗系统，其特征在于，还包括继电器电路，所述外部设备通过蓝牙电路进行密码验证控制继电器的吸合，进而启动所述ECU控制单元控制车辆启动。
7.根据权利要求5所述的摩托车防盗系统，其特征在于，
所述CAN线采用TJA1040、扼流圈以及PESD对共模信号及瞬时高压信号进行保护。
8.根据权利要求1所述的摩托车防盗系统，其特征在于，还包括数据储存电路，所述数据储存电路采用TF卡或FLASH芯片，该数据储存电路通过AO3407PMOS的栅级SW_3.3V_OTHER连接处理器控制电路。
9.根据权利要求1所述的摩托车防盗系统，其特征在于，所述内置电源电路采用LT3970-3.3芯片，并采用PMOS，使储存电路和蓝牙电路在处理器控制电路工作和睡眠时，都具有较小的电流。
10.根据权利要求1所述的摩托车防盗系统，其特征在于，还包括天线防盗电路，其采用ADC_GPS_EN连接到处理器电路，使得GPS天线断开时，可产生报警信号。
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