畢業(yè)論文：基于射頻識別技術(shù)的汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中國**大學(xué)（華東）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

基于射頻識別技術(shù)的汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)

學(xué)生姓名：* *
學(xué) 號：0705****
專業(yè)班級：****工程07-3班
指導(dǎo)教師：**

2011年6月20日


摘 要

隨著汽車數(shù)量的逐年遞增，汽車被盜問題也日益嚴(yán)重，盜竊手段也呈現(xiàn)更加多樣化和專業(yè)化。為了使汽車獲得較高的安全性能，本設(shè)計(jì)提出了一種基于RFID技術(shù)的汽車防盜系統(tǒng)。設(shè)計(jì)中，采用具有較高安全性的RFID技術(shù)作為鑰匙（應(yīng)答器）與車載閱讀器之間的通信方式。選用MicroChip公司的滾動碼編碼芯片HCS300對發(fā)送密鑰進(jìn)行編碼，配以SMC400芯片進(jìn)行解碼，有效地提高了密鑰無線傳輸過程中的安全性，避免中途被截獲、破譯。系統(tǒng)的微控制器選用宏晶科技研發(fā)的無法解密的單片機(jī)STC10F08*E，增加系統(tǒng)安全性能的同時，提供了更多的I/O接口，方便了系統(tǒng)外設(shè)的拓展。設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的整體框圖，繪制電路原理圖和PCB制板圖，并依據(jù)制定的軟件流程編寫了單片機(jī)控制程序。

關(guān)鍵詞: 汽車防盜；RFID；滾動碼；單片機(jī)；STC10F08*E


ABSTRACT

As the number of car increasing every year, the problem of vehicle stolen is serious, and the steal methods become more various and professional. In order to bring cars a higher s
……（新文秘網(wǎng)http://jey722.cn省略1080字，正式會員可完整閱讀）……　
.2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 7
3.2.1編解碼電路 7
3.2.2發(fā)射接收電路 10
3.2.3通信天線 12
3.2.4單片機(jī)控制電路 12
3.3系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì) 14
3.3.1編碼器與解碼器學(xué)習(xí)流程 14
3.3.2密鑰編碼加密 15
3.3.3密碼解密解碼 16
3.3.4單片機(jī)主控流程 17
3.4鑰匙（應(yīng)答器）、閱讀器PCB板圖 18
3.4.1 Protel 99SE軟件介紹 18
3.4.2 Protel 99SE的組成 18
3.4.3 Protel 99SE的特性 19
3.4.4 PCB板圖繪制 20
第4章 結(jié) 論 22
致 謝 23
參考文獻(xiàn) 24
附 錄 25



第1章 前 言

1.1本設(shè)計(jì)研究背景及其意義
隨著生活水平的不斷提高，汽車在人們的生活中扮演著越來越重要的角色，出門代步、外出旅行都少不了汽車的存在。但是由于汽車數(shù)量的逐年上升而產(chǎn)生的問題也驟然增多：汽車碰撞事故增加了，汽車盜竊問題嚴(yán)重了。
汽車安全性可以歸結(jié)為兩個方面：一是汽車行駛時的人員安全性；二是汽車停泊時汽車自身的安全性，即汽車盜竊問題。汽車盜竊手段隨著汽車防盜技術(shù)的發(fā)展而進(jìn)化，甚至有專業(yè)化和高科技化的趨勢，使得一般的防盜技術(shù)難以達(dá)到防盜的目的。加強(qiáng)汽車安全技術(shù)，防止汽車盜竊案件的發(fā)生，已經(jīng)成為一個亟待解決的社會問題[1]。
1.2國內(nèi)外汽車防盜的現(xiàn)狀
汽車防盜系統(tǒng)的作用是防止汽車在未被授權(quán)的情況下，利用汽車自身的動力將車輛盜走，即防止非法起動發(fā)動機(jī)。車輛防盜系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)禁止啟動系統(tǒng)是保證車輛安全的必要系統(tǒng)[2]。
隨著車輛技術(shù)的不斷升級，汽車防盜系統(tǒng)的功能也在不斷更新，到目前為止，防盜器按其結(jié)構(gòu)與功能可分為四大類：機(jī)械式、電子式、芯片式和網(wǎng)絡(luò)式[3]。
機(jī)械式防盜系統(tǒng)，主要原理是鎖住汽車上的某一機(jī)構(gòu)，使其不能發(fā)揮作用，主要有變速器檔把鎖、方向盤鎖、制動踏板鎖、離合踏板鎖等等。
電子式防盜系統(tǒng)，是目前應(yīng)用最廣的防盜系統(tǒng)，它克服了機(jī)械式防盜系統(tǒng)不能報警的缺陷，主要靠鎖定點(diǎn)火裝置來達(dá)到防盜的目的，同時具有聲光報警功能[4]。
芯片式防盜系統(tǒng)又稱密碼防盜系統(tǒng)，它是利用大規(guī)模集成電路芯片和單片機(jī)技術(shù)制成的車用電腦防盜系統(tǒng)。它的基本原理是用密碼鎖住汽車的馬達(dá)、電路和油路，只有用相應(yīng)的芯片鑰匙才能夠啟動車輛。發(fā)展到第四代的芯片式防盜系統(tǒng)又有了進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)，利用射頻識別技術(shù)保證系統(tǒng)在任何情況下都能識別駕駛者，在駕駛者接近或者遠(yuǎn)離汽車時可自動識別其身份，并為其打開或者關(guān)閉車鎖[5]。
網(wǎng)絡(luò)式防盜系統(tǒng)是指通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)汽車的開關(guān)門、啟動馬達(dá)、截停汽車、汽車定位，它能夠遠(yuǎn)程提供給車主全方位的車況報告。目前使用較多的網(wǎng)絡(luò)式防盜系統(tǒng)是GPS防盜系統(tǒng)[6]。
以上各種防盜系統(tǒng)雖然各有優(yōu)劣，但汽車防盜的發(fā)展方向則向智能程度更高的芯片式和網(wǎng)絡(luò)式發(fā)展。

1.3本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
本文結(jié)合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，比較了幾種常用的汽車防盜技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種基于RFID技術(shù)的汽車防盜系統(tǒng)。
設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：
第1章介紹了國內(nèi)外汽車防盜系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，針對目前一些防盜系統(tǒng)的不足，并結(jié)合汽車電子的發(fā)展方向，提出了本設(shè)計(jì)的所要完成的任務(wù)。
第2章對RFID技術(shù)作簡要介紹，包括其原理、實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)架構(gòu)。
第3章對整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)作說明，并且對每個功能模塊進(jìn)行了介紹及其實(shí)現(xiàn)原理，同時繪制出電路原理圖和PCB制版圖。
第4章對整個設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)，并分析設(shè)計(jì)存在的不足，提出今后的改進(jìn)方向。


第2章 RFID技術(shù)原理

2.1 RFID的工作原理
2.1.1 RFID技術(shù)的物理學(xué)原理
射頻識別（RFID）是一種易于操控、簡單實(shí)用且特別適用于自動化控制的應(yīng)用技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號耦合（電感或電磁耦合）或雷達(dá)反射的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對被識別物體的自動識別。
射頻標(biāo)簽和讀寫器通過各自的天線構(gòu)建起兩者之間的非接觸信息傳輸通道，這種空間信息傳輸通道的性能完全由天線周圍的場區(qū)特性決定，是電磁傳播的基本規(guī)律。通�？梢愿鶕�(jù)觀測點(diǎn)與天線的距離將天線周圍的場區(qū)分為三個區(qū)域：無功近場區(qū)、輻射近場區(qū)和輻射遠(yuǎn)場區(qū)。
輻射近場區(qū)與遠(yuǎn)場區(qū)的分界距離R為
（2-1）
式中， 為天線直徑， 為天線波長； 。
射頻識別系統(tǒng)中的射頻標(biāo)簽與讀寫器之間的作用距離是射頻識別系統(tǒng)應(yīng)用中的一個重要問題，通常情況下這種作用距離定義為射頻標(biāo)簽與讀寫器之間能夠可靠交換數(shù)據(jù)的距離。根據(jù)射頻識別系統(tǒng)的作用距離遠(yuǎn)近情況，標(biāo)簽天線與讀寫器之間耦合可以分為三類：密耦合系統(tǒng)、遙耦合系統(tǒng)和遠(yuǎn)距離系統(tǒng)；數(shù)據(jù)交換方式分為：負(fù)載調(diào)制和反向散射調(diào)制[7]。
2.1.2 RFID標(biāo)簽
RFID標(biāo)簽通常由三部分組成：讀出器、硅芯片以及相關(guān)的天線。讀出器天線發(fā)射無線電信號給標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽通過自己的專用天線接收此信號，利用它從信號得到能量（有的RFID標(biāo)簽上裝有電源）啟動標(biāo)簽上的集成電路芯片工作。讀出器也是由天線、信號收發(fā)報機(jī)與譯碼器組成。
天線是標(biāo)簽與讀出器收發(fā)報機(jī)之間的管道，通過天線來控制系統(tǒng)信號的獲得與交換。
RFID標(biāo)簽的核心部分是發(fā)射機(jī)應(yīng)答器，它能夠接收并發(fā)送信號，一般被做成低功率的集成電路，與外部的電磁波或電磁感應(yīng)相作用，產(chǎn)生RFID標(biāo)簽工作時所需的功率并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。發(fā)射機(jī)應(yīng)答器包括只讀存儲器、隨機(jī)存儲器與用于數(shù)據(jù)存儲的非易失性可編程序存儲器。
按照不同的方式，射頻卡可以分為以下幾類。
（1）供電方式分類。按供電方式分為有源卡和無源卡。有源是指卡內(nèi)有 ……（未完，全文共16868字，當(dāng)前僅顯示3034字，請閱讀下面提示信息。收藏《畢業(yè)論文：基于射頻識別技術(shù)的汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)》）