毕业论文：基于射频识别技术的汽车防盗系统设计

中国**大学（华东）毕业设计（论文）

基于射频识别技术的汽车防盗系统设计

学生姓名：* *
学 号：0705****
专业班级：****工程07-3班
指导教师：**

2011年6月20日


摘 要

随着汽车数量的逐年递增，汽车被盗问题也日益严重，盗窃手段也呈现更加多样化和专业化。为了使汽车获得较高的安全性能，本设计提出了一种基于RFID技术的汽车防盗系统。设计中，采用具有较高安全性的RFID技术作为钥匙（应答器）与车载阅读器之间的通信方式。选用MicroChip公司的滚动码编码芯片HCS300对发送密钥进行编码，配以SMC400芯片进行解码，有效地提高了密钥无线传输过程中的安全性，避免中途被截获、破译。系统的微控制器选用宏晶科技研发的无法解密的单片机STC10F08*E，增加系统安全性能的同时，提供了更多的I/O接口，方便了系统外设的拓展。设计了系统的整体框图，绘制电路原理图和PCB制板图，并依据制定的软件流程编写了单片机控制程序。

关键词: 汽车防盗；RFID；滚动码；单片机；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
……（新文秘网https://www.wm114.cn省略1080字，正式会员可完整阅读）……　
.2系统硬件设计 7
3.2.1编解码电路 7
3.2.2发射接收电路 10
3.2.3通信天线 12
3.2.4单片机控制电路 12
3.3系统流程图设计 14
3.3.1编码器与解码器学习流程 14
3.3.2密钥编码加密 15
3.3.3密码解密解码 16
3.3.4单片机主控流程 17
3.4钥匙（应答器）、阅读器PCB板图 18
3.4.1 Protel 99SE软件介绍 18
3.4.2 Protel 99SE的组成 18
3.4.3 Protel 99SE的特性 19
3.4.4 PCB板图绘制 20
第4章 结 论 22
致 谢 23
参考文献 24
附 录 25



第1章 前 言

1.1本设计研究背景及其意义
随着生活水平的不断提高，汽车在人们的生活中扮演着越来越重要的角色，出门代步、外出旅行都少不了汽车的存在。但是由于汽车数量的逐年上升而产生的问题也骤然增多：汽车碰撞事故增加了，汽车盗窃问题严重了。
汽车安全性可以归结为两个方面：一是汽车行驶时的人员安全性；二是汽车停泊时汽车自身的安全性，即汽车盗窃问题。汽车盗窃手段随着汽车防盗技术的发展而进化，甚至有专业化和高科技化的趋势，使得一般的防盗技术难以达到防盗的目的。加强汽车安全技术，防止汽车盗窃案件的发生，已经成为一个亟待解决的社会问题[1]。
1.2国内外汽车防盗的现状
汽车防盗系统的作用是防止汽车在未被授权的情况下，利用汽车自身的动力将车辆盗走，即防止非法起动发动机。车辆防盗系统和发动机禁止启动系统是保证车辆安全的必要系统[2]。
随着车辆技术的不断升级，汽车防盗系统的功能也在不断更新，到目前为止，防盗器按其结构与功能可分为四大类：机械式、电子式、芯片式和网络式[3]。
机械式防盗系统，主要原理是锁住汽车上的某一机构，使其不能发挥作用，主要有变速器档把锁、方向盘锁、制动踏板锁、离合踏板锁等等。
电子式防盗系统，是目前应用最广的防盗系统，它克服了机械式防盗系统不能报警的缺陷，主要靠锁定点火装置来达到防盗的目的，同时具有声光报警功能[4]。
芯片式防盗系统又称密码防盗系统，它是利用大规模集成电路芯片和单片机技术制成的车用电脑防盗系统。它的基本原理是用密码锁住汽车的马达、电路和油路，只有用相应的芯片钥匙才能够启动车辆。发展到第四代的芯片式防盗系统又有了进一步的优点，利用射频识别技术保证系统在任何情况下都能识别驾驶者，在驾驶者接近或者远离汽车时可自动识别其身份，并为其打开或者关闭车锁[5]。
网络式防盗系统是指通过网络来实现汽车的开关门、启动马达、截停汽车、汽车定位，它能够远程提供给车主全方位的车况报告。目前使用较多的网络式防盗系统是GPS防盗系统[6]。
以上各种防盗系统虽然各有优劣，但汽车防盗的发展方向则向智能程度更高的芯片式和网络式发展。

1.3本设计的主要内容
本文结合国内外研究现状，比较了几种常用的汽车防盗技术，设计了一种基于RFID技术的汽车防盗系统。
设计的主要内容：
第1章介绍了国内外汽车防盗系统的发展现状，针对目前一些防盗系统的不足，并结合汽车电子的发展方向，提出了本设计的所要完成的任务。
第2章对RFID技术作简要介绍，包括其原理、实现和系统架构。
第3章对整体系统的设计作说明，并且对每个功能模块进行了介绍及其实现原理，同时绘制出电路原理图和PCB制版图。
第4章对整个设计进行总结，并分析设计存在的不足，提出今后的改进方向。


第2章 RFID技术原理

2.1 RFID的工作原理
2.1.1 RFID技术的物理学原理
射频识别（RFID）是一种易于操控、简单实用且特别适用于自动化控制的应用技术，其基本原理是利用射频信号耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。
射频标签和读写器通过各自的天线构建起两者之间的非接触信息传输通道，这种空间信息传输通道的性能完全由天线周围的场区特性决定，是电磁传播的基本规律。通常可以根据观测点与天线的距离将天线周围的场区分为三个区域：无功近场区、辐射近场区和辐射远场区。
辐射近场区与远场区的分界距离R为
（2-1）
式中， 为天线直径， 为天线波长； 。
射频识别系统中的射频标签与读写器之间的作用距离是射频识别系统应用中的一个重要问题，通常情况下这种作用距离定义为射频标签与读写器之间能够可靠交换数据的距离。根据射频识别系统的作用距离远近情况，标签天线与读写器之间耦合可以分为三类：密耦合系统、遥耦合系统和远距离系统；数据交换方式分为：负载调制和反向散射调制[7]。
2.1.2 RFID标签
RFID标签通常由三部分组成：读出器、硅芯片以及相关的天线。读出器天线发射无线电信号给标签，RFID标签通过自己的专用天线接收此信号，利用它从信号得到能量（有的RFID标签上装有电源）启动标签上的集成电路芯片工作。读出器也是由天线、信号收发报机与译码器组成。
天线是标签与读出器收发报机之间的管道，通过天线来控制系统信号的获得与交换。
RFID标签的核心部分是发射机应答器，它能够接收并发送信号，一般被做成低功率的集成电路，与外部的电磁波或电磁感应相作用，产生RFID标签工作时所需的功率并进行数据传输。发射机应答器包括只读存储器、随机存储器与用于数据存储的非易失性可编程序存储器。
按照不同的方式，射频卡可以分为以下几类。
（1）供电方式分类。按供电方式分为有源卡和无源卡。有源是指卡内有 ……（未完，全文共16868字，当前仅显示3034字，请阅读下面提示信息。收藏《毕业论文：基于射频识别技术的汽车防盗系统设计》）