基于LoRa射频技术的车辆防盗追踪电路制造技术

本发明专利技术涉及一种基于LoRa射频技术的车辆防盗追踪电路。本发明专利技术的电源部分分为高低压变换电路，震动开关检测到震动后，开启低压变换电路，为系统分提供所需的低压电源。以STM8L151C8微控制器为核心，与GPS/北斗双星定位电路通过UART串口进行信息交互，与SX1278射频电路以SPI接口进行通信，将系统的状态信息，发往LoRa基站，实现低功耗下的远距离传输。报警接口用于接入车辆控制端，车子一旦被盗，终端主动上传报警数据。本发明专利技术通过LoRa无线传输技术发送最新的车辆位置及报警灯状态数据，从而达到实时追踪车辆偷盗报警等效果，防止车辆丢失。

【技术实现步骤摘要】
基于LoRa射频技术的车辆防盗追踪电路
本专利技术涉及一种基于新型远程LoRa（LongRange）射频技术的车辆防盗追踪系统，具体指一种能实现GPS/北斗双星定位、远距离报警数据上传、低功耗低成本的车辆防盗追踪报警电路。
技术介绍
随着车辆的增多，近几年汽车、电动车频繁被盗，车辆安全问题已成为亟需解决的社会问题，现有的车辆防盗技术已经不能满足用户的需求。车载防盗追踪系统作为一种移动物品防盗系统，在商业运输、物流配送、企业车队、汽车租赁、智能交通、船舶航运、应急指挥、抢险施救、军警安监等领域运用广泛。目前已有的防盗追踪产品大多是基于GPS+GPRS技术的嵌入式车载防盗系统，严重依赖于GPRS无线移动通信网，数据传输实时性较差，网络消耗能量过大，使用成本较高，因此会间接地造成很多安全隐患。LoRa射频技术是由Semtech公司提出的一种专用于无线电调制解调的新技术，融合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码技术，拥有比以往无线通信技术更佳的性能，而以前只有那些高等级的工业无线电通信才会融合这些技术。因此，随着LoRa新型射频技术的引入，嵌入式无线通信领域的局面将发生了极大的改变。LoRa扩频调制技术可解调低于-20dB的信号，确保高灵敏度、高可靠性的网络连接，有效解决复杂环境的远距离数据传输难题。由于LoRa射频技术的传输距离远，可以大大减少中继器的使用，因此可极大降低整个无线通信系统的成本。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种基于LoRa射频技术的车辆防盗追踪电路。本专利技术由高电压变换电路，振动开关电路，低电压变换电路，STM8L151C8低功耗处理器模块，GPS/北斗双星定位电路，ACC点火检测电路，切断继电器控制电路，CC2541蓝牙通信电路，报警喇叭控制电路，SX1278射频功放电路组成。本专利技术所涉及的高电压变换电路包含保险丝F1，电容C1、C2、C3、C4，降压型电源管理芯片U1，稳压管D1，电阻R1、R2，电感L1。保险丝F1的一端与48V锂电池的输出电压SOURCE连接，保险丝F1的另一端与降压电源管理芯片U1的引脚1和电容C1的正极相连，电容C1的负极接地。电容C2的一端与降压电源管理芯片U1的引脚1相连，电容C2的另一端接地。降压电源芯片U1的引脚3和引脚5接地。降压电源芯片U1引脚2与电感L1的一端和稳压二极管D1的阴极相连，稳压二极管D1的阳极接地。电感L1的另一端与电容C3的一端和电容C4的正极相连，电容C3的另一端和电容C4的负极接地。降压电源芯片U1引脚4分别与电阻R1和R2的一端相连，电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端与电容C4的正极相连，作为高电压变换电路的输出V5_IN。本专利技术所涉及的振动开关电路由电压比较器V1，电阻R3、R4、R5、R6、R7，电容C5，振动传感器S1，三极管T1。电压比较器V1的引脚8与高电压变换电路的输出V5_IN和电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与电压比较器V1的引脚1相连。电压比较器V1的引脚1与电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端与三极管T1基极相连，三极管T1发射极与VCC相连，三极管T1集电极作为5V电压输出端VCC。电压比较器V1的引脚3分别与电容C5的一端、电阻R4的一端、振动传感器S1的一端相连，电阻R4的另一端接VCC，电容C5的另一端和振动传感器S1的另一端接48V锂电池负极。电压比较器V1的引脚2与电阻R5的一端和电阻R6的一端相连，电阻R5的另一端接V5_IN，电阻R6的另一端接48V锂电池负极。电压比较器V1的引脚4接地。本专利技术所涉及的低电压变换电路由稳压芯片U2，电容C6、C7、C8，电阻R8，发光二极管D2组成。稳压芯片U2引脚1接地。稳压芯片U2的引脚3与VCC相连。稳压芯片U2的引脚3与电容C6的一端和电容C7的一端相连，电容C6的另一端和电容C7的另一端接地。稳压芯片U2引脚2与电阻R8的一端和电容C8的一端相连，作为低电压变换电路的直流3.3V输出端Vcc，电容C8的另一端接地，电阻R8的另一端与发光二极管D2的阳极相连，发光二极管D2的阴极接地。本专利技术所涉及的STM8L151C8低功耗处理器模块由微控制器U3，电阻R9，电容C9、C10、C11、C12、C13组成。微控制器U3的引脚2与电阻R9的一端和电容C9的一端相连，电阻R9的另一端与低电压转换电路的直流3.3V输出Vcc相连，电容C9的另一端接地。微控制器U3的引脚41、引脚42、引脚43分别与GPS/北斗双星电路的GPS_TXD端口、GPS_RXD端口、GPS_RST端口相连。微控制器U3的引脚14与ACC点火电路的ACC_OUT端口相连，微控制器U3的引脚15与继电器控制电路的RELAY_EN相连，微控制器U3的引脚16与报警电路的BEEP_EN端口相连，微控制器U3的引脚17与蓝牙通信电路的BT_TX端口相连，微控制器U3的引脚18与蓝牙通信电路的BT_RX端口相连。微控制器U3的引脚3、引脚4、引脚5分别与射频功放电路的DIO2端口、DIO1端口、DIO0端口相连。微控制器U3的引脚6、引脚7分别与射频功放电路的NRESET端口、VA端口相连。微控制器U3的引脚44、引脚45、引脚46分别与射频功放电路的DIO5端口、DIO4端口、DIO3端口相连。微控制器U3的引脚27、引脚28、引脚29、引脚30、引脚31分别与射频功放电路的VB端口、NSS端口、SCK端口、MOSI端口、MISO端口相连。微控制器U3的引脚13分别与电容C10、C11、C12、C13的一端和低电压变换电路的直流3.3V输出Vcc相连，电容C10、C11、C12、C13的另一端接地。微控制器U3的引脚9与引脚40接地。微控制器U3的引脚10、引脚11、引脚12、引脚39与低电压变换电路的直流3.3V输出端Vcc相连。微控制器U3的其他引脚悬空。本专利技术所涉及的GPS/北斗双星电路由GPS定位芯片U4，电池BT1，电容C14、C15、C16、C17，电感L2，有源天线J1组成。GPS定位芯片U4的引脚22与电池BT1的正极相接，电池BT1的负极接地。GPS定位芯片U4的引脚23分别与电容C14、C15的一端和低电压变换电路的直流3.3V输出Vcc相连，电容C14、C15的另一端接地。GPS定位芯片U4的引脚1为GPS_RST端口与微控制器U3的引脚43相连，GPS定位芯片U4的引脚20为GPS_TXD端口与微控制器U3的引脚41相连，GPS定位芯片U4的引脚21为GPS_RXD端口与微控制器U3的引脚42相连。GPS定位芯片U4的引脚11与电感L2的一端和有源天线J1的引脚1相连，电感L2的另一端与GPS定位芯片U4的引脚9相连，有源天线J1的引脚2、引脚3、引脚4、引脚5接地。GPS定位芯片U4的引脚9与电容C16的一端和电容C17的一端相连，电容C16的另一端和电容C17的另一端接地。GPS定位芯片U4的引脚10，引脚12，引脚13，引脚24接地。GPS定位芯片U4的其他引脚悬空。本专利技术所涉及的ACC点火检测电路由比较器V2，电阻R10、R11、R12、R13、R14，电容C18组成。ACC点火检测电路的ACC_IN端口接点火开关ACC档，比较本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于LoRa射频技术的车辆防盗追踪电路，由高电压变换电路，振动开关电路，低电压变换电路，STM8L151C8低功耗处理器模块，GPS/北斗双星定位电路，ACC点火检测电路，切断继电器控制电路，CC2541蓝牙通信电路，报警喇叭控制电路，SX1278射频功放电路组成，其特征在于：所述的高电压变换电路包含保险丝F1，电容C1、C2、C3、C4，降压型电源管理芯片U1，稳压管D1，电阻R1、R2，电感L1；保险丝F1的一端与48V锂电池的输出电压SOURCE连接，保险丝F1的另一端与降压电源管理芯片U1的引脚1和电容C1的正极相连，电容C1的负极接地；电容C2的一端与降压电源管理芯片U1的引脚1相连，电容C2的另一端接地；降压电源芯片U1的引脚3和引脚5接地；降压电源芯片U1引脚2与电感L1的一端和稳压二极管D1的阴极相连，稳压二极管D1的阳极接地；电感L1的另一端与电容C3的一端和电容C4的正极相连，电容C3的另一端和电容C4的负极接地；降压电源芯片U1引脚4分别与电阻R1和R2的一端相连，电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端与电容C4的正极相连，作为高电压变换电路的输出V5_IN，降压电源芯片U1采用LM2596HV‑5V芯片；所述的振动开关电路由电压比较器V1，电阻R3、R4、R5、R6、R7，电容C5，振动传感器S1，三极管T1；电压比较器V1的引脚8与高电压变换电路的输出V5_IN和电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与电压比较器V1的引脚1相连；电压比较器V1的引脚1与电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端与三极管T1基极相连，三极管T1发射极与VCC相连，三极管T1集电极作为5V电压输出端VCC；电压比较器V1的引脚3分别与电容C5的一端、电阻R4的一端、振动传感器S1的一端相连，电阻R4的另一端接VCC，电容C5的另一端和振动传感器S1的另一端接48V锂电池负极；电压比较器V1的引脚2与电阻R5的一端和电阻R6的一端相连，电阻R5的另一端接V5_IN，电阻R6的另一端接48V锂电池负极；电压比较器V1的引脚4接地；所述的低电压变换电路由稳压芯片U2，电容C6、C7、C8，电阻R8，发光二极管D2组成；稳压芯片U2引脚1接地；稳压芯片U2的引脚3与VCC相连；稳压芯片U2的引脚3与电容C6的一端和电容C7的一端相连，电容C6的另一端和电容C7的另一端接地；稳压芯片U2引脚2与电阻R8的一端和电容C8的一端相连，作为低电压变换电路的直流3.3V输出端Vcc，电容C8的另一端接地，电阻R8的另一端与发光二极管D2的阳极相连，发光二极管D2的阴极接地，稳压芯片U2采用了LM1117‑3.3V芯片；所述的STM8L151C8低功耗处理器模块由微控制器U3，电阻R9，电容C9、C10、C11、C12、C13组成；微控制器U3的引脚2与电阻R9的一端和电容C9的一端相连，电阻R9的另一端与低电压转换电路的直流3.3V输出Vcc相连，电容C9的另一端接地；微控制器U3的引脚41、引脚42、引脚43分别与GPS/北斗双星电路的GPS_TXD端口、GPS_RXD端口、GPS_RST端口相连；微控制器U3的引脚14与ACC点火电路的ACC_OUT端口相连，微控制器U3的引脚15与继电器控制电路的RELAY_EN相连，微控制器U3的引脚16与报警电路的BEEP_EN端口相连，微控制器U3的引脚17与蓝牙通信电路的BT_TX端口相连，微控制器U3的引脚18与蓝牙通信电路的BT_RX端口相连；微控制器U3的引脚3、引脚4、引脚5分别与射频功放电路的DIO2端口、DIO1端口、DIO0端口相连；微控制器U3的引脚6、引脚7分别与射频功放电路的NRESET端口、VA端口相连；微控制器U3的引脚44、引脚45、引脚46分别与射频功放电路的DIO5端口、DIO4端口、DIO3端口相连；微控制器U3的引脚27、引脚28、引脚29、引脚30、引脚31分别与射频功放电路的VB端口、NSS端口、SCK端口、MOSI端口、MISO端口相连；微控制器U3的引脚13分别与电容C10、C11、C12、C13的一端和低电压变换电路的直流3.3V输出Vcc相连，电容C10、C11、C12、C13的另一端接地；微控制器U3的引脚9与引脚40接地；微控制器U3的引脚10、引脚11、引脚12、引脚39与低电压变换电路的直流3.3V输出端Vcc相连；微控制器U3的其他引脚悬空，微控制器U3采用意法半导体公司的STM8L151C8芯片；所述的GPS/北斗双星电路由GPS定位芯片U4，电池BT1，电容C14、C15、C16、C17，电感L2，有源天线J1组成；GPS定位芯片U4的引脚22与电池BT1的正极相接，电池BT1的负极接地；GPS定位芯片U4的引脚23分别与电容C14、C15...

【技术特征摘要】
1.基于LoRa射频技术的车辆防盗追踪电路，由高电压变换电路，振动开关电路，低电压变换电路，STM8L151C8低功耗处理器模块，GPS/北斗双星定位电路，ACC点火检测电路，切断继电器控制电路，CC2541蓝牙通信电路，报警喇叭控制电路，SX1278射频功放电路组成，其特征在于：所述的高电压变换电路包含保险丝F1，电容C1、C2、C3、C4，降压型电源管理芯片U1，稳压管D1，电阻R1、R2，电感L1；保险丝F1的一端与48V锂电池的输出电压SOURCE连接，保险丝F1的另一端与降压电源管理芯片U1的引脚1和电容C1的正极相连，电容C1的负极接地；电容C2的一端与降压电源管理芯片U1的引脚1相连，电容C2的另一端接地；降压电源芯片U1的引脚3和引脚5接地；降压电源芯片U1引脚2与电感L1的一端和稳压二极管D1的阴极相连，稳压二极管D1的阳极接地；电感L1的另一端与电容C3的一端和电容C4的正极相连，电容C3的另一端和电容C4的负极接地；降压电源芯片U1引脚4分别与电阻R1和R2的一端相连，电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端与电容C4的正极相连，作为高电压变换电路的输出V5_IN，降压电源芯片U1采用LM2596HV-5V芯片；所述的振动开关电路由电压比较器V1，电阻R3、R4、R5、R6、R7，电容C5，振动传感器S1，三极管T1；电压比较器V1的引脚8与高电压变换电路的输出V5_IN和电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与电压比较器V1的引脚1相连；电压比较器V1的引脚1与电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端与三极管T1基极相连，三极管T1发射极与VCC相连，三极管T1集电极作为5V电压输出端VCC；电压比较器V1的引脚3分别与电容C5的一端、电阻R4的一端、振动传感器S1的一端相连，电阻R4的另一端接VCC，电容C5的另一端和振动传感器S1的另一端接48V锂电池负极；电压比较器V1的引脚2与电阻R5的一端和电阻R6的一端相连，电阻R5的另一端接V5_IN，电阻R6的另一端接48V锂电池负极；电压比较器V1的引脚4接地；所述的低电压变换电路由稳压芯片U2，电容C6、C7、C8，电阻R8，发光二极管D2组成；稳压芯片U2引脚1接地；稳压芯片U2的引脚3与VCC相连；稳压芯片U2的引脚3与电容C6的一端和电容C7的一端相连，电容C6的另一端和电容C7的另一端接地；稳压芯片U2引脚2与电阻R8的一端和电容C8的一端相连，作为低电压变换电路的直流3.3V输出端Vcc，电容C8的另一端接地，电阻R8的另一端与发光二极管D2的阳极相连，发光二极管D2的阴极接地，稳压芯片U2采用了LM1117-3.3V芯片；所述的STM8L151C8低功耗处理器模块由微控制器U3，电阻R9，电容C9、C10、C11、C12、C13组成；微控制器U3的引脚2与电阻R9的一端和电容C9的一端相连，电阻R9的另一端与低电压转换电路的直流3.3V输出Vcc相连，电容C9的另一端接地；微控制器U3的引脚41、引脚42、引脚43分别与GPS/北斗双星电路的GPS_TXD端口、GPS_RXD端口、GPS_RST端口相连；微控制器U3的引脚14与ACC点火电路的ACC_OUT端口相连，微控制器U3的引脚15与继电器控制电路的RELAY_EN相连，微控制器U3的引脚16与报警电路的BEEP_EN端口相连，微控制器U3的引脚17与蓝牙通信电路的BT_TX端口相连，微控制器U3的引脚18与蓝牙通信电路的BT_RX端口相连；微控制器U3的引脚3、引脚4、引脚5分别与射频功放电路的DIO2端口、DIO1端口、DIO0端口相连；微控制器U3的引脚6、引脚7分别与射频功放电路的NRESET端口、VA端口相连；微控制器U3的引脚44、引脚45、引脚46分别与射频功放电路的DIO5端口、DIO4端口、DIO3端口相连；微控制器U3的引脚27、引脚28、引脚29、引脚30、引脚31分别与射频功放电路的VB端口、NSS端口、SCK端口、MOSI端口、MISO端口相连；微控制器U3的引脚13分别与电容C10、C11、C12、C13的一端和低电压变换电路的直流3.3V输出Vcc相连，电容C10、C11、C12、C13的另一端接地；微控制器U3的引脚9与引脚40接地；微控制器U3的引脚10、引脚11、引脚12、引脚39与低电压变换电路的直流3.3V输出端Vcc相连；微控制器U3的其他引脚悬空，微控制器U3采用意法半导体公司的STM8L151C8芯片；所述的GPS/北斗双星电路由GPS定位芯片U4，电池BT1，电容C14、C15、C16、C17，电感L2，有源天线J1组成；GPS定位芯片U4的引脚22与电池BT1的正极相接，电池BT1的负极接地；GPS定位芯片U4的引脚23分别与电容C14、C15的一端和低电压变换电路的直流3.3V输出Vcc相连，电容C14、C15的另一端接地；GPS定位芯片U4的引脚1为GPS_RST端口与微控制器U3的引脚43相连，GPS定位芯片U4的引脚20为GPS_TXD端口与微控制器U3的引脚41相连，GPS定位芯片U4的引脚21为GPS_RXD端口与微控制器U3的引脚42相连；GPS定位芯片U4的引脚11与电感L2的一端和有源天线J1的引脚1相连，电感L2的另一端与GPS定位芯片U4的引脚9相连，有源天线J1的引脚2、引脚3、引脚4、引脚5接地；GPS定位芯片U4的引脚9与电容C16的一端和电容C17的一端相连，电容C16的另一端和电容C17的另一端接地；GPS定位芯片U4的引脚10，引脚12，引脚13，引脚24接地；GPS定位芯片U4的其他引脚悬空，GPS定位芯片U4采用国产的UM220Ш-N芯片；所述的ACC点火检测电路由比较器V2，电阻R10、R11、R12、R13、R14，电容C18组成；ACC点火检测电路的ACC_IN端口接点火开关ACC档，比较器V2的引脚3与电容C18的一端、电阻R10的一端、电阻R14的一端相连，电阻R10的另一端与ACC_IN端口相连，电阻R14的另一端和电容C18的另一端接地；比较器V2的引脚2与电阻R12、电阻R13的一端相连，电阻R12的另一端与VCC相连，电阻R13的另一端接地；比较器V2的引脚8与电阻R11的一端和VCC相连，电阻R11的另一端与比较器V2的引脚1相连，比较器V2的引脚1为ACC_OUT端口，比较器V2的引脚4接地；所述的切断继电器控制电路由电阻R15、R16，三极管T2，续流二极管D3组成；三极管T2的基极与电阻R15、R16的一端相连，电阻R15的另一端接RELAY_EN，电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：张美燕，周莉萍，彭学虎，陈丽莉，
申请(专利权)人：浙江水利水电学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33