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基于ARM7的汽車防盜報警系統(tǒng)設計方案
摘要: 近年來,,科學技術飛速發(fā)展,結合各種新技術的新型汽車防盜裝備相繼出現(xiàn),。隨著通信技術的發(fā)展,,無線遠程通信技術也被應用于汽車領域中。
Abstract:
Key words :

  近年來,科學技術飛速發(fā)展,結合各種新技術的新型汽車防盜" title="汽車防盜">汽車防盜裝備相繼出現(xiàn),。隨著通信技術的發(fā)展,無線遠程通信技術也被應用于汽車領域中,。基于S3C44B0X網絡型汽車防盜控制系統(tǒng)是采用ARM7" title="ARM7">ARM7微處理器構造的嵌入式系統(tǒng),,結合了傳統(tǒng)防盜技術和新型的GPRS無線通信技術,,實現(xiàn)已有防盜器現(xiàn)有各種功能的基礎上,開發(fā)了遠程控制功能,,提高了防盜系統(tǒng)的安全性,、靈活性和可靠性。

  在對各類汽車防盜系統(tǒng)的特點進行分析后,,設計了基于S3C44B0X網絡型汽車防盜控制系統(tǒng),,它充分利用基于GSM" title="GSM">GSM網絡的GPRS無線通信技術的優(yōu)勢:無處不在、接入迅速,、永遠在線、流量計費等特點,。同時也利用了ARM7微處理器的優(yōu)點:32位核,、高性能、低成本,、功耗低的RISC微處理器,,有眾多的合作開發(fā)伙伴。由于防盜系統(tǒng)的功能越來越復雜,,為了便于系統(tǒng)程序的有效開發(fā)和系統(tǒng)功能的擴展,,在此采用嵌入式系統(tǒng)進行開發(fā),,提高了系統(tǒng)的靈活性、安全性和可靠性,。系統(tǒng)主要實現(xiàn)的功能有如下幾個方面:

 ?。?)基于GSM全球聯(lián)網功能利用GPRS通訊網絡實現(xiàn)全國范圍內防盜報警功能。

 ?。?)智能遙控或采用手機實現(xiàn)上鎖,、解鎖功能,方便,、快捷的進入防盜狀態(tài)和解除防盜狀,。

  (3)一旦警情發(fā)生均可在很短時間內發(fā)送信息到您的手機,,實現(xiàn)無聲自動報警,,達到“我知賊不知”的獨特效果。

 ?。?)車輛被搶或被盜時,,用手機向汽車防盜器發(fā)送控制短信息,實現(xiàn)斷電或斷油,,強制汽車停車,。

  (5)防盜設定后,,不經車主允許,,強行打開車門、后備廂,、引擎蓋,,或車輛被振動,均在可報警和發(fā)送短信息到車主的手機上,。

 ?。?)微電腦斷電斷油功能,進入防盜狀態(tài),,通過微電腦控制自動斷電斷油,,車輛無法啟動。

 ?。?)進入防盜狀態(tài)后,,即使盜賊切斷電源,可照常報警,,并且每間隔1分鐘報警一次,,即發(fā)送信息到手機上。

  GSM(Global System for Mobile Communication)網絡是基于時分多址技術和頻分多址技術的通信網絡體系,屬于第二代通信技術(2G),。

  1 系統(tǒng)結構與原理

  系統(tǒng)結構如圖1所示,。汽車報警器檢測到信號以后,通過軟件處理系統(tǒng),、GSM網絡將報警信號傳到用戶手機,,實現(xiàn)了報警信號的長距離傳輸。

  GSM系統(tǒng)結構與原理

  2 硬件設計

  系統(tǒng)的主要硬件結構如圖2所示,。探測信號通過P0.0和P0.1輸入,,不采用中斷方式是為了防止誤報警的產生??刂菩盘柾ㄟ^P0.7輸出,。單片機的串行接口通過電平轉換芯片MAX202與TC35 的串口相連。由于是異步串行通信,,可采用無流控制方式,,連接接口J1的2、3,、5即可,。

  硬件設計

  近年來,科學技術飛速發(fā)展,,結合各種新技術的新型汽車防盜裝備相繼出現(xiàn),。隨著通信技術的發(fā)展,無線遠程通信技術也被應用于汽車領域中,?;赟3C44B0X網絡型汽車防盜控制系統(tǒng)是采用ARM7微處理器構造的嵌入式系統(tǒng),結合了傳統(tǒng)防盜技術和新型的GPRS無線通信技術,,實現(xiàn)已有防盜器現(xiàn)有各種功能的基礎上,,開發(fā)了遠程控制功能,提高了防盜系統(tǒng)的安全性,、靈活性和可靠性,。

  在對各類汽車防盜系統(tǒng)的特點進行分析后,設計了基于S3C44B0X網絡型汽車防盜控制系統(tǒng),,它充分利用基于GSM網絡的GPRS無線通信技術的優(yōu)勢:無處不在,、接入迅速、永遠在線,、流量計費等特點,。同時也利用了ARM7微處理器的優(yōu)點:32位核、高性能,、低成本、功耗低的RISC微處理器,有眾多的合作開發(fā)伙伴,。由于防盜系統(tǒng)的功能越來越復雜,,為了便于系統(tǒng)程序的有效開發(fā)和系統(tǒng)功能的擴展,在此采用嵌入式系統(tǒng)進行開發(fā),,提高了系統(tǒng)的靈活性,、安全性和可靠性。系統(tǒng)主要實現(xiàn)的功能有如下幾個方面:

 ?。?)基于GSM全球聯(lián)網功能利用GPRS通訊網絡實現(xiàn)全國范圍內防盜報警功能,。

  (2)智能遙控或采用手機實現(xiàn)上鎖,、解鎖功能,,方便、快捷的進入防盜狀態(tài)和解除防盜狀,。

 ?。?)一旦警情發(fā)生均可在很短時間內發(fā)送信息到您的手機,實現(xiàn)無聲自動報警,,達到“我知賊不知”的獨特效果,。

  (4)車輛被搶或被盜時,,用手機向汽車防盜器發(fā)送控制短信息,,實現(xiàn)斷電或斷油,強制汽車停車,。

 ?。?)防盜設定后,不經車主允許,,強行打開車門,、后備廂、引擎蓋,,或車輛被振動,,均在可報警和發(fā)送短信息到車主的手機上。

 ?。?)微電腦斷電斷油功能,,進入防盜狀態(tài),通過微電腦控制自動斷電斷油,,車輛無法啟動,。

  (7)進入防盜狀態(tài)后,,即使盜賊切斷電源,,可照常報警,,并且每間隔1分鐘報警一次,即發(fā)送信息到手機上,。

  GSM(Global System for Mobile Communication)網絡是基于時分多址技術和頻分多址技術的通信網絡體系,,屬于第二代通信技術(2G)。

  1 系統(tǒng)結構與原理

  系統(tǒng)結構如圖1所示,。汽車報警器檢測到信號以后,,通過軟件處理系統(tǒng)、GSM網絡將報警信號傳到用戶手機,,實現(xiàn)了報警信號的長距離傳輸,。

  GSM系統(tǒng)結構與原理

  2 硬件設計

  系統(tǒng)的主要硬件結構如圖2所示。探測信號通過P0.0和P0.1輸入,,不采用中斷方式是為了防止誤報警的產生,。控制信號通過P0.7輸出,。單片機的串行接口通過電平轉換芯片MAX202與TC35 的串口相連,。由于是異步串行通信,可采用無流控制方式,,連接接口J1的2,、3、5即可,。

  硬件設計

  2.1 TC35模塊簡介

  TC35是西門子公司開發(fā)的高性能GSM模塊,,在應用系統(tǒng)中很容易集成。其特點是:(1)頻段為雙頻GSM900MHz和GSM1800MHz(phase2/2+);(2)支持數(shù)據(jù),、語音,、短消息和傳真;(3)電源范圍寬;(4)具有RS232接口和語音接口。

  2.2 傳感器

  傳感器可利用熱釋電紅外傳感器或振動傳感器,。熱釋電紅外傳感器通過檢測人或動物發(fā)射的紅外線而輸出電信號,,作用角度為110°??墒褂肂ISS001型紅外成品組件,,作用距離通過菲聶爾透鏡調節(jié)。振動傳感器可采用ND-1型高靈敏振動位移傳感器,。它是一種集振動和位移測量于一身的全方位固態(tài)控制器件,,對振動有很高的檢測靈敏度,對周圍環(huán)境的聲音信號抑制并具有很強的抗干擾能力,。其靈敏度通過電容可調,。

  2.3 控制電路

  當用戶收到報警信息后,如需采取措施,,可以向TC35模塊撥號,。單片機收到信號后,,發(fā)出ATH指令將撥號掛斷,然后向P1.7口發(fā)出控制信號,??刂菩盘柾ㄟ^運放放大后,,繼電器將點火線切斷,,從而保證汽車的安全。如要恢復,,再向TC35撥號即可,。

  繼電器的內阻很小,須用OC門驅動,,驅動電路如圖3所示,。

  控制電路

  3 軟件設計

  3.1 與SMS有關的AT指令

  GSM引擎模塊提供的命令接口符合GSM07.05和GSM07.07規(guī)范。GSM07.07中定義的AT Command接口,,提供了一種移動平臺與數(shù)據(jù)終端設備之間的通用接口;GSM07.05對短消息作了詳細的規(guī)定,,在短消息模塊收到網絡發(fā)來的短消息時,能夠通過串口發(fā)送指示消息,, 數(shù)據(jù)終端設備可以向GSM 模塊發(fā)送各種命令,。與SMS有關的GSM AT指令如表l所示。

  

  本系統(tǒng)中用到的AT指令如下:

  本系統(tǒng)中用到的AT指令如下:

  回答:OK

  發(fā)送:AT+CMGS=24//短信息長度,,注意為十進制,。

  回答:》

  發(fā)送:0001030D91683108480646F932080A67094EBA-52A88F66FF01//PDU數(shù)據(jù)包

  回答:+CMGS:[,]

  3.2 PDU格式簡介

  目前,, 發(fā)送短消息常用Text和PDU(Protocol Data Unit)模式,。使用Text模式收發(fā)短信代碼簡單,容易實現(xiàn),,但最大的缺點是不能收發(fā)中文短信;而PDU模式不僅支持中文短信,,也能發(fā)送英文短信。PDU模式收發(fā)短信可以使用三種編碼:7-bit,、8-bit和UCS2編碼,。7-bit編碼用于發(fā)送普通的ASCII字符,8- bit編碼通常用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息,,UCS2編碼用于發(fā)送Unicode字符,,編碼類型在PDU數(shù)據(jù)包中指定。

  下面舉例說明PDU格式的組成,。例如要把“有人動車,!”五個字發(fā)送到13808460649,則PDU數(shù)據(jù)為:

  0001030D91683108480646F932080A67094EBA52A88F-66FF01

 ?。?) 00表示省略短信中心號碼;

 ?。?) 01表示文件頭字節(jié);

 ?。?) 03表示信息類型(TP-Message-Reference);

  (4) 0D表示被叫號碼長度;

 ?。?) 91表示被叫號碼類型;

 ?。?) 683108480646F9表示被叫號碼,經過了位移處理;

 ?。?) 32表示協(xié)議標識TP-PID;

 ?。?) 08表示數(shù)據(jù)編碼方案TP-DCS,因為要發(fā)送UNICODE內碼,,所以使用USC2(16bit)編 碼;

 ?。?) 0A表示用戶數(shù)據(jù)長度TP-UDL(以8位碼為單位(octet));

  (10) 67094EBA52A88F66FF01表示用戶數(shù)據(jù),。

  3.3 漢字編碼

  由于在GSM 標準中,,中文編碼采用Unicode編碼,而不是目前國內常用的GB-2312編碼,,所以只要將十進制的Unicode編碼轉化為十六進制即可,,也可以由 GB-2312編碼通過換算得來。例如“您好”二字的十進制Unicode碼分別為24744和22909,,轉化為十六進制為60A8和597D,。

  3.4 報警策略

  為了區(qū)分情況的緊急程度,可以設置兩條短信,。若單一檢測器檢測到信號則發(fā)送短信一;若兩個都檢測到信號則發(fā)送短信二,。發(fā)出短信息以后,用戶只需撥號就可以切斷點火線,。若網絡出現(xiàn)問題則向用戶手機撥號,。

  3.5 軟件流程

  在主程序中,89C51利用巧妙的算法對紅外信號和震動信號進行采樣,,相當于對信號進行積分,。如果4秒內80%(可根據(jù)實際情況調節(jié))的信號有效,則說明有非法人員入侵,,產生報警信號以后通過程序控制,,以保證15分鐘之內不會產生第二次報警信號。

  經實驗驗證,,采用基于GSM短消息的通信方式控制汽車報警系統(tǒng),,不僅可以提高報警系統(tǒng)的通信可靠程度,而且通信距離基本不受限制,,從而實現(xiàn)用戶對汽車的長距離實時監(jiān)控,。此外本系統(tǒng)還可對入侵的緊急程度進行區(qū)分,便于用戶根據(jù)情況采取措施,,滿足了汽車用戶對汽車防盜的要求,。本系統(tǒng)成本不高,,易于推廣。通過在多種汽車上的實際應用,,系統(tǒng)運行良好,。

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