智能化无线汽车防盗报警系统的设计——软件系统设计【毕业论文】.doc

1、 本科毕业设计 （ 20 届） 智能化无线汽车防盗报警系统的设计 软件系统设计 所在学院 专业班级 电子信息工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 - 1 - 摘 要 随着经济的发展，汽车进入了千家万户，汽车防盗报警变得日渐重要。传统的防盗报警系统无法满足大众对汽车 防盗的要求。消费者需要一个高效、简便、低价的汽车防盗解决方案。 与此同时，近些年无线技术的发展，特别是无线通信的发展为这个需求的实现提供了良好的契机。就目前来讲，中国已经有超过 7.5 亿的手机用户，对于拥有汽车的消费者，手机的普及率更是在 95%以上。 SMS 服务是手机最基础的服务，通过 GSM 模块 SMS

2、服务实现汽车防盗报警将是个良好的解决方案之一。 采用 GSM 模块、 AT89C51 单片机、车况监测的传感器等可以组成高效、可靠、价格低廉的无线汽车防盗系统。根据此设计思路，给出了模块流程图，并详细解释其中的关键技术。在 调试方面，结合硬件，详细记录调试的过程，确保系统稳定可靠的运行。经软件和硬件的配合测试，系统能稳定运行。 关键词： 汽车防盗；远程防盗； GSM 模块； AT89C51； SMS- 2 - Abstract With economic development, millions of people have cars, automobile anti-theft alarm

3、 has become increasingly important. The traditional anti-theft alarm system for car can not meet the requirements of the public.Consumers need an efficient, simple, low-cost car security solutions. At the same time, the development of wireless technology in recent years, especially in the developmen

4、t of wireless communications needs for the implementation of this provides a good opportunity. For now, China already has more than 750 million mobile phone users, consumers who have the car, mobile phone penetration is above 95%. SMS service is the most basic mobile phone services, SMS services thr

5、ough the GSM module to achieve Car Alarm is a good solution would be one of the options. Using GSM module, AT89C51 microcontroller, condition monitoring sensors can form efficient, reliable, inexpensive wireless car alarm system. According to this design idea, given the module flow chart, and detail

6、ed explanation of the key technologies. In debugging, the combination of hardware, detailed record of commissioning the process to ensure a stable and reliable operation. The software and hardware with the test, the system can run stable. Key Words: car security; GSM; phone-car security;AT89C51； SMS

7、 - 3 - 目 录 1 引言 .1 1.1 汽车防盗报警发展状况 .1 1.1.1 传统防盗报警器的不足 .1 1.1.2 基于无线通信汽车防盗报警的发展 .1 1.2 论文的任务、设计内容 .2 1.2.1 论文的任务 .2 1.2.2 论文的内容 .2 1.3 研究的意义 .3 2 总体设计 .4 2.1 系统设计框图 .4 2.2 主控芯片 .5 2.3 通信模块 .5 3 硬件设计 .6 3.1 单片机主控电路 .6 3.2 TC35I通信模块电路 .6 3.3 传感器电路 .7 4 软件设计 .9 4.1 系统软件设计内容 .9 4.2 总体流程图 .9 4.3 TC35I通信模块

8、的控制 .10 4.3.1 AT 指令简介 .10 4.3.2 TC35i 通信模块控制实现 . 11 4.4 主控程序部分 . 11 4.4.1 控制主程序 . 11 4.4.2 单片机串口通信 .12 4.4.3 串口通信子程序 .14 4.4.4 处理子程序 .15 4.4.5 短信命令处理子程序 .16 4.5 发送接收短信子程序 .18 4.5.2 读取短信子程序 .19 5 制作和调试 .21 5.1 制作过程 .21 5.2 调试过程 .21 5.2.1 硬件调试 .21 5.2.2 软件调试 .21 6 结论 .22 致 谢 . 错误 !未定义书签。 - 4 - 参考文献 .2

9、3 附录 1 实验原理图 .24 附录 2 毕业设计作品说明书 .25 - 1 - 1 引言 1.1 汽车防盗报警发展状况 随着芯片技术和网络技术的发展，高科技含量的汽车防盗器越来越多的出现在民用市场，因为其低廉的价格和独特的功能，使它的销量与日俱增，对汽车防盗领域的发展产生了重要影响。 目前市场上大多数汽车都装有原厂的防盗器件，市场上还有多种品牌的汽车附加防盗器，可是这些防盗装置不是只侧重 于被动地处理遇警情况，就是对于报警器判断被盗过程的可靠性未有足够的重视，致使错报、漏报现象时有发生，给车主造成了很多不必要的麻烦。 1.1.1 传统防盗报警器的不足 较早的比较落后的机械式汽车防盗器，它主

10、要是靠锁定离合、制动、油门或转向盘等来达到防盗目的。但只防盗不报警。虽然价廉、装置简便，但是防盗不彻底，容易被破坏，大多数只能起到警示的作用。 此外，现阶段流行的电子式防盗只是针对机械式防盗器只防盗不报警的改进。它主要靠锁定点火来达到防盗目的，同时拥有报警功能。电子防盗一般有可以遥控的功能，可靠方便，带有各 种精细传感器来侦测周围坏境。当监控器得不到正确的信息，随即默认为非法启动，将停止电子点火系统，启动系统，供油系统的工作，达到断油、断电的效果。以前车主在借车给别人使用时，总是担心被偷配钥匙，这些传感器从根本上解决了这个矛盾。相比机械防盗方便隐蔽，同时更加美观，但缺点是是容易误报 2。 1.

11、1.2 基于无线通信汽车防盗报警的发展 在防盗系统中运用网络技术是目前最先进、最有效的防盗方式之一，是现行广泛应用 GPS(全球定位系统 )的网络报警系统该系统在前面的电子防盗敏感高效的基础上，加装了 GPS 定位系统和 GSM/GPRS 无线传输系统，一旦有非法入侵发生，汽车会发出各种警报，同时， GPS 定位系统将准确监控车辆的地理位置，- 2 - 再通过 GSM/GPRS 无线传输系统，把车辆的位置，传感器监视的车内各种情况指标传输给车主的手机，起到即使车辆被盗，也能实时监控的作用。先进的 GPS网络报警系统还开发了远程控制功能，克服了现有汽车报警器智能型低的缺点。虽然基于 GPS 的汽

12、车防盗系统拥有如此多的优先，但是由于其价格原因未能普及，只有在高档汽车上有应用。此外重长远来看，在短期内，由于成本原因也不会普及到普通汽车上 3。 1.2 论文的任务 、设计内容 1.2.1 论文的任务 设计基于 GSM 模块通过 SMS 服务实现远程汽车防盗的系统。实现汽车在遇到需要报警状况时发送短信给车主，车主通过编辑短信命令来控制汽车做出相应防盗应对措施。 1.2.2 论文的内容 研究基于 GSM 模块通过 SMS 服务实现汽车远程防盗，了解和熟悉本系统软件系统的设计，完成并实现无线汽车防盗报警系统的设计。 系统方案设计主要包括： （ 1）用 GSM 模块实现 SMS 服务。 （ 2）单

13、片机作为 mcu 实现信息调度和控制。 （ 3）手机端 SMS 命令系统设计以及报警 SMS 提示系统设计。 软件部分主要 采用 C语言编程。软件运行于单片机上，作为整个防盗系统的控制器实现模块间的信息处理，信息调度等任务。 将 51 单片机作为 MCU 控制 GSM 模块来收发 SMS，接收报警传感系统的报警信号处理后发送给手机，另外接收手机端的 SMS 命令处理后调度汽车作出相应的响应。例如：假如 A汽车安装的此系统，当 A 的汽车被盗的时候，系统将发送如“ your car maybe is be in stealing”内容的短信给车主，那么车主可以回复如“ lock”短信命令给系统，

14、系统在确认是 A发送以后控制汽车，作出关闭油门，强制挂为空挡等操作。 从而起到汽车防盗的报警的作用。 - 3 - 1.3 研究的意义 实现基于 GSM 模块用 SMS 实现汽车远程报警防盗。此防盗报警系统具有如下特点： 1.报警距离远，几乎没有限制，能收发短息的地方即可使用。 2.可以实现远程控制，通过发送短信指令对可能存在的偷窃行为做出反应。 3.相比于 GPS 汽车防盗系统价格低廉，利于市场普及。 - 4 - 2 总体设计 本章主要分为两个大部分介绍系统本次设计的主要的设计方案，给出的最终设计框图。 2.1 系统设计框图 以单片机作为 MCU 检测震动传感器和霍尔传感器的报警信号，如果检测

15、到报警信号，单片机控制执 行电路发出报警声音和车灯闪烁，并且将报警信号通过TC35i 通信模块模块发送给车主手机终端，车主可以回复指令，系统会执行相应操作，包括关闭油路、锁车门、声音及汽车报警。 如图 2-1 为设计框图 图 2-1设计框图 防盗检测通过震动传感器、霍尔传感器实现。在系统开启状态下，震动传感器用来检测车身是否受到撞击；一个霍尔传感器用于检测钥匙孔，当汽车钥匙孔有异物进入试图开门时会引起警报。一个霍尔传感器用来检测车门是否被打开；另一个霍尔传感器用于检测汽车是否开动。四个传感器不论哪个先被触发，都会被单片机检测到并响应。 短息通信是通过 GSM 模块来实现的，当触发报警信号以后，

16、单片机会通过GSM 发送已经设定的报警信息，信息经过移动通信基站，信息服务中心，再发往距监控手机最近的通信基站，最后到达使用者的手机上。单片机同样可以通过- 5 - GSM 模块接手车主发送的已设定的短信命令并响应。 短信命令已存储于单片机中，收到车主命令后就会查找是否有改命令，匹配后执行响应。 2.2 主控芯片 本系统采用采用 89C51 单片机。 89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器（ FPEROM Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能 CMOS8 位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读

17、存储器可以反复擦除 100 次。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。 89C 单片机为很多 嵌入式控制系统 提供了一种灵活性高且价廉的方案 11。 相比与 FPGA,DSP 等芯片，虽然 FPGA， DSP 的运算能力比 89C51 的要强很多，但是对于本系统，需要处理的数据量并不大，对处理速度也没有特别需要。使用C51 单片机就可以足够实现本系统设计的要求了。 并且 89c51 相对简单，是一般的冯诺伊曼结构，也易于理解。 89C51 工作频率很低、功耗低的特点。此外单片机的发展也相对成熟，再如它的价格很便宜。综上所述，

18、选择 89C51 单片机作为本系统设计的主控芯片。 2.3 通信模块 短消息通过信令信道传输信息，把要发的信息加上目标地址先发到短消息服务中心 SMSC，再由 SMSC 在适当的时刻转发给目标。 TC35/TC35I 短信模块是一款双频 900/1800MHZ 高度集成的 GSM 短信模块。TC35i 通信模块体积小、重量轻、低功耗、支持数据、语音、短消息和传真、 SIM应用工具 包、 AT 命令集控制。本系统只要用到它的短信服务功能，具有通信成本低，不受通信线路及地区限制等特点，使用方便。只需理解其 AT 指令，可以方便的控制该模块。其外围电路也是很简单。现在 TC35i 模块被普遍使用，相关文档比较多。所以选用 TC35i 通信模块。