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 硬件系统设计 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 随着汽车产业的发展，先进的电子科技和通信技术正逐步应用于汽车监控领域。 市场上 的 品牌汽车防盗器， 大多 存在着漏报、错报的缺陷，给车主造成了不必要的麻烦，也使一些报警器往往成了一种装饰。 针对这些问题，系统采用 GSM(全球移动通讯系统 )模块、性能优良的无线收发模块、 AT89C51 单片机、车况监测的传感器等模块实现了一种高效、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
2、其中的关键技术。在硬件调试方面，结合软件部分的配合，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。 应用单片机和通信芯片的组合，对汽车状态进行实时监控，其产品具有低功耗、稳定 传输等优点，在国内防盗器行业处于先进水平，具有很广阔的市场前景和较强的实用价值。 关键词： 无线收发模块； GSM；单片机；车况传感器- 2 - Abstract With the development of automobile industry, advanced electronic technology and communication technology is app
3、lied gradually on the field of automotive control. The famous car alarm in the market, are mostly fail to make the defect. That always causes unnecessary trouble to owners, and also some alarms tend to become a decoration. To solve these problems, the system uses the GSM (Global System for Mobile Co
4、mmunications) module, excellent performance of the wireless transceiver module, AT89C51 Single Chip Micyoco (SCM) and sensor module to achieve an efficient, reliable, inexpensive wireless car alarm system. According to this design idea, make a block diagram and explained the key technology in detail
5、.In terms of hardware debugging, to ensure the system is stable and reliable operation, combined with the software, record the process of commissioning in detailed. With the software and hardware test, the system can run stable. Apply SCM and communication chips to monitor the car in real time, the
6、product will have low power consumption, stable transmission, etc. And in the domestic industry, the system is at the advanced level. And it will have a very broad market prospect and strong practical value. Key Words: Wireless Transceiver Module; GSM; SCM; Sensor- 3 - 目 录 1 引言 .1 1.1 汽车防盗器的发展状况 .1
7、1.1.1 传统汽车防盗器的缺陷和不足 .1 1.1.2 网络式无线防盗器的发展 .2 1.2 课题研究的目标和内容 .3 1.3 课题研究的意义 .3 2 总体设计 .5 2.1 系统设计流程 .5 2.2 处理芯片的选择 .7 2.2.1 DSP.7 2.2.2 FPGA.7 2.2.3 89C51 .8 2.3 GSM 简介 .9 2.3.1 GSM 的特点 .9 2.3.2 GSM 的市场状况 .10 2.4 通信芯片的选择 .10 2.5 传感器的选择 . 11 2.5.1 霍尔传感器 . 11 2.5.2 振动传感器 .12 3 电路设计 .14 3.1 微处理器模块 .14 3.
8、1.1 时钟电路 .14 3.1.2 复位电路 .15 3.1.3 电源电路 .16 3.1.4 执行电路 .16 3.2 传感器模块 .17 3.2.1 振动传感器 .17 3.2.2 霍尔传感器 .17 3.3 TC35I 通信模块 .18 3.3.1 电源电路 .18 3.3.2 SIM 卡电路 .19 3.3.3 启动电路 .20 3.3.4 附加电路 .22 4 软件设计 .25 4.1 系统软件设计内容 .25 4.1.1 串口通信子程序 .26 4.1.2 控制主程序 .26 4.1.3 处理子程序 .26 4.1.4 收发短信子程序 .26 - 4 - 5 制作和调试 .28
9、5.1 系统的制作 .28 5.2 系统的调试 .28 6 结论 .29 致 谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 .31 附录 1 实验原理图 .32 附录 2 毕业设计作品说明书 .33 - 1 - 1 引言 1.1 汽车防盗器的发展状况 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。 1.1.1 传统汽车防盗器的缺陷和不足 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
10、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。 现在的汽车防盗行业仍旧比较混杂。 较早出现的比较落后的机械式防盗，目前还应用在低端车辆中， 它主要是靠锁定离合、制动、油门或转向盘等来达到防盗目的。但只防盗不报警。优点是价廉、装置简便。缺点是防盗不彻底，容易被破坏，大多数只能起到警示的作用。 现阶段流行的电子式防盗是针对前一种措施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。同时，电子防盗一般有 可遥控的功能，可靠方便，带有各种精细传感器来侦测周围坏境，在大众的帕萨特和宝来，通过车内各个传感器传递符合原定的脉冲信号，达到合法启
11、动的效果。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。又比如沃尔沃及标致 307上面的气流侦测装置可以通过超音波传感器侦测“车内空气密度”细微变化，从而触动防盗器 2。 机械防盗的优点是方便隐蔽性，同时更加美观。缺点是容易误报。 比如小区内装有声音传感器的电子防盗装置，容易受周围噪音的影响而误报，不仅影响居民休息，而且会造成“狼来了”的报警假象，会造成严重的后果，从而影响防盗- 2 - 设备的可靠性 3。 1.1.2 网络式无线防盗器的发展 在
12、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，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 4。 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。 这种基于 GSM/GPRS 和 GPS 网络平台的防盗报警系统具备
13、以下优点： (1).适用范围广，只要是 (3SM 信号覆盖 (手机可用 )的地方就可以使用； (2).发送短消息的速度快 (平均每 5 6秒就能完成一条短消息的发送 )； (3).组网简单，费用低廉。同有线网相比，节省线路、电话资源；运行费用低，目前 收费标准 0 1元条； (4).可以实现批量发送，以较短的时间完成大量信息的发送； (5).实时监控，关于汽车的所有详细状况都可以即使发送给同步的手机； (6).方便追查，根据 GPS 的定位，能精确的掌握车辆的位置，利于案发后追回车辆 5； GPS 是美国历经二十年耗资超过 300亿美元建立的全球卫星定位系统，它的目标是实时的提供三维位置，三维
14、速度，和高精度的时间信息，从根本上解决人类在地球上的导航和定位问题。 目前这个系统在轨服务的卫星有 30颗，它也是目前全球最成熟的导航定位系统，对民用用户开发的定位精度达到 了 10米。这个系统的主要特点就是具有星间链路，能够在没有地面支持的情况下在轨自主运行 60天到 180天 6。 装有 GPS/GSM 接收机的移动车辆，利用 GPS/GSM 网络定位技术，能对移动目标的运动轨迹和对其准确位置、速度、运动方向，车辆状态等用户感兴趣的参数进行监控和查询，以确保车辆车队的安全，方便调度管理，提高运营效率。此外，- 3 - 它还能及时将各种信息传送到监控中心。具有跟踪范围广、适用性强的优点。 对
15、比我们中国的发展现状。 北斗卫星导航系统，是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。系统建设目标是： 建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统，促进卫星导航 产业链 形成，形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系，推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。至 2011年 4月 10日止，我国已连续成功发射了八颗北斗系列卫星。北斗卫星导航系统的建成，可促进我国自主卫星导航事业的发展，体现国家综合实力，使我国在卫星应用方面摆脱对国外卫星导航系统的依赖，打破美国 GPS 的垄断，并带动一大批高技术产业，形成新的经济增长点。北斗导航系统的应用具有广
16、泛的应用潜力 7。 我国的卫星定位系统 还处于探索研发过程中，推广至民用还有一段很长的路要走，因此市场的 GPS 定位产品几乎都是靠购买国外的定位技术，才得以研发和制造，并且成本都比较高昂。因此本次设计的汽车防盗器只运用 GSM/GPRS 技术。 1.2 课题研究的目标和内容 1.学习了解汽车防盗报警系统设计的基本原理及方法。 2.了解并掌握防盗报警在汽车系统中的应用方法。 3.设计出原理图，并对系统进行初步实现。 设计一个智能化无线汽车防盗报警系统， 通过单片机的控制，实现从侦测到报警的一体化智能反应。本次设计的主要侧重点在于，如何使系统的侦测更加全面，尽量把可能 发生的盗窃情况考虑在内，同
17、时要保证系统的隐蔽性，在运行过程中，要灵敏的反馈各种情况，在报警时，系统采取的智能化措施要尽量全面。 研究 GSM/GPRS 技术，参考通信芯片的 AT 指令，了解 GSM/GPRS 的工作原理，并且结合软件部分，完成整个系统的设计。 1.3 课题研究的意义 现阶段市场上应用面比较广的汽车防盗器大多应用无线电技术，有效距离受到限制，并且不具备通信功能，不能根据现场情况智能化的反馈车况信息，因此- 4 - 往往使车主很被动。然而高端的防盗器材拥有上述功能的同时，往往价格高昂。因此，本课题的设计能很好的解决上 述问题。 （ 1） 拥有稳定的通信功能，能主动告知车辆状况，高智能化。 （ 2） 真正摆
18、脱距离束缚，覆盖面广。 （ 3） 无需再携带专门控制器，兼容性好。 （ 4） 成本低，操作简易 - 5 - 2 总体设计 2.1 系统设计流程 本课题是设计 一个智能化无线汽车防盗报警系统，它主要功能有，能实时主动的检测车辆情况，若发现非法信号，则立即通过短信方式向车主报警，同时，车主也可随时主动查询车况信息。如图 2-1所示。 图 2-1 流程图 要通过单片机实现汽车即时状态的监测及报警，先打开总开关，检测电路采集环境数据，发现异常信号后，执行电路发出报警声音 和车灯闪烁，并且异常信号经单片机处理后通过 232 通信协议 8，传达给 GSM 芯片，再利用成熟的手机通信网络，信息中心，最后将汽车的状况显示在监控终端上，并允使用者回复指令采取相应的措施，就是图中的执行电路部分。具体方案如图 2-2 所示。 图 2-2 设计方案图
