汽车防盗报警系统单片机控制设计.doc

汽车防盗报警系统设计摘要随着科技的发展，汽车是越来越安全了，但是窃车贼的手段也是越来越高明了。但是目前市场上的汽车报警系统大都存在明显的不足之处，所以，开发一种新型的汽车报警系统就显得十分有必要。本设计是为了解决传统汽车防盗方式的缺点和不足而开发的一种崭新的集传感、控制和报警三大功能模块于一体的GSM汽车防盗报警系统，通过在汽车中安装该报警器，当传感器收到汽车异常震动信号时，通过单片机处理后以GSM网络为信道，把报警信息通过短消信通知用户，从而实现准确、实时的报警效果。本文采用模块化的设计思想，系统分为主控单片机模块、传感器及模数转换模块、GSM通信模块。文中详细介绍了芯片的特点及外围电路的连接，并给出了关键部分的程序源代码。关键词：GSM；单片机；异常信号；短消1绪论随着经济的发展和人们生活水平的提高，越来越多的家庭有了私车，这为人们带来了出行的便捷，同时也给车主们带来了一个最头疼的问题：对自己的爱车如何监控和防盗?虽然大多数汽车都带有防盗装置，市场上也有各种汽车附加防盗器，可是这些防盗装置都存在一定的缺陷，要么监控距离有限，一旦监控器离汽车比较远就很难达到目的；要么使用单一遇警的检测装置，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和损失。为此，依靠现代广泛使用的移动通信网络，通过GSM短信数传技术进行远程监控，而且通讯网络架构于移动或联通的GSM网络上，网络覆盖范围广、费用低、网络稳定，双向通讯，用户操作灵活、方便，报警短信可以做到近而无声，传输报警信号却能远及天边。此外，采用多种传感器检测遇警信息并进行信息融合，对汽车被盗信息进行多方面地监测，从而获得较为可靠的信息，达到了准确预警的目的，提高了报警系统的可靠性。目前，GSM汽车防盗报警系统已经达到相当智能的水平，可以实现快速报警、防抢、防劫功能、免服务费、网络覆盖全球、防患于未然、安装隐蔽、使用简单、电话布防、自助查询功能、防复制、防解码等多种功能，用户可以根据自己的需要选择不同的产品种类。这种系统的安装使整个汽车的自动化水平有了飞速提升。1.1汽车报警器现状目前流行的汽车防盗器可以简单归纳为三大类，即：机械式防盗器、电子防盗器和网络防盗器，上述三类防盗器越往后科技含量越高，但价格也基本与科技含量成正比。1.2机械式防盗器机械式防盗装置是市面上最简单、最廉价的一种防盗装置，其原理十分简单，即锁住转向盘、控制踏板或挡柄。优点：价格便宜，安装简便，价格在几十元到几百元之间。缺点：防盗不彻底，每次拆装比较麻烦，不用时还得找地方放置。1.3电子防盗器电子防盗装置就是给车锁加上电子识别码，开锁或配钥匙都需要输入十几位密码。电子防盗的最大优点在于密码解锁和声讯报警。电子防盗装置的主要功能有以下四种：声讯报警、安全提示、遥控寻车、中央门锁遥控。1.4网络防盗器网络防盗装置即利用现代电子信息技术、航天技术和网络技术，实现汽车与车主的实时信息反馈，以全球卫星定位系统（GPS）为代表。其利用接收卫星发射信号与地面监控设备和GPS信号接收机组成全球定位系统，卫星星座连续不断发送动态目标汽车的三维位置、速度和时间信息，从接收到的反馈信息来获知汽车当前所处的位置。目前的GPS系统具有车辆定位、反劫报警、网络防盗、遥控熄火、车内监听、抛锚救援、路况信息、人工导航、车辆查询等多种功能。但是，这种防盗系统也有很大不足之处。一是没有建立卫星定位地面监控中心的地区GPS无法工作；二是由于卫星数量有限，信息扫描覆盖存在一定“盲区”，从而使监控实际上经常处于间断“丢失”状态；三是价格一般都在数千元以上，仅安装一套不带显示屏的GPS就需要花费六七千元，而每年还需向服务商交纳近千元的服务费。高昂的费用让许多车主望而却步。此基于GSM的汽车防盗报警系统是集传统车载式防盗报警单元和GSM全球通移动通信网路控制为一身的高科技产品。该产品依托覆盖率极高的GSM公众网络，利用GSM无线通讯业务和短消息业务，采用人车互动的防盗模式，对车辆进行远程监控；具有遥控监听现场语音功能、遥控呼叫语音报警功能、发送和遥控关闭报警短消息功能、被劫报警按键、振动报警等功能，使车主摆脱了看不到、听不见的被动防盗尴尬局面；无需设运营中心，解决了GPS入网成本高以及普通的车辆防盗报警器监控范围小等问题，能让您的汽车随时随地尽在掌握之中。1.5GSM移动通信系统简介GSM全名为：GlobalSystemforMobileCommunications，中文为全球移动通讯系统，俗称全球通，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第一代GSM技术（2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络）。目前，中国移动、中国联通各拥有一个GSM网，为世界最大的移动通信网络。GSM将资料数字化，并将数据进行压缩，然后与其它的两个用户数据流一起从信道发送出去，另外的两个用户数据流都有各自的时隙。GSM实际上是欧洲的无线电话标准，据GSMMoU联合委员会报道，GSM在全球有12亿的用户，并且用户遍布120多个国家。因为许多GSM网络操作员与其他国外操作员有漫游协议，因此当用户到其他国家之后，仍然可以继续使用他们的移动电话。在发展的过程中，GSM系统的功能不断得到丰富，从而能够提供更多样的服务。由GSM系统首先引入的短信息服务（SMS）提供了一种新颖、便捷、廉价的通讯方式。目前我国主要的两大GSM系统为GSM900及GSM1800，由于采用了不同频率，因此适用的手机也不尽相同。不过目前大多数手机基本是双频手机，可以自由在这两个频段间切换。欧洲国家普遍采用的系统除GSM900和GSM1800另外加入了GSM1900，手机为三频手机。在我国随着手机市场的进一步发展，现也已出现了三频手机，即可在GSM900GSM1800GSM1900三种频段内自由切换的手机，真正做到了一部手机可以畅游全世界。早期来看，GSM900发展的时间较早，使用的较多，反之GSM1800发展的时间较晚。物理特性方面，前者频谱较低，波长较长，穿透力较差，但传送的距离较远，而手机发射功率较强，耗电量较大，因此待机时间较短；而后者的频谱较高，波长较短，穿透力佳，但传送的距离短，其手机的发射功率较小，待机时间则相应地较长。GSM系统的主要技术特点是：（1）由于采用了高效调制器、信道编码、交织、均衡等技术，使系统的频谱效率更高。（2）具有灵活和方便的组网结构，频率重复利用率高，容量更大。（3）除开放话音业务外，还可开放承载业、补充业务和与ISDN相关的业务。（4）提供开放性接口，可与各种公用通信网互联互通，任何厂家提供GSM系统都能互联。（5）通过鉴权、加密和临时移动用户识别号码（TMSI），可以达到安全的目的。（6）在SIM卡基础上实现自动漫游功能，全部GSM移动用户都进入GSM系统而与国别无关。2系统设计及工作原理2.1系统的总体设计为了使系统具有灵活性，这里采用模块设计的方法，使得外部的传感和报警装置独立起来，整个系统的优点如下：（1）主控器能及时地对GSM模块收到的短信息采取相应的处理。（2）系统采用轮询握手的方式保证模块能够正常工作，避免系统进入死锁状态。（3）用户可以直接使用自己的手机对系统进行控制。（4）系统具有远程性，不受距离的影响。2.2系统结构根据系统的目标任务以及总体设计方案，本系统由控制主机、传感器、A/D转换模块、GSM模块构成，系统框图如图2-1所示。各个部分主要功能如下：（1）控制主机，其核心为89S52单片机，控制主机负责接收传感器的报警信号并向继电器和蜂鸣器发出动作控制命令。控制主机和GSM模块之间通过USB或者RS232串口进行双向通信，接受来自车主电话的控制信息，根据车主的控制命令进行系统设置，当接到传感器的报警信号后控制主机要控制GSM模块向车主电话发送短消息。（2）GSM模块，主要负责向控制主机传送控制信息，接收控制主机的信号并向车主电话发送短息。（3）A/D转换模块，把传感器检测到的模拟信号转换成数字信号后传输给控制主机。（4）传感器，可以选择红外报警探测器、振动传感器等，本系统最多允许接入4路报警传感器。图2-1系统框图2.3工作原理本系统的工作原理是：当汽车遭受盗窃时，由于车身的异常运动情况被加速度