开题报告-基于GPRS和GPS的汽车防盗报警系统设计.doc

本科生毕业论文(设计)开题报告书 题 目 基于GPRS和GPS的汽车防盗报警系统设计 学生姓名 学 号 专业班级 自动化12102班 指导老师 2015年12月12日论文（设计）题目基于GPRS和GPS的汽车防盗报警系统设计课题目的、意义及相关研究动态：课题目的： 设计出一款基于GPRS和GPS的汽车防盗报警系统，能采用多种类传感器对汽车的防盗及防破坏进行检测并报警；系统采用低功耗设计，利用车载蓄电池进行供电。当有盗窃行为发生时，在进行现场报警的同时，能通过GPS进行定位，并通过GPRS向车门预留的手机号发送报警信息。课题意义： （1）培养学生综合运用其所学知识的能力、独立分析问题与解决问题的能力，培养其创新意识与能力；（2）学到许多实际设计与应用方面的基本知识与基本技能（如理论分析、实验与仿真研究、文献检索与阅读、计算机操作与语言文字表达等），为以后的工作打下良好的基础；（3）有利于培养学生的创新思维能力，并运用该能力去解决生活中的实际问题。研究动态：据中国汽车工业协会最新公布的统计数据（不包括港澳台地区），2009年在宏观经济与产业政策双重因素推动下，中国汽车产业逆境飞扬,实现历史性突破，汽车产量1379.1万辆，新车销量,1364.48万辆，同比分别增长48.30%和46.15%同比增长创历年新高，超越日本、美国位居世界第一。传统的汽车防盗报警装置己经不能满足市场的需要。据有关资料统计,美国汽车被盗率为0.36辆/S；每年至少有万辆汽车被盗，香港每年也有4000辆汽车被盗。而且，市场现有的汽车防盗报警系统还存在着多种问题,如声光污染、安装复杂、维护成本高、防盗效果差以及价格昂贵等。目前,防盗技术己与安全、环保、节能一起被列为汽车技术发展的四大课题。随着越来越多的新技术的发展，特别是电子信息技术、数据通讯技术、信息传感技术、网络控制技术等被有效的应用于汽车防盗系统，汽车防盗技术不断地产生出新的方法和手段。汽车GPRS防盗报警系统与传统的车辆报警装置相比主要优势体现在两个方面：首先，采用CAN总线技术与原车CAN总线系统通信。充分利用了原车的报警传感器设备，因此无需重新安装传感器，有效地降低系统成本，同时总线的高速、可靠传输的特性也提高了系统的安全性和可靠性；其次，GPRS无线通信技术的应用使得系统可以实现对汽车的实时保护和远程监控，具有实时报警、现场画面可视、远程互动及费用低廉的优点，且能有效降低告警误报率。因此,本课题研究内容具有显著的工程意义和市场前景。目前国际上汽车防盗技术发展方向主要为以下三个方向：（1）数码防盗装置。这是以美国为代表的部分发达国家研制出的汽车防盗装置，它主要包括：P.A.T.S微晶辨识密码防盗系统、数码防盗钥匙、密码防盗锁。（2）通讯防盗系统。随着全球通讯网络技术的成熟，日本推出了以通讯技术为核心技术的汽车防盗系统，它主要包括全球通信网络汽车防盗系统、电话控制系统、车用卫星导航系统。（3）影像防盗。西欧地区在汽车防盗上，通过共同搭建技术交流平台，经过技术研制与开发，目前正逐渐向市场推出一种以影像技术为核心技术的汽车防盗系统,它主要包括微型间谍相机和秘密报像。我国汽车防盗技术的研究刚刚起步，大部分汽车防盗器企业也是近几年才开始涉足该领域，其技术水平与发达国家和地区相比有着较大的差距。同时，国内汽车电子防盗器企业整体实力较弱，制造水平、能力有限，从而导致目前国内市场上大多为国外品牌，国内知名品牌寥寥无几。造成这一现象的根本原因在于无法掌握相关的核心技术。我国汽车防盗技术的发展，到现在已经经历了四代。分为四大类：机械，机电，电子和无线电类。（1）机械防盗装置常用的机械防盗装置有：车轮锁，排档锁，方向盘锁。它们的优点是价格低廉，操作简便。缺点是安全性低。（2）机电防盗装置常见防盗设备，如中央控制门锁，这是基于机电设备来控制门锁打开或锁定，这样的装置在汽车上最为普遍。（3）电子防盗装置电子防盗装置即在机电中央控制门锁系统的基础上增加了控制电路。以达到防盗功能并同时警报。电子防盗设备在市场上是将对理想的防盗装置。它们的优势在于可以远距离遥控警报，使用方便。缺点分是解码很容易做到，容易被破解。（4）无线电防盗装置当前的无线报警器是基于无线射频识别技术上开发出来的，其基本原理是通过其无线电识别。此防盗系统有无线设答应设备，无线接收器，微芯片电路，读取器构成。还有即目前最先进的GPS卫星网络汽车防盗系统。GPS卫星定位防盗系统会把报警信息和车辆位置信息以短信发送到移动终端，即车辆定位功能。优点：功能多，安全，可靠，便捷。使用GPS全球卫星定位系统，它可以很容易地提供车辆定位还可以作为导航应用。用GPS技术来监测车辆行迹与其他监测方法具有无法比拟的优势，所以使用 GPS 技术实施的各种车辆防盗监控，成为汽车防盗研究的新的热点。虽然GPS技术能提供实时的车辆位置，但还是不能满足客户的方便性需求。因为车主不能直接通过一些中间的媒介传递信息，与卫星进行沟通，而GPRS网络是一个很好的选择。GPRS网络全球覆盖面积广，传输速率快，用户众多，如今GPRS网络已广泛应用在全球手机手机上，因此车主可以通过手机控制车辆被盗。此毕业设计就是基于GPS和GPRS技术上开发的一套能与欧美发达国家的网络防盗系统媲美的汽车防盗系统，能够提供有效的汽车防盗报警功能，具有较强的经济实用意义课题的主要内容（观点）、创新之处：本设计以STC12C5A60S2系列芯片为核心控制系统，以SIM300GPRS模块实现远程短信控制功能，用NEO 6芯片实现GPS模块的实时定位功能，采用震动、红外线等模块检测报警信号，搭建声光报警模块实现实时报警功能，实现了基于单片机STC12C5A60S2 为核心控制器，结合现代通信技术和GPS全球定位技术，实现了远程控制实时现场报警的一种新型防盗系统功能。本设计采用国际最新的汽车防盗报警思维，既能满足远程监测的常规功能同时还能满足远程对车辆控制的功能、且车载系统具备传统的现场声光报警的双功能。在主控芯片的选取上，采用的是STC12系列低功耗，且运行速度较快，I/O设计简便等。在GPS模块的选取上，采用瑞士UBLOX公司第6代产品与目前市场其他产品相比具有更高的精度。在声光报警模块上，本设计的硬件电路模块简单且编程容易却实现了同样的功能，具有较高的经济效益。在GPRS模块上，本设计采用西门子公司的SIM300芯片，此芯片具有传输速度快，有较多的软件底层设计应用文件，同时在编程上使用GPRS网络取代GSM网络，使得本设计的模块具有更高的传输速度。当然本设计还存在着一些不足的地方，首先就是短信控制停留在文本模式情景下，不利于全球推广。其次，GPS定位信息为GPRMC模式而不是简单易识的短消息。以此突破这两点不足是下一步研究的重点方向。尽管本设计还存在较大不足，但其推广应用具有较大的可行性。首先，其各模块经济、且设计简单易懂、有较高的性价比。其次，能实现用户需求的基本功能，是一种较新的研究成果。研究方法、设计方案或论文撰写提纲：研究方法：（1）通过网络资源收集有关汽车防盗系统研发相关知识，对汽车防盗系统的行业动态有个初步了解；（2）通过查阅相关书籍和期刊、论文，确定研究的大致方向； （3）与导师探讨研究方向的可行性，并认真听取相关老师的指导意见做好笔记；（4）根据可行的几个方案缩小范围对相关知识进行更深一步研究，对能仿真的方案进行仿真实验对不或者进行小型的实验研究。（5）总结几种方案的优缺点，提出一种可行的方案进行深一步的研究。（6）研究过程的始终，坚持自己解决问题为主，对于还是不清楚的知识多向老师、学长等学习请教；同时坚持宏观方向正确与微观深入研究相统一。设计方案：本设计初步设定了三种方案，一种是采用FPGA作为核心控制器，另一种是采用嵌入式系统结合CAN总线控制的，最后一种是采用单片机控制的。综合考虑本设计的性能要求及经济性、实用性、简单性，最后选择STC12系列单片机控制的汽车防盗系统。当振动传感器和红外线传感器实时扫描将入侵信号传递给单片机，单片机发出控制指令给GPS模块请求设备定位信息时，将定位信息传递给GPRS模块，再通过GPRS网络以短息的形式发送给手机。同时单片机向车载报警系统发出报警指令，声光报警系统进入工作状态。若车主采取进一步给GPRS模块发送打开电磁阀命令，则启动电磁阀工作，此时汽车被锁定。论文撰写提纲： （1）绪论 （2）设计方案及其论证 （3）硬件电路设计（4）软件设计（5）实验仿真与调试（6）总结（7）参考文献（8）致谢完成期限和预期进度：学院进度安排：（1）学生选题时间：2015年10月30日前（2）指导老师下达任务书时间：2015年11月10号前（3）集中开题答辩时间：2015年12月15日（4）中期检查：2016年3月31日前（5）毕业答辩时间：2016年5月2122日（6）成绩评定与提交：2016年5月30日前（7）总结、归档及优秀毕业设计（论文）推荐：2016年6月6日前个人进度安排：（1）2015年11月01日前完成选题（2）2015年12月01日前完成资料收集（3）2015年12月14日前完成开题及调研报告（4）2016年3月15日之前完成设计论文部分（5）2016年4月开始实物设计（根据情况而定）主要参考资料：1 乌罕图，基于GPS和GPRS的汽车防盗系统软件设计：吉林大学硕士论文，2013年11月30日，13.2 景雨、杜振军，基于GPRS短信息的GPS汽车定位与防盗系统的研究.计算机工程与设计，2007，28（17）：431543183 黄友，张向文，许勇. 基于CAN和GPRS技术的汽车防盗系统设计与实现. 计算机测量与控制，2013，21（8）：21682170.4 杨民生，唐俊遥，肖杰. 基于GSM和GPS的汽车防盗系统设计. 科学与财富，2015，2015（9）：242243.5 郭天祥.51单片机C语言教程M. 北京：电子工业出版社，2008，124139、266272、394400.6 李群芳，肖看单片机原理、接口及应用M北京：清华大学出版社，2005，223250.7 高鹏电路设计与制版M北京：人民邮电出版社，2003，120135.8 铃木雅臣.晶体管电路设计（上）M.周南生.北京：科学出版社，2004，195209.9 贾国材、姚琳、林福宏、郭超、马晓，基于GPRS的家庭防盗报警系统设计.成都信息工程学院学