基于GSM网络汽车报警系统设计.doc

本文由小白龙干小龙女贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 现代电子技术 2009 年第 17 期总第 304 期 电子技术应用 基于 GSM 网络汽车报警系统设计 方 武 ( 苏州市经贸学院 江苏 苏州 215009) 摘 : 分析现有汽车报警器的缺点 ,详细阐述了基于 STC89C52 单片机的 GSM 汽车报警系统的硬件和软件设计 。该 要 报警系统利用 STC89 系列单片机优良的性价比 ,使用支持 GSM 的 SIM300C 专用通信模块 ,具有远距离 、 无噪声污染和双向 控制等特点 ,避免了现有普通报警器报警距离短 、 对环境产生噪音污染以及 GPS 报警器入网成本高 ,监控范围小 ,稳定性差 等缺点 。该报警系统可有效应用于各类机动车防盗报警 。 关键词 : STC89 ; GSM ; 报警系统 ; SIM300C ; 双向控制 中图分类号 : TN914 文献标识码 :A 文章编号 :1004 - 373X ( 2009) 17 - 197 - 03 Design of Car Alarming System Based on GSM Net work FAN G Wu (Suzhou Instit ue of Trade & Commerce ,Suzhou ,215009 ,China) Abstract : In this paper ,disadvantages of nowadays mobile alarming units are analyzed ,a new design mobile alarming unit system based on GSM is introduced. The new alarming system uses STC89C52 series chips which provide high cost - performance , and SIM300C communication unit which supports GSM. It possesses the properties such as long distance available ,no noise pollution ,and bilateral controlling ,avoiding the disadvantages such as short distance ,pollution ,noise of the common alarming system and high cost onnet ,small domain supervision ,low stability of GPS alarming system. It can be applied to all sorts of vehicles. Keywords : STC89 ; GSM ;alarming system ; SIM300C ;bilateral co nt rol 0 引 言 随着经济的迅速发展 ,社会上汽车的数量大幅度上 升 。同时 , 偷车案例数量也在逐年大幅增长 1 。事实 上 ,汽车完全可以通过安装报警器使窃贼无机可乘 。然 而 ,早期的车用报警器功能单一 , 误报率比较高 , 噪音 大 ,有时候刮风下雨也会报警 , 真正遇到险情时却没有 达到报警效果 。 目前报警器种类有很多 , 主要可分为声音报警器 , 无线报警器及 GPS 定位报警器 。常用的声音报警器一 般通过振动传感器感知被保护物体 ( 如汽车或保险箱) 的异常振动 ,然后驱动大功率声音报警 , 该报警方式缺 点是报警距离短 、 对环境产生噪音污染 、 报警器易被拆 卸或遭破坏 。而 GPS 报警器入网成本高 ,监控范围小 , 稳定性差 2 。 基于 GSM 网络汽车报警系统 ,集 GSM 网络 、 无线 遥控 、 数字信号处理技术于一身 , 采用当代最新的技术 成果 ,具有双向通信 、 安装简单 、 使用方便 、 用途广泛 、 可 靠性高的特点 ,可广泛应用于各类汽车防盗报警 3 。 1 系统工作原理及结构组成 车身的振动被传感器检测到 ,系统微控制器根据传感器 检测的信号 ,通过系统分析 、 处理 ,生成报警信息 ; 同时 , 通过微控器控制 GSM 模块拨打用户电话并发出短信 报警 。工作原理如图 1 所示 。 图1 系统工作原理图 2 系统硬件设计 系统硬件电路主要由以下几个部分组成 : 继电器模 块、 微处理器模块 、 无线通信模块 、 GSM 模块 、 电源模 块、 传感器模块 。系统硬件结构如图 2 所示 。 2. 1 微处理器模块 系统微处理器模块采用 STC89C52 系列单片机为核 心 ,主要完成系统控制以及信号处理等功能 1 。该单片 机是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰/ 高速/ 低功耗的 单片机 ,指令代码完全兼容传统 8051 单片机 ,12 时钟/ 机 器周期和 6 时钟/ 机器周期可任意选择 ,最新的 D 版本内 部集成 MAX810 专用复位电路 ; 工作频率范围为 : 0 197 本系统的工作原理如下 : 当汽车遭受盗窃时 , 由于 收稿日期 :2009 - 01 - 08 汽车电子 方 : 基于 GSM 网络汽车报警系统设计 武 行必要的设置 ; 控制模块接收用户指令 ,分配工作 ,进行 相应处理 ; 监控模块 ,对传感器实时监控 ,被触发后发送 短信报警 。 40 M Hz ,相当于普通 8051 的 080 M Hz ,实际工作频率 可达 48 M Hz ; 片上集成 1 280 B/ 512 B RAM ; ISP ( 在系 统可编程) / IAP (在应用可编程) ,无需专用编程器/ 仿真 器 ,可通过串口 ( P3. 0 ,P3. 1) 直接下载用户程序 ,8 KB 程 序 3 s 即可完成一片 ,适用于大规模产品开发 。 图2 系统结构图 2. 2 GSM 模块 系统 GSM 模块采用 SIM300C 专用通信模块 , 主 要负责报警器与用户之间的短信以及电话通信 。该款 模块内嵌 TCP/ IP 协议 ,A T 命令控制 , 实现数据传输 非常方便 4 。模块具有以下特点 : ( 1) 供电电压 :3. 44. 5 V ; ( 2) 编码方案 : CS - 1 ,CS - 2 ,CS - 3 and CS - 4 ; ( 3 ) SMS 短信支持 M T , MO , CB , Text and PDU mo de ; 短信存储 : SIM 卡 ; ( 4) 支持 11 8 V ,3 V 的 SIM 卡 。 198 图3 无线模块外围电路图 3. 1 启动模块 启动模块包含两个部分 : 初始化 S TC89 微控制器 和初始化 SIM300C 通信模块 。首先 , 必须对微控制器 的定时器和中断 、 、 串口 系统变量等进行初始化 。 微控制器处理速度快 , 串口速率慢 , 这对报警器实 时监控带来了很大的隐患 ,微控制器不能一直等待接收 完全部数据 6 。为了提高实时监控能力 ,通信模块引入 缓存 ,把不完整的信息暂存在缓存内 , 待信息完整后再 进行处理 。缓存结构加入读指针和写指针 ,对缓存进行 读、 写操作 ,保证了在读数据的同时 , 也可以进行写操 作 ,两指针互不干扰 。初始化 SIM300C 通信模块通过 拉低 IGT 启动 SIM300C , 并通过串口发送 A T 指令进 行必要的初始化设置 。表 1 是初始化 SIM300C 使用的 A T 命令 。 表 1 指令 AT A T 指令 AT A T + CSCA =“信息服务中心号码” A T + CM GF = 0 A T + CMN I = 2 ,2 ,0 ,1 A T + CL IP = 1 SIM300C 以小尺寸和低功耗实现语音 、 SMS 、 数据 和信息的高速传输 ,满足系统的设计要求 。 2. 3 无线模块 系统采用无线接收模块 3310A 用于遥控器与报警 器的短距离 数 据 传 输 , 实 现 对 报 警 器 的 启 动 和 停 止 功能 。 3310A 接收模块是一片直接将芯片做在 PCB 板上 具有较高性价比的超外差接收模块 , 具有体积小 、 免调 试、 无外围 、 性能稳定等特点 , 芯片内含射频放大器 、 混 频器 、 本地振荡器 、 中频放大器 、 滤波器及限幅比较器 , 输出为数据电平信号 ,可直接至标准解码器或 CPU 解 码 ,频率为 315 M Hz 及 4331 92 M Hz , 适合于 A S K 方 式的发射模块及遥控手柄配套 5 。 产品性能与优点 : 接收频率 : 315 M Hz , 433 M Hz ( 免调试 ) ; 工作电 压 :2. 56 V DC ( 典型 5 V ) ; 工作电流 :2. 5 mA/ 3 V , 4. 5 mA/ 5 V ; 接收灵敏度 : - 90 dBm ( 1. 8 V ) ; 接收方 式 : A S K ; 数 据 速 率 : 4. 8 Kb/ s ; 解 调 滤 波 器 带 宽 : 5 Kb/ s ; 工作温度 : - 40 + 80 。 其外围电路如图 3 所示 。 3 系统软件设计 功能 握手 设置本地信息服务中心号码 PDU 模式 信息提示 ,不储存信息 来电显示 根据 A T 指令回答的格式 回答 “ ” ACSII 码分别 0D H , , 0A H 。短消息的发送和接收控制模式有三种 :Block 模 式、 PDU ( Protocol Data U nit , 协议数据单元 ) 模式和 Text 模式 。使用 Block 模式需要手机生产厂家提供驱 动支持 。目前 , PDU 模式已取代 Block 模式 , 而 Text 模式不支持中文 。因此 , 为了系统的通用性 , 兼容中英 文短消息的发送接收 , 本系统使用 PDU 模式来处理短 消息 。为了减少程序的复杂性 , 系统不对信息进行储 存 ,因为如果采用信息储存方式 ,需对信息读取 ,读取完 根据工作原理 , 程序设计主要由以下三大模块组 成 : 启动模块 、 控制模块 、 监控模块 。启动模块对部件进 现代电子技术 2009 年第 17 期总第 304 期 再删除信息 ,过程比较繁琐 7 。 本系统则是利用信息提示的方法对信息内容进行 读取的 。最后设置来电显示 , 主要为了确认用户的身 份 ,便于用户启动 、 关闭监控功能 ,整个启动代码的设置 主要是对后续的工作做好准备 8 。 3. 2 控制模块 根据程序设计需求 ,只需提取被叫号码和用户数据 ( U nicode 字符串) ,被叫号码用来确认是否机主手机号 码 ,当不是主手机号码时不进行下一步操作 ,清空缓存 , 继续监控 ,确认后 , 根据用户短消息内容不同 , 做相应 设置 9 。 其中 “设置” 命令的功能是将报警器中车主的手机 号码进行修改 “修改” ; 命令是将报警器中的密码进行修 改 ,密码的作用是防止任何人都可以修改报警手机号 码 。发送相应短消息内容 ,完成各种设置 : ( 1) “启动” 短消息 ,启动报警器 。 ( 2) “关闭” 短消息 ,关闭报警器 。 ( 3) “设置” 短消息 ,替换拥有控制权的手机号码 。 ( 4) “修改” 短消息 ,修改登陆密码 。 ( 5) “查询” 短消息 ,查询报警器的工作状态 。 3. 3 检测模块 4 结 语 电子技术应用 与现有汽车报警系统相比 ,本系统的主要功能和优 点有以下几方面 : ( 1) 由于采用专用高精度可调震动传感器检测方 式 ,当触碰汽车产生的震动作用产生报警信号 , 传感器 精度可调 ,能够有效地避免现有汽车震动报警器容易产 生误报警的缺陷 。 ( 2) 报警系统安装了移动通信模块和采用单片机 智能控制 ,当报警信号产生时 , 移动通信模块自动拨叫 车主移动电话或向车主移动电话发送短信息 ,这样报警 信号就可以传送到移动通信服务覆盖的任何地方 ,克服 了普通报警系统信号传送距离近的不足 。车主接到报 警信号后可以采取必要措施 ,如电话报警 ,打电话询问 , 亲自察看等 。 ( 3) 与现有报警器相比 ,该报警器可通过使用车主 移动电话拨叫报警器 SIM 卡所包含的移动通信电话号 码 ,双方号码吻合后自动解除报警 。也可以使用遥控器 激活或解除报警 。 ( 4) 基于 GSM 网络的报警系统解决了 GPS 入网 成本高 ,监控范围小 ,稳定性差以及一般汽车报警器距 离限制等问题 。 参 考 文 献 1 仵博 ,刘兴东 ,吴敏 . 基于 GSM 的通用远程报警控制器的研 该模块由高精度振动传感器组成 。模块被触发后 , 发送一个低电平信号到微控制器 。 控制器检测到低电平信号 ,发送短信到机主手机报 警 。由图 4 可以看到发完信息后 ,低电平还未跳到高电 平时 ,又被微控器检测监控设备为低电平 , 又重复发了 一条信息 6 。为解决此问题 ,发送报警信息继续检测监 控设备 ,当为高电平时才跳出 , 这样避免了产生信息重 发 ,增强了系统的稳定性 。 制 J . 计算机工程与应用 ,2007 ,43 ( 8) :92 - 94. 2 仵博 ,刘兴东 , 吴敏 . 基于 STC89 的 GSM 汽车报警器的设 计与实现 J . 微计算机信息 ,2007 ,23 ( 15) :263 - 264. 3 周国祥 ,周俊 ,刘成良 , 等 . 基于 GSM 的远程通信控制器研