20121121附件一：初赛计划书.doc

附件一“合泰杯”第八届天津市大学生单片机应用设计竞赛初赛计划书参赛队所属学校 天津工业大学作 品 所 属 类 别 D作 品 名 称 基于盛群MCU的车载防盗器作 品 负 责 人 “合泰杯”天津市大学生单片机应用设计竞赛组委会“合泰杯”第八届天津市大学生单片机应用设计竞赛初赛计划书一、简表参赛作品名 称选用芯片C. HT66FU50 44LQFP研究形式B.教师指导所属类别D负责人姓名性别男专业年级大三手机参赛队总人数4指导教师姓名职务职称合作者姓名年级专业二、作品依据：（参赛作品研究的意义，国内外研究现状分析）研究意义：随着人民生活水平的提高，私家汽车日益增多，治安状况恶化，汽车被盗时有发生，汽车的定位于防盗也成为市场一大需求。GSM和GPS技术的发展为汽车定位于防盗提供支持。我们的项目基于GSM短信信息技术，利用GPS和GSM技术研究汽车的定位防盗系统，实现汽车导航和防盗功能的结合。我们使用陀螺仪来检测汽车的状态，来消除误报警现象。这是我们作品的创新之处。陀螺仪的使用使防盗系统的灵敏度提高。而且该作品与车身保持独立，安装方便。具有较大的发展前景。国内外研究分析：1. GPS车辆定位导航系统国内外发展概况 GPS导航定位具有精度高、全天候、高效率、多功能、操作简便，使用广泛等显著特点，因而在海、陆、空移动物体的导航、导弹制导、大地测量方面都获得大量的应用。GPS的应用已经形成一个产业。在西欧，车载导航市场虽然才刚刚兴起，但对交通于导航信息已经有了强劲的需求。美国、日本等国家到2002年5月为止，车载导航与信息装置出货量已经达到939万台。2005年已达700亿美元。 虽然我国GPS车辆定位导航系统现在相对较小，但潜力巨大。国内也有部分厂商和研究单位推出，但要么技术简单，定位精度不够，要么由于成本昂贵，不能为一般用户所承受。要将该系统应用要降低成本，提高精度。 2.汽车防盗技术 拒不完全统计每天有340辆车被盗被抢，这给企业单位和个人都是大损失。国外汽车经历了机械式，电子电路式和无线电式的发展过程。网络式:GPS可24小时，高精度检测，国外有15年历史。三、作品拟达到的目标、研究内容和拟解决的关键问题： 达到目标：随着经济的发展，汽车在人们生活中应用已经非常普遍和广泛，大部分家庭都拥有自己的汽车。随之而来，汽车丢失现象屡屡发生，我们设计的GPS防盗系统就是运用陀螺仪准确的判断汽车的状态，及时防止汽车被盗以及被盗后追踪汽车位置方便破案。 研究内容： 1.GPS导航定位系统部分：GPS定位技术具有高精度，高效率和低成本的有点。使其在各大地测量控制网的加强改造和建立以及在公路工程测量和大型构造物的变形测量中得到应用。 本设计主要通过GPS接收机接收信号实时监测汽车所在位置经纬度，从而确定汽车所在位置。 2.GPRS通信协议的远距离通讯部分：单片机与手机的软件接口就是单片机通过与GPRS短息有关的AT指令控制手机的控制技术，如读取手机的短信内容，删除短信，列出未读短息等。 要实现单片机发送短信，要依赖于专用硬件GPRS来负责与GSM网络进行通信，而单片机则负责短信的编解码。我们采用短息模块，编码采用PDU格式。通过AT指令集单片机就发给用户短信。 3.陀螺仪模块：陀螺仪也是一种能精确的确定运动物体的方向的仪器。以陀螺仪为核心构成的惯性系统的定位有两种方案，他们的共同特点是技术难度高，精确度高。MPU-6000为全球首例整合性6轴运动处理组件，相较于多组件方案，免除了组合陀螺仪与加速器时之轴间差的问题，减少了大量的包装空间。MPU-6000整合了3轴陀螺仪、3轴加速器，并含可藉由第二个I2C端口连接其他厂牌之加速器、磁力传感器、或其他传感器的数位运动处理(DMP: Digital Motion Processor)硬件加速引擎，由主要I2C端口以单一数据流的形式，向应用端输出完整的9轴融合演算技术 。 该模块主要用于监测汽车的状态，准确及时发现汽车被盗情况。降低误报警情况出现率。 4.蓝牙模块：该穆模块主要用于短距离的数据无线传输领域。可以方便的进行数据互通。避免繁琐的线缆连接，能直接替代现有的串口线。 若有钥匙与单片机设备配对则不报警，若没有这报警。若有地址则连接对应的蓝牙设备，若不存在已配对地址，则模块扫描周围蓝牙设备。找到蓝牙设备后配对连接。连接成功后打开串口，串口数据可以全双工通信。所以蓝牙模块是第二级检测。四、作品拟采取的技术路线、研究方案：防盗系统工作流程图开始通过蓝牙判断要是是否在车附近YN车状态满足陀螺仪算法？报警器报警GPS采集位置信息通过GPRS向手机发送信息用户端复位系统结束NY说明：一、 工作原理1被盗检测原理 开关打开后，有两级检测车是否被盗。第一层，单片机通过对陀螺仪的输出信息进行分析，如不满足设定输出，返回继续检测。如果满足设定的输出，进入第二层要求与车主的车钥匙进行蓝牙配对，如配对成功，返回继续检测，不产生报警。如无配对，则视为车被盗，进入报警系统。2. 报警系统 单片机认为车被盗后，立即执行报警，车载端的蜂鸣器发出报警，同时车载端的GPS模组接受GPS信号并且将信号输入到单片机，单片机进行信号的分析处理，将信号送入GPRS模块，通过短信的形式将车的位置、速度等状态反应给车主。同时，车主可通过短信与车载端进行通信，获取有用的信息。当车主找到车子后，可通过短信的形式使单片机复位，取消报警。二、 所需元器件1. 单片机两片 HT66FU50 44 LQFP（用于车载端） 未定（用于钥匙端）2. 蓝牙模块（HC-05蓝牙模块，串口通信）用于钥匙和车载端的通信。3. 陀螺仪（MPU6000）用于判断车的运动状态，监测车是否符合被盗条件。4. 蜂鸣器（已有）5. GPS模块，用于车的定位，与单片机串口通信。6. GPRS模块，用于车载端与用户端的通信，与单片机串口通信。五、本作品的特色与创新之处： 1.本装置针对汽车用户有较大市场。 3.本作品使用陀螺仪技术，消除误报警现象，提高报警精度。 4.运用蓝牙技术进行监测，先进，方便。 4.本产品可独立于车身之外存在，方便安装，生产后可立即投入使用。今后可用于除汽车以外的产品的防盗，使用前景广泛。 5.本设计能随时定位汽车位置并将短息发送至机主手机手机上，使用户得到有效，及时的报警提醒，有利于失主破案。 6.本装置使用前景广泛，后期希望能与汽车厂商合作，集成与汽车内部，有机的与汽车结合。六、作品完成的进度安排1. 3月1日到3月20日GPS模块、GPRS模块电路图的绘制，以及主程序软件程序流程图的绘制工作；进行GPRS模块、GPS模块的硬件连接和硬件调试；完成了GPRS模块、GPS模块的软件程序编辑；对GPRS模块、GPS模块进行了软硬件联合调试；2. 3月20日到4月1日蓝牙模块的电路