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交通智能报警器毕业论文目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 开发的必要性和意义11.2 国内外同类产品情况11.3 系统的设计基本思路和创新点21.4 系统的特点：31.5 该系统的科学性和实用性：31.6 该系统的市场前景41.6.1 从经济利益方面考虑41.6.2 从消费者需求方面考虑：4第2章 智能报警系统介绍52.1 系统简介52.2 系统的工作原理52.3 各部分组成框架及原理72.3.1 单片机（STC89C52RC）工作原理72.3.2 GPS工作原理122.3.3 GSM工作原理172.3.4 安全气囊的原理：262.3.5 安全气囊的碰撞传感器：272.3.6 加速度传感器：282.4 系统的技术指标和关键技术302.4.1 技术指标：302.4.2 关键技术：31第3章 软件设计32第4章 报警信息实例384.1 终端接收到的信息384.2 实物图片：394.3 改进方案：39第5章 总结40参考文献41致谢43附录44二一一届电气工程与自动化专业毕业设计（论文）摘 要随着我国道路交通事业的飞速发展，交通事故猛增已成了交通管理所面临的严重问题。汽车交通作为人类文明的标志，彻底地改变了人类发展的历史进程，给人类以舒适和便捷等正面效应的同时也给人类生活带来一些负面效应，交通事故就是其中最严重、危害最大的负面效应之一，并造成了大量的生命和财产的损失。针对此现状，本文设计了一种交通智能报警器，当车祸发生时，报警器启动，提醒车主并开始计时，如果30秒内车主按下撤消按钮则取消报警，如果30秒内车主没有撤消报警，则说明车主已经丧失求救能力，此时GPS 收集当前位置信息（包括经度和纬度等相关信息），单片机检测到报警信号后综合GPS定位出的位置信息和车主相关信息通过GSM及时发给110、120、保险公司，从而对车主实行及时的救治和交通事故的处理，在一定程度上减小了生命和财产的损失关键词：交通事故 损失 报警 救治AbstractWith the rapid development of road transportation,the increasing of the trafic accident has come to be a serious problem. Automobile traffic as a symbol of human civilization has brought radical changes to the procision of human being historys development,bringing comfort and convenience.However,which has also brought some negative effect in the meantime .Trafic accident is one of the negative effect and cause a huge loss of both life and wealth. To the current situation,I design a car alarm.When the accident happens,the alarm will be activiated.If the driver doesnt cancel the alarm in 30 seconds which means that he or she really need to be saved,the GPS will collect some imformation such as longitude and latitude,and then the MCU send some usefull imformation to 110 ，120，and insurance company via GSM.In this way people who get injured could get timely cure,so do the accidents which can partly reduce the loss of both life and wealth.Keywords: Trafic Accident Loss Alarm Cure- I -第1章 绪论1.1 开发的必要性和意义发生交通事故时，如果驾驶员发生昏迷，且车辆所在路段又没有车辆或行人经过，驾驶员将很难得到及时的救治，如果能够尽早向外界发出求救信息，则可以挽救驾驶员的生命；而且，如果相关部门能够早一步到达事故现场，将会使调查、取证更为容易，减小了证据灭失的可能性，有助于客观公正的处理事故，及时排除隐患。该产品不仅可用于私家车，还可用于一些特种车辆，如长途客运车、危险品货运车等，便于管理部门对车辆进行规范管理。1.2 国内外同类产品情况现在国内市场GPS和GSM技术主要用于汽车的防盗报警系统方面，用于紧急求救方面的相对较少，此处挑选一具有代表性的YD-R88车载定位系统与本系统进行基本比较： YD-R88车载定位系统交通事故智能报警系统功能远程监听，远程断油断电，智能电话防盗报警，超速告警，电子围栏，紧急求助，等几大功能交通事故的智能报警求救信息系统内预先录制好的求救语音交通事故地点、车牌号、车型、车主电话号码等报警方式手动启动智能求救有无碰撞传感器和加速度传感器无有应用范围以私家车为主除摩托车以外的所有机动车辆上表中的YD-R188车载定位系统也有紧急求助的功能，但该装置只是设置有一紧急求救按钮，当遇到紧急情况时，按下此按钮，系统将根据预先设定的第一号码和第二号码拨号，语音报出事先录制好的求救语音；但该系统无法智能地定位处汽车所在的位置，必须通过网上平台，登陆运营商的网站才能查询，且当遇到受伤人员失去知觉或者受伤严重无法移动等情况时，无法达到求救效果。相对而言交通事故智能报警系统能智能定位、自动求救，只要系统判断交通事故达到一定等级，就会自动为车主报120、122及保险公司，将事故地点、车牌号、车型、及车主联系方式等信息发送出去。如果乘客受伤情况不严重，车主可以自行决定是否需要发送报警信息；如果伤势严重（以无知觉或无动手能力为准），系统将在提示时间过后发送报警信息，达到智能求救的目的。该系统目前只针对智能报警功能而设计，不比市场上那些专门的车载系统功能全面，但本系统既可以独立使用，还可以联合一些车载系统共同使用，丰富了此类产品的功能性。智能判断事故等级，自动发送报警信息，而且信息全面、准确，最大可能的减少误报，提高救援效率，这是该系统的最大优势。1.3 系统的设计基本思路和创新点（1）基本思路：利用安全气囊的震动传感器和加速度传感器判断交通事故等级。发生重大交通事故时，利用GPS定位器定出交通事故地点。利用GSM模块传送交通事故地点、车牌号、车型、车主电话号码等信息至122、120及保险公司。当遇到突发状况，系统未能自动报警，可按紧急按钮进行求救。系统设置报警延迟时间，以判断车上人员受伤程度，以便车主在意识清醒的情况下自行决定报警与否。（2）创新点：能够在事故发生时，收集相关信息（事故发生地点、车主信息等）实现智能报警。1.4 系统的特点：1、快：即系统反应时间迅速，能在事故发生的同时作出判断并报警。2、准：即报告信息准确，而且设置人性化的手动开关，也是为了发出求救信息的准确性。3、详：即发送的报警信息非常详细，为让接收信息的部门能在第一时间做出正确的决策提供可靠保证。1.5 该系统的科学性和实用性：安全气囊的振动传感器和ECU装置以及加速度传感器已是成熟的技术，可以准确的获取碰撞信息，并且不需要增加成本。GPS定位器的定位技术及GSM的短信报警技术比较成熟易于成功。该系统仅是在原有的技术基础上进行改进和集成创新，开发出一个特殊的控制模块，将以上的技术有机的结合起来，达到交通事故报警的目的，产品的可行性较高。该系统的应用范围广泛，可用于除摩托车以外的所有机动车型，且成本较低具有很高的实用价值。1.6 该系统的市场前景1.6.1 从经济利益方面考虑据统计，2009年我国汽车保守估计有量约7000万辆，2010年我国汽车保有量大概8500万。由于当前市场还没有这类交通事故智能报警系统，预计该产品的毛利在40%（大约200元）左右的话，如果全国有5%的汽车安装此产品，那么收益约为85，000，000*5%*200=8.5亿，而且一旦产品被消费者接受，其应用数量还会大大增加，收益非常可观，处于经济利益考虑，我相信会有商家投资此的产品。1.6.2 从消费者需求方面考虑：据不完全统计，仅2010年上半年，全国共发生道路交通事故99282起，造成27270人死亡，116982人受伤，直接财产损失4.1亿元。所以交通安全应该是每一个行走在路上的人最担心的事，尤其对于那些长时间从事货运和客运的人们，出于旅途平安的考虑，人们愿意借助一些产品在发生事故时能得到第一时间的救助，而此的系统正是满足了人们的这方面需求，产品价格不高，对于有车一族完全可以接受。第2章 智能报警系统介绍2.1 系统简介为了尽量减少交通事故发生后由于救助延迟而导致的生命和财产的损失，开发出一套交通事故智能报警系统，该系统能在发生交通事故时第一时间发出求救信息，以便相关部门迅速作出反应，保证事故得到及时解决。车载安全气囊系统是大多数车辆的标准配置，车载安全气囊系统除了可以提高驾驶员在事故中的生还几率外，它还是整个车辆上的电子装置中最先感应到事故发生的装置，本系统利用车载安全气囊系统这种“最先感应到事故发生”的优点，将车载安全气囊系统作为“传感器”，在第一时间发出求救信息。系统的基本结构不仅包括安全气囊的震动传感器和加速度传感器，还包括单片机、GPS模块和GSM模块。其中震动传感器和加速度传感器负责将碰撞时的振动强度信息传到单片机中，然后单片机根据设定的程序自行判断事故等级，并发出是否需要发送报警信息的指令，并触发GSM模块和GPS模块工作，此时GPS模块将时刻监测的地理位置坐标信息传到GSM模块，最后由GSM模块整合各种信息，发出求救短信。2.2 系统的工作原理 车载安全气囊系统的工作原理是：碰撞传感器将检测到的信号输入ECU，ECU判断碰撞强度是否满足条件，若满足条件则ECU控制安全气囊引爆管引爆，安全气囊充气；本发明中处理器与ECU的控制关系为：事故发生时，ECU在向安全气囊引爆管发送控制信号的同时，也向处理器发送信号。车辆发生事故后，车载安全气囊系统的ECU控制安全气囊打开，其输出信号被单片机监测到后，单片机从GPS模块中提取车辆当前位置信息，并控制GSM模块将求救信息发送至相关单位。这种方案即不论驾驶员的意识是否清醒，都直接发出求救信息，这种方案可用于一些特种车辆，如长途客运车、危险品货运车等，便于管理部门对车辆进行规范管理。更进一步的，可在汽车上设置声、光报警装置和人机交互装置，声、光报警装置和人机交互装置都连接到单片机。如果事故发生后，驾驶员的意识仍然清醒，驾驶员可通过操作人机交互装置自行关闭报警装置且不发送求救信息，这种方案可用于私家车。其中GPS模块可用车载导航系统替代。 该系统提出的一种比较全面的车载交通事故智能报警系统的控制方法为：单片机内存储有包含车辆、驾驶员的相关资料的求援信息（如车辆型号、牌照、车主电话、血型等）；单片机的工作步骤为：1）单片机实时监测安全气囊ECU和加速度传感器的输出信号，若满足报警条件，则进入步骤2），否则继续监测；2）单片机向GPS模块调取当前车辆位置信息，对当前车辆位置信息和求援信息作发送前预处理，并控制声、光报警装置进行报警，进入步骤3）；3）在设定的延迟时间30秒内，单片机检测是否有来自人机交互装置（即下图中的开关）的关闭报警信号，有，立即关闭声、光报警装置，取消步骤2）中的发送前预处理的操作，返回步骤1）；超过延迟时间，仍无来自人机交互装置的关闭报警信号，则保持声、光报警装置的开启状态，进入步骤4）；4）单片机控制GSM模块，将求援信息和当前车辆位置信息发送至120报警平台、110报警平台、122交通管理中心以及车辆所属的保险公司。图2.2.1系统工作原理汽车碰撞碰撞传感器感应碰撞强度安全气囊系统ECU判定碰撞强度是否超过规定值安全气囊引爆安全气囊充气保护驾驶员GPS定位器单片机声光报警装置取消报警按钮GSM模块122交通控制中心保险公司120急救中心人工报警按钮加速度传感器2.3 各部分组成框架及原理2.3.1 单片机（STC89C52RC）工作原理STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器（FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL搞密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。单片机总控制电路如下图2.3.1：图2.3.1单片机总控制电路1.时钟电路STC89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚RXD和TXD分别是此放大器的输入端和输出端。时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。内部方式的时钟电路如图2.3.2(a) 所示，在RXD和TXD引脚上外接定时元件，内部振荡器就产生自激振荡。定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶体振荡频率可以在1.212MHz之间选择，电容值在530pF之间选择，电容值的大小可对频率起微调的作用。外部方式的时钟电路如图2.3.2（b）所示，RXD接地，TXD接外部振荡器。对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于12MHz的方波信号。片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟P1和P2，供单片机使用。示，RXD接地，TXD接外部振荡器。对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于12MHz的方波信号。片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟P1和P2，供单片机使用。RXD接地，TXD接外部振荡器。对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于12MHz的方波信号。片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟P1和P2，供单片机使用。（a）内部方式时钟电路 （b）外部方式时钟电路图2.3.2时钟电路2.复位及复位电路（1）复位操作复位是单片机的初始化操作。其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键重新启动。除PC之外，复位操作还对其他一些寄存器有影响，它们的复位状态如表一所示。表一 一些寄存器的复位状态寄存器复位状态寄存器复位状态PC0000HTCON00HACC00HTL000HPSW00HTH000HSP07HTL100HDPTR0000HTH100HP0-P3FFHSCON00HIPXX000000BSBUF不定IE0X000000BPCON0XXX0000BTMOD00H（2）复位信号及其产生RST引脚是复位信号的输入端。复位信号是高电平有效，其有效时间应持续24个振荡周期(即二个机器周期)以上。若使用颇率为6MHz的晶振，则复位信号持续时间应超过4us才能完成复位操作。产生复位信号的电路逻辑如图2.3.3所示：图2.3.3复位信号的电路逻辑图整个复位电路包括芯片内、外两部分。外部电路产生的复位信号(RST)送至施密特触发器，再由片内复位电路在每个机器周期的S5P2时刻对施密特触发器的输出进行采样，然后才得到内部复位操作所需要的信号。复位操作有上电自动复位相按键手动复位两种方式。上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的，其电路如图3.3.4（a）所示。这佯，只要电源Vcc的上升时间不超过1ms，就可以实现自动上电复位，即接通电源就成了系统的复位初始化。按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中，按键电平复位是通过使复位端经电阻与Vcc电源接通而实现的，其电路如图3.3.4（b）所示；而按键脉冲复位则是利用RC微分电路产生的正脉冲来实现的，其电路如图2.3.4（c）所示：（a）上电复位 （b）按键电平复位 （c）按键脉冲复位图2.3.4复位电路上述电路图中的电阻、电容参数适用于6MHz晶振，能保证复位信号高电平持续时间大于2个机器周期。本系统的复位电路采用图3.3.4（b）上电复位方式。STC89C52具体介绍如下： 主电源引脚（2根）VCC(Pin40)：电源输入，接5V电源GND(Pin20)：接地线外接晶振引脚（2根）XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端控制引脚（4根）RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。可编程输入/输出引脚（32根）STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。PO口（Pin39Pin32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0P0.7P1口（Pin1Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0P1.7 P2口（Pin21Pin28）：8位准双向I/O口线，名称为P2.0P2.7 P3口（Pin10Pin17）：8位准双向I/O口线，名称为P3.0P3.7STC89C52主要功能如表二所示。表二 STC89C52主要功能主要功能特性兼容MCS51指令系统8K可反复擦写Flash ROM32个双向I/O口256x8bit内部RAM3个16位可编程定时/计数器中断时钟频率0-24MHz2个串行中断可编程UART串行通道2个外部中断源共6个中断源2个读写中断口线3级加密位低功耗空闲和掉电模式软件设置睡眠和唤醒功能2.3.2 GPS工作原理全球定位系统是一个以空间为基础的全球卫星导航系统，可以全天候一直在任何地点位于或邻近地球在四个或更多GPS卫星畅通无阻线路范围内提供可靠的位置和时间信息。它是由美国政府维护并且任何持有GPS接收器的人都可以免费的接受信息。全球定位系统由美国国防部创建并付诸实践，最初建立在24枚卫星运行的基础之上。 它建立与1973年，减少了大量的导航设备并克服了先前导航系统的局限。全球定位系统的基本概念全球定位系统接收器通过在地球之上的全球定位系统卫星上发出信号的精准时间来计算它的位置。 每枚卫星不断地传送以下信息：消息被传送的时间精确轨道信息(星历表)一般系统状态和所有全球定位系统卫星的概略轨道(年历)。接收器利用收到的信息来确定每则信息的传送时间并计算它到每颗卫星的距离。这些与卫星所在位置之间的距离在三遍测量术的辅助下应用，根据哪种算法的运用，来计算接收器的位置。 这个位置或许通过移动的地图或纬度和经度被显示出来，可能也包括海拔信息。 许多全球定位系统单位显示获得的信息例如方向和速度，这些都由位置的变动来计算。.三枚卫星也许足够解决位置问题，因为空间是三维的，一个离地面附近的位置是可计算的。 然而，就算是一个极小的时间差乘以极大光速 .这个速度是卫星传送信号的速度. 会导致一个非常大的位置误差。所以接收器使用四个或更多卫星解决接收器来解决接受者的地点和时间问题。 多数全球定位系统的应用程序能有效地隐藏准确地计算的时间，只有地点被使用。 然而一些少数专业的全球定位系统也应用时间，包括时间传送、交通信号定时，以及手机基地的时间和同步。虽然常规操作需要四颗卫星，特殊情况除外。 如果已知一个变量，接收器可以只靠三颗卫星来确定它的位置。 (例如，船或飞机已知海拔位置。) 当少于四枚卫星可用的情况下，一些全球定位系统接收器可能使用附加的线索或假设(例如，重复利用最后已知的海拔、推测航行法，惯性导航或者包括从车载计算机的得到的信息)得到一个模糊的位置。安置演算介绍这个部分提供一个描述全球定位系统接收器如何运作的介绍，误差将被忽略。使用从至少四枚可用的卫星收到的消息， GPS接收器能确定发出的时间，然后测出与这些时间相对应的卫星的位置。用x、y和z组成位置和发出的时间，被设定为，这里下标i代表卫星的数字并且按重要性依次标为1， 2， 3，4。已知消息收到显示的时间tr，全球定位系统接收器可以用计算信息的传送时间。 假设信息以光速传输，c，传输的距离或者伪距，可以用计算出来。卫星的位置和伪距被定义为一个球体，以和伪距半径相同的卫星为中心。 接收器的位置在这个球体的某处。 因此在四枚卫星的情况下， 全球定位系统接收器显示的位置是在或者靠近四个球体表面的交叉点上。 在没有误差的理想状态下，全球定位系统接收器在四个表面的一个精确交叉点上。如果两个球体的表面的交叉点多于一点，那么他们相交成圆圈。 文章“三边测量”说明了这个数学逻辑。 下面就解释了这个两个球体相交成圆圈的现象。第三个球面与前两个的交集是它与这个环形的交点。在许多实践旨趣的情况下，这意味着它们相交在两点。另一种现象，球面在两点相交成环状（ 非圆盘状），说明有交集。 二个交集用小点标记。文章“三边测量”再次说明了这个数学逻辑。对于汽车和其他靠近地球的交通工具，全球定位系统接收器的正确位置是最接近地面的交叉点。作为太空飞船，最正确的位置可能是离地球最远的交叉点。全球定位系统接收器的正确位置也是最接近卫星的表面与相应的第四枚卫星的交叉点。修正全球定位系统接收器时钟在无误差条件下计算位置的方法已经解释了。其中一个最重要的误差来源是全球定位系统接收器的时钟。 由于光速C的值非常大，是从全球定位系统接收器到卫星的估算距离，伪距，在全球定位系统接收器时钟对误差非常敏感。 这就建议全球定位系统接收器的工作必需一个极端准确和昂贵的时钟。但另一方面，制造商宁愿选择制造为大众市场接受的低价全球定位系统接收器。 解决这种全球定位系统问题的困境的方法取决于如何解决卫星表面的交叉点问题。它是第三个球面的相交点的可能性很大，由于前面两个球面的交叉的环形通常是相当大的，因此，第三个球面可能和这个大环形相交。非常不可能的是，表面与第四枚卫星相应的球面不与相交之前三颗卫星两个交叉点中的任何一个相交，因为任何时间差可能造成它错过相交一个点。但是，从全球定位系统接收器的有效估算位置到与相应球体跟第四枚卫星的距离可以被用于修正时间的误差。 让r4表示从全球定位系统接收器的有效估算位置到与相应第四枚卫星球体表面的距离，并且让p4表示第四枚卫星的伪距。 让 da=r4-p4。 da是从计算全球定位系统接收器位置到球形的表面与对应的第四枚卫星表面的距离。 因而商数，,提供一个估计： (正确时间) (接收器在随车携带的时钟上所表示的时间)，并且全球定位系统接收器时钟是提前的如果b 是正值或是延迟的如果b 是负值。 但是，应该记住一个更简单的函数da也许是在导航上需要用重复算法来估计的时间错误。GPS接收机输出数据格式：NMEA0183 NMEA 0183是美国国家海洋电子协会（National Marine Electronics Association ）为海用电子设备制定的标准格式。目前业已成了 GPS 导航设备统一的 RTCM（Radio Technical Commission for Maritime services）标准协议。 序号 命令 说明 最大帧长 1 $GPGGA 全球定位数据 72 2 $GPGSA 卫星PRN数据 65 3 $GPGSV 卫星状态信息 210 4 $GPRMC 运输定位数据 70 5 $GPVTG 地面速度信息 34 6 $GPGLL 大地坐标信息 7 $GPZDA UTC时间和日期 注：发送次序$PZDA、$GPGGA、$GPGLL、$GPVTG、$GPGSA、$GPGSV*3、$GPRMC 协议帧总说明： 该协议采用 ASCII码，其串行通信默认参数为：波特率=4800bps，数据位=8bit，开始位=1bit，停止位=1bit，无奇偶校验。 帧格式形如：$aaccc,ddd,ddd,ddd*hh 1、“$”.帧命令起始位 2、aaccc.地址域，前两位为识别符，后三位为语句名 3、dddddd.数据 4、“*”.校验和前缀 5、hh.校验和（check sum），$与*之间所有字符 ASCII码的校验和（各字节做异或运算，得到校验和后，再转换 16进制格式的 ASCII字符。） 6、.CR（Carriage Return） + LF（Line Feed）帧结束，回车和换行这次设计中需要的就只有$GPRMC的数据:GPRMC 推荐最小数据量的 GPS 信息（Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data） $GPRMC,* UTC（Coordinated Universal Time）时间，hhmmss（时分秒）格式 定位状态，A=有效定位，V=无效定位 Latitude，纬度 ddmm.mmmm（度分）格式（前导位数不足则补 0） 纬度半球 N（北半球）或 S（南半球） Longitude，经度 dddmm.mmmm（度分）格式（前导位数不足则补 0） 经度半球 E（东经）或 W（西经） 地面速率（000.0999.9节，Knot，前导位数不足则补 0） 地面航向（000.0359.9度，以真北为参考基准，前导位数不足则补 0） UTC 日期，ddmmyy（日月年）格式 Magnetic Variation，磁偏角（000.0180.0度，前导位数不足则补 0） Declination，磁偏角方向，E（东）或W（西） Mode Indicator，模式指示（仅 NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效） 校验和。通过单片机编程提取其中的经度和纬度,从而达到定位的目的.2.3.3 GSM工作原理一、概述GSM数字蜂窝移动通信技术已得到成熟而广泛的应用，目前以建成的覆盖全国的GSM数字蜂窝移动通信网，是我国公众移动通信网的重要方式。它能提供话音、短消息、数据等多种业务。短消息服务是GSM网络的一项重要业务，在远距离监控、数据采集、GPS定位、无线报警、缴费通知、车辆调度等领域有着广泛的应用。 GSM模块通常都提供UART串行接口，因此很容易和单片机在物理层上互联。使用符合GSM07.05和GSM07.07标准的AT指令集，可以使GSM模块方便地完成短消息接收/发送等各种操作。 移动设备ME（手机或GSM模块等）主要负责与GSM网络进行无线通信，终端适配器TA负责ME与外部终端设备TE的信息交换，AT指令就是在TA与TE之间传送的。TE可以是PC，或者是单片机系统，通过AT指令与ME进行信息交互。现在市场上的GSM模块，如TC35、FALCOM等，都把ME和TA集成在一起，这样整个通信就变成了TE与GSM模块之间的通信了。 由于短消息具有内容直观，传送距离远，用户无需建造信号中转站，成本相对低廉，因此在控制领域的应用日益广泛。二、TC35简介TC35I模块介绍短消息模块采用西门子的TC35i。该模块的特性如表1所示。TC35i模块有40个引脚，通过一个ZIF(Zero Insertion Force，零阻力插座)连接器引出。这40个引脚可以划分为5类，即电源、数据输入/输出、SIM卡、音频接口和控制。TC35i的第15引脚是正电源输入脚通常推荐值4.2V，第610引脚是电源地。11、12为充电引脚，可以外接锂电池，13为对外输出电压(共外电路使用)，14为ACCU-TEMP接负温度系数的热敏电阻，用于锂电池充电保护控制。15脚是启动脚IGT，系统加电后为使TC35i进入工作状态,必须给IGT加一个大于100ms的低脉冲,电平下降持续时间不可超过1ms。1623为数据输入/输出，分别为DSR0、RING0、RxD0、TxD0、CTS0、RTS0、DTR0 和DCD0。tc35i模块的数据输入/输出接口实际上是一个串行异步收发器，符合ITU-T RS232接口标准。它有固定的参数：8位数据位和1位停止位，无校验位，波特率在300bps115kbps之间可选，默认9600。硬件握手信号用RTS0/CTS0，软件流量控制用XON/XOFF，CMOS电平，支持标准的AT命令集。其中18脚RXD、19脚TXD为TTL的串口通讯脚，需要和单片机或者PC通讯。TC35i使用外接式SIM卡, 2429为SIM卡引脚，SIM卡同TC35i是这样连接的:SIM上的CCRST、CCIO、CCCL、CCVCC和CCGND通过SIM卡阅读器与TC35i的同名端直接相连，ZIF连接座的CCIN引脚用来检测SIM卡是否插好，如果连接正确，则CCIN引脚输出高电平，否则为低电平。表1 TC35i模块特性特 性说 明信息传送内容语音和数据电源单电源 3.3V 4.8V频段双频GSM900MHz 和 DCS1800 MHz(Phase 2+)发射功率2W （GSM900MHz Class 4） 1W （DCS1800MHz Class 1）SIM 卡连接方式外接天线由天线连接器连接外部天线温度范围工作温度：-20C to +55C 储存温度：-30C to +85C工作电流损耗通话模式: 300mA (典型值.)空闲模式: 3.0mA (最大值)省电模式: 50A (最大值)短信息MT, MO, CB 和 PDU 模式外型尺寸54.5 x 36 x 3.6mm通讯接口RS232（指令和数据的双向传送）SIM卡操作电压3V/1.8V电话薄功能存储于SIM卡中模块复位采用AT指令或掉电复位串口通讯波特率300bps至115kbps自动波特率范围4.8kbps至115kbpsTC35i的第32脚SYNC引脚有两种工作模式，一种是指示发射状态时的功率增长情况，另一种是指示TC35i的工作状态，可用AT命令AT+SYNC进行切换，本模块使用的是后一种。当LED熄灭时,表明TC35i处于关闭或睡眠状态；当LED为600 ms亮/600ms熄时，表明SIM卡没有插入或TC35i正在进行网络登录；当LED为75 ms亮/3s熄时，表明TC35i已登录进网络，处于待机状态。30、31、32脚为控制脚，其中30为RTC backup，31为Power down，32 为SYNC。3538为语音接口，35、36接扬声器放音。37、38可以直接接驻极体话筒来采集声音（37是话筒正端，39是话筒负端）单片机通过两根I/O口控制TC35的开关机、复位等，通过串口与TC35进行数据通信。本项目通信速率为4800bps，采用8位异步通讯方式，1位起始位，8位数据位，1位停止位。TC35模块输入输出的TTL正电平逻辑不是+5V，而是+2.9V，因此必要时加端口保护。图1 TC35功能框图1、TC35 的电流消耗指标： 1通话模式的峰值电流（TALK mode of peak），1.8A 2通话模式的典型电流（TALK mode），300mA 900MHz / 270mA 1800MHz 3空闲模式（IDLE mode）的消耗电流，10mA 4休眠模式（SLEEP mode）的消耗电流，3mA 5关机模式（Power Down mode）的消耗电流，50A TC35-AT指令全集：一、一般命令 AT+CGMI 给出模块厂商的标识。 AT+CGMM 获得模块标识。这个命令用来得到（ GSM900DCS1800PCS1900）。当模块有多频带时，回应可能是不同频带的结合。 AT+CGMR 获得改订的软件版本。 AT+CGSN 获得GSM模块的IMEI（国际移动设备标识）序列号。 AT+CSCS 选择TE特征设定。这个命令报告TE用的是哪个状态设定上的ME。ME于是可以转换每一个输入的或显示的字母。这个是用来发送、读取或者撰写短信。 AT+WPCS 设定电话簿状态。这个特殊的命令报告通过TE电话簿所用的状态的ME。ME于是可以转换每一个输入的或者显示的字符串字母。这个用来读或者写电话簿的入口。 AT+CIMI 获得IMSI。这命令用来读取或者识别SIM卡的IMSI（国际移动签署者标识）。在读取IMSI之前应该先输入PIN（如果需要PIN的话）。 AT+CCID 获得SIM卡的标识。这个命令使模块读取SIM卡上的EF-CCID文件。 AT+GCAP 获得能力表。（支持的功能） A/ 重复上次命令。只有A/命令不能重复。这命令重复前一个执行的命令。 AT+CPOF 关机。这个特殊的命令停止GSM软件堆栈和硬件层。命令AT+CFUN=0的功能与+CPOF相同。 AT+CFUN 设定电话机能。这个命令选择移动站点的机能水平。 AT+CPAS 返回移动设备的活动状态。 AT+CMEE 报告移动设备的错误。这个命令决定允许或不允许用结果码“+CMEERROR:”或者“+CMSERROR:”代替简单的“ERROR”。 AT+CKPD 小键盘控制。仿真ME小键盘执行命令。 AT+CCLK 时钟管理。这个命令用来设置或者获得ME真实时钟的当前日期和时间。 AT+CALA 警报管理。这个命令用来设定在ME中的警报日期/时间。（闹铃） AT+CRMP 铃声旋律播放。这个命令在模块的蜂鸣器上播放一段旋律。有两种旋律可用：到来语音、数据或传真呼叫旋律和到来短信声音。 AT+CRSL 设定或获得到来的电话铃声的声音级别。 二、呼叫控制命令 ATD 拨号命令。这个命令用来设置通话、数据或传真呼叫。 ATH 挂机命令。 ATA 接电话。 AT+CEER 扩展错误报告。这个命令给出当上一次通话设置失败后中断通话的原因。 AT+VTD 给用户提供应用GSM网络发送DTMF（双音多频）双音频。这个命令用来定义双音频的长度（默认值是300毫秒）。 AT+VTS 给用户提供应用GSM网络发送DTMF双音频。这个命令允许传送双音频。 ATDL 重拨上次电话号码。 AT%Dn 数据终端就绪（DTR）时自动拨号。 ATS0 自动应答。 AT+CICB 来电信差。 AT+CSNS 单一编号方案。 AT+VGR AT+VGT 增益控制。这个命令应用于调节喇叭的接收增益和麦克风的传输增益。 AT+CMUT 麦克风静音控制。 AT+SPEAKER 喇叭/麦克风选择。这个特殊命令用来选择喇叭和麦克风。 AT+ECHO 回音取消。 AT+SIDET 侧音修正。 AT+VIP 初始化声音参数。 AT+DUI 用附加的用户信息拨号。 AT+HUI 用附加的用户信息挂机。 AT+RUI 接收附加用户信息。 三、网络服务命令 AT+CSQ 信号质量。 AT+COPS 服务商选择。 AT+CREG 网络注册。获得手机的注册状态。 AT+WOPN 读取操作员名字。 AT+CPOL 优先操作员列表。 四、安全命令 AT+CPIN 输入PIN。 AT+CPIN2 输入PIN2。 AT+CPINC PIN的剩余的尝试号码。 AT+CLCK 设备锁。 AT+CPWD 改变密码。 五、电话簿命令 AT+CPBS 选择电话簿记忆存储。 AT+CPBR 读取电话簿表目。 AT+CPBF 查找电话簿表目。 AT+CPBW 写电话簿表目。 AT+CPBP 电话簿电话查询。 AT+CPBN 电话簿移动动作。这个特殊命令使电话簿中的条目前移或后移（按字母顺序） AT+CNUM 签署者号码。 AT+WAIP 防止在下一次重起时初始化所有的电话簿。 AT+WDCP 删除呼叫电话号码。 AT+CSVM 设置语音邮件号码。 0891683110100305F0240B500009001422262522305 B1582C1603 0891683110100305F0240B500009001422272322304 32994C06 AT+CMGR=3 +CMGR: REC READ09/10/24,23:25:09+32 0123456789ABCDEF 六、短消息命令 AT+CSMS 选择消息服务。支持的服务有GSM-MO、SMS-MT、SMS-CB。 AT+CNMA 新信息确认应答。 AT+CPMS 优先信息存储。这个命令定义用来读写信息的存储区域。 AT+CMGF 优先信息格式。执行格式有TEXT方式和PDU方式。 AT+CSAS 保存设置。保存+CSAS和+CSMP的参数。 AT+CRES 恢复设置。 AT+CSDH 显示文本方式的参数。 AT+CNMI 新信息指示。这个命令选择如何从网络上接收短信息。 AT+CMGR 读短信。信息从+CPMS命令设定的存储器读取。 AT+CMGL 列出存储的信息。 AT+CMGS 发送信息。 AT+CMGW 写短信息并存储。 AT+CMSS 从存储器中发送信息。 AT+CSMP 设置文本模式的参数。 AT+CMGD 删除短信息。删除一个或多个短信息。 AT+CSCA 短信服务中心地址。 AT+CSCB 选择单元广播信息类型。 AT+WCBM 单元广播信息标识。 AT+WMSC 信息状态（是否读过、是否发送等等）修正。 AT+WMGO 信息覆盖写入。 AT+WUSS 不改变SMS状态。在执行+CMGR或+CMGL后仍保持UNREAD。 七、追加服务命令 AT+CCFC 呼叫继续。 AT+CLCK 呼叫禁止。 AT+CPWD 改变追加服务密码。 AT+CCWA 呼叫等待。 AT+CLIR 呼叫线确认限制。 AT+CLIP 呼叫线确认陈述。 AT+COLP 联络线确认陈述。 AT+CAOC 费用报告。 AT+CACM 累计呼叫计量。 AT+CAMM 累计呼叫计量最大值。 AT+CPUC 单价和货币表。 AT+CHLD 呼叫相关的追加服务。 AT+CLCC 列出当前的呼叫。 AT+CSSN 追加服务通知。 AT+CUSD 无组织的追加服务数据。 AT+CCUG 关闭的用户组通过单片机向GSM发送相关的AT指令，从而实现语音短信等功能。2.3.4 安全气囊的原理： 当汽车速度在30kmh以上受到正面碰撞(碰撞角度与汽车中轴线成30角度之内)或侧面碰撞时，安装在汽车前部或侧面的碰撞传感器利用碰撞时产生的惯性力，检测到碰撞作用的时间、汽车减速度即碰撞强度。SRSECU将碰撞传感器送来的碰撞信号与ECU内储存的碰撞触发数据进行比较，如果判定碰撞强度达到或超过其规定值，则指令接通安全气囊引爆管的工作电路，引爆管迅速爆炸燃烧，并引燃气体发生器内的气体发生剂。气体发生剂的燃烧十分剧烈，在瞬间产生释放出大量气体，经过滤冷却后充入折叠的安全气囊，使气囊在极短的时间内突破衬垫迅速膨胀展开成扁球状。在驾驶员或乘员头部、胸部或身体因碰撞时的反冲力向前或向侧面冲去时，鼓起的气囊在驾驶员或乘员的前部或侧面车身硬件间成弹性缓冲气垫，利用气体本身的阻尼作用或气囊背面排气孔排气节流的阻尼作用，吸收并分散驾驶员和乘员的冲击能量。气囊鼓起后很快就从气囊背面的小孔排出部分气体而变瘪，柔软的气囊表面就能有效地保护人体头部、胸部和身体其他部分免受冲击伤害或减轻伤害程度。 气囊内部充填的气体在受到驾驶员或乘员反冲压迫时，能缓冲驾驶员或乘员受到的碰撞冲击力，避免了驾驶员头部和身体与汽车零部件的硬碰撞，从而减少驾驶员或乘员的伤害程度。但如果膨胀后有弹性的安全气囊在受到驾驶员或乘员的反冲压迫时还不放气变瘪，则有可能因驾乘人员的头部埋在气囊中无法呼吸，憋气死亡。或