基于单片机的远程控制汽车防盗报警系统的设计

２０１６年１１月　内蒙古科技与经济　Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｙ　Ｎｏｖｅｍｂｅｒ　２Ｏｌ６　Ｎｏ．２１　Ｔｏｔａｌ　Ｎｏ．３６７　第２１期总第３６７期　基亏单片机的远程控制汽车防盗报警系统的设计　冯超，孟俊焕　（德州学院，山东德州　２５３０２３）　摘　要：以防盗控制为例，阐述一般防盗报警系统的类型特点和基本工作原理，并介绍了这种技术　的最新发展趋势。　关键词：单片机；报警系统；ＧＳＭ数字移动通信；智能化　中图分类号：Ｕ４６１．９１　文献标识码：Ａ　文章编号：１ＯＯ７—６９２１（２０１６）２１一ＯＯ７８一Ｏ２　本设计利用单片机技术与移动通信技术相结　合，实现汽车状态监测、防盗报警等作用。当汽车遇　到外来的危险时，启动警报，同时警报指示也会发送　至手机上，告诉车主危险状况，车主可以通过手机防　止汽车被盗。　帮助你锁好车门另外还有声光的显示。假如离开车　时，车门没有关好，也伴随系统会给你声光报警提示　你关好车门。假如你没有关好车窗，它也会自动帮　你关闭车窗。当你要开车时，系统会自动帮你开门　不需要任何操作。　２。４　多功能化　１　汽车防盗报警系统设计目的和意义　随着人们生活水平的不断提高，汽车越来越成　为人们生活中不可缺少的一部分。汽车数量增多，　车辆被盗的数量也逐年上升，这给社会带来极大的　不安定因素，担心车辆被盗，成为困扰每一位汽车用　户的难题。最早的汽车采用机械式门锁，以防行驶　的车突然自动开启发生意外，但是没有防盗的作用。　伴随汽车技术的成熟，都会在汽车安装附有钥匙的　门锁，它只能保障一个车门的安全，其他车门依靠车　内的门锁。有的利用转向锁，它与汽车的转向轴相　关联，转向锁和点火锁一起作用在转向盘下，依靠钥　匙控制。当有非法启动发动机，汽车不会实现转向，　避免了被盗。目前采用各种技术，通过锁定汽车上　某一关键部件防止汽车移动起到汽车防盗的功能；　因为汽车技术的突飞猛进，电动化防盗报警技术也　迅速发展，基于单片机的汽车防盗报警也在汽车上　实现应用。　在同一辆车上使用两种或两种以上的防盗技　术，从而增加窃贼的盗窃难度并延长其作案时间，最　终迫使窃贼放弃。如安装超音波传讯锁的属于机械　式防盗器和电子防盗器的组合：方向盘锁是利用钢　制材质制造不易锯断，感应器采用超音波感应与震　动感应，在收到异常状态的第一时间就呼叫车主，距　离可达２．５ｋｍ～３ｋｍ，车型不限。　３汽车防盗报警系统设计原理　近年来，行业报警器发展非常迅猛，特别是光电　２　汽车防盗报警系统设计项目发展趋势　２．１　网络化　随着网络的发展，可实现远程监控跟踪定位，汽　车防盗报警系统网络化可实现；所以当汽车被盗时，　防盗报警系统的应用最为广泛，光电防盗报警系统　以其监测范围宽，探测距离远，可靠性高，隐蔽性好　等优点著称，虽说报警器种类繁多，但基于单片机的　控制的报警器的基本结构都大同小异，系统核心部　分是传感器检测和单片机的处理，利用传感器检测　车的情况，传感器一般采用双鉴别模式即有两个具　有功能互补性的传感器同时对车内监测，然后输出　两路不同的信号，再经过逻辑与关系判断，当发现并　确认有盗车时检测电路输出信号给单片机，由单片　机根据输入的信号发出报警指令给报警电路，从而　触发报警电路，达到及时准确的报警功能。　利用目前的ＧＰＳ定位、电子地图等技术可以实现以　后的汽车自动跟踪系统，取得盗贼作案的证据。同　时与警方机动车防盗报警系统网络联网，可以自动　进行报警功能，迅速找到丢失的车辆。　２．２　多功能化　藏蜘麟　电瓣　在汽车上增加不同的防盗技术，可以加强防盗　系数。比如装置机械和电子相结合得超音波讯锁：　使用钢制材质得方向盘锁牢靠结实，另外使用音波　和震动相结合的感应装置，这样可以迅速的了解汽　车的状态，距离３ｋｉｎ之内，车型不限。　２．３便捷化　目前“被动式免钥匙进入”技术应用于轿车，它　可以实现自动车门加解锁与车窗玻璃升降的功能；　车主携带“智能钥匙”离开轿车＞１．８ｍ，它可以自动　图１系统原理　４汽车防盗报警系统的方案设计与选择　４．１　方案设计　收稿日期：２０１６一Ｏ８—２９　作者简介：冯超（１９９５一），汽车服务工程专业，就职于德州学院。　・　７８　・　冯超，等・基于单片机的远程控制汽车防盗报警系统的设计　方案一：根据需求，汽车内部采用红外发射模　块，当汽车遭遇偷盗等行为时报警模块发出报警声，　同时通过红外发射模块将信号通过红外线的形式通　知车主，该方案成本低，但通信距离短，灵敏度不高。　方案二：报警核心部分采用单片机与现代ＧＳＭ　２０１６年第２１期　换再传到微处理器中进行处理与判断，处理的结果　利用ＧＳＭ模块传送到车主手机或者上位机上。报　警装置接收安防信号采用加速度传感器，如遇暴力　打开车门等情况下随着信号的变化转换给单片机的　信号发生改变，一单发生改变，单片机则仲裁该危险　数字移动通信技术相结合，就可以实现车辆状态监　控、防盗报警、远程控制等功能。当汽车遭遇到打开　等危险情况时，立即启动警报，同时发送相应信息到　指定的手机上，通知车主有异常情况，车主可以通过　Ｔ－机获知信息防止汽车被盗。该方案成本相对较　高，但其具有功能强大、灵敏度高等特点。　４．２方案选择　好的汽车防盗报警器装置，不仅要保证效果而　且也要缩小成本；所以可以利用ＧＳＭ网络的短信　服务实现作用，它是比较完善、成熟与应用广泛的系　统；利用ＧＳＭ的短信服务功能，实现利用移动网络　传递简短信息，也是信息在广泛网络的传递与储存　的过渡。因为全球ＧＳＭ网络都可以实现漫游与联　网，所以没有必要再组建特定的通信网络配合设计　的系统，这样拥有迅速传输实时数据作用得短信应　用可以得到普及；该系统由防盗传感器检测到的安　防信号、微处理器、ＧＳＭ模块、ＧＳＭ网络、用户手机　等组成，其方案框图如图２所示。　ＳＥＮＳＥ￣　，＇　—　ＭＣＵ　＿Ｊ、　６Ｓ埘模块　—　图２汽车远程控制防盗报警系统方案　所以，利用ＧＳＭ网络短信平台报警系统有以　下优势：①适用范围广，只要是３ＳＭ信号覆盖（手机　可用）的地方就可以使用；②短信被传递的速度快，　大约５．５Ｓ可以实现一天短信的传送；③组网简易，　成本低廉。与有线网比较，忽略线路、电话资源；④　实现短信的多条发送，用最少的时间实现大量信息　发送的作用。　５汽车防盗报警系统的硬件设计　图３主要硬件电路　此系统在传统防盗报警技术基础上，再利用　ＧＳＭ数据集测技术、ＧＳＭ信息通信技术、计算机自　动控制技术、数据信息采集技术于一体。在汽车防　盗传感器状态监测时，当检测到信号就会经Ａ／Ｊ３转　状况，并利用ＧＳＭ模块把信息发送给车主。该电　路的核心模块电路图如图３所示。　现在，在国内采用的ＧＳＭ模块型号系列很多，　并且大多数这些模块的特点和使用规则相似。而西　门子ＴＣ３５型号性价比相对高，在国内市场反应良　好。因此我们最终使用西门子ＴＣ３５模块。　ＴＣ３５模块的主要组成是有六部门：供电模块、　闪存、基带处理器、射频模块、ＺＩＦ连接器、天线接　口。其中基带处理器是ＴＣ３５的核心模块，它的作　用是收集ＧＳＭ的数据与语音信号。另外，它也可　以实现ＦＲ、ＨＲ和ＡＥＲ语音信道编程。　ＴＣ３５模块数据通信电路可以实现软件随控、　收发短消息、与微处理器联系等作用。ＴＣ３５数据　接口采用了串行异步收发装置，和Ｔｕ～ＴＲＳ一２３２　接口电路标准相吻合。数据接口有８位数据、无校　验位、１位停止位的配置，实现在３００ｂｐｓ一１１５ｋｂｐｓ　的波率下运行。　声波所引起的颤动对于加速度数据的大小影响　是极其小的，因为传感器产生的谐振频率点很低，另　外声波得阻挠的频率和谐振频率数值接近引发共　振。利用ＱＮＦ包装得ＭＭＡ７２６０加速度传感器谐　振频率大概在ＩＯＫＨＺ范围内，可以很好的避免声　波谐振引发得误报。同时ＡＣＤ和加速度输出端之　间添加了通滤波电路，作用是除去加速度传感器得　高频相应和电器引发的高频。因为后期的软件运行　可能产生对高频信号进行抑制，综合预算成本、稳定　性，选择使用ＲＣ无源低通滤波器。　６软件分析　此防盗报警系统设计、开发与调试都利用了单　片机Ｃ语言编程，利用ＥＩｃ５１软件实现程序的编　辑、调试。　ｃ语言是一种广泛的程序设计语言，它可以给　予高效代码，丰富操作符，结构化编程。它语言简　洁、使用方便，可以直接访问机器物理地址能力。ｃ　不是一种很深奥的语言，应用广泛，适合任何领域。　它可以为任何软件给予有效和方便的编程。很多利　用Ｃ比其他语言编程效率更高。　该设计主要涉及ＡＴ８９Ｓ５２的软件程序的编写，　由于该系统结构简单，程序流程图比较简单。当进　入功能时检测是否系统打开报警功能，假如没有打　开程序可以直接结束；假如打开报警，则会系统进人　初始化中，初始化完成后立即启动第一次ＡＤｃ的　转换，等待ＡＤｃ转换结束，转换结束后单片机通过　ＩＯ口读取转换的数据，随即仲裁转换的数值是否是　安全范围。若是安全范围，系统进行下一次ＡＤＣ　转换，若不安全，利用单片机内部设置的数值单片机　与ＧｓＭ模块进行结合操作，实现把发送的数据发　送给机主，同时报警。在报警过程中，系统若发现危　险排除，将根据需要选择是否再次进入下一次报警　还是直接结束系统。　（下转第８１页）　・　７９　・　Ｉ军．等・中波广播天馈系统的没汁分析　波天线以高仰角辐射的那邴分电波将被电离　层反射回地　而肜成）两种传播方　。”【ｑ　的放【乜．从　Ｊ　尘　Ｉ　现象　・　小没汁放电球嵌装　人线　部．　１云　接近地　时．　火线顺端产：，＃感成电何时．沿人线¨　刊，、放　ｔ　球处　”・放点球发ｔ放电．该放点球川粗　卜踢形成稳定的服务　域，却可能对其他的川　成ｊ：扰。敝人线心　，Ｊ场啦　。　总结　减少久波辐　．』ｆ｝ｌ人　导线　＿ｊ地下颅没的金属饭连接．保持　ｊ大地的良好　状态．从而通过放点球Ｉ　ｒ以瞬问放电，达剑避信的口　线的电气特　的好坏．　接决定其辐射　旌波的服务场姒ｆ¨　满意的广播　盖效果。　Ｈｊ　Ｏ－塔人线进行发射．发…的足　灭线　直撇　它在水平力’…　无辐射．　垂“嘶内达到最　地波达剑最大．尤人波辐身Ｉｆ　射天线的避雷设计　的。也就避免感应电流向机器，Ｊ‘向　ｆ０．产，｝　确保发射｛Ｉ』Ｌ　被　坏．能够ｌ１　常遥仃。　１．２　应用　．　其他的没汁¨ｊ‘通过发装逊１ｌｉ＂”的厅　女【１州囱　的避甫没汁足　・娴嘲的顶端安装避雷针．殳【１【冬ｊ　５所　永。避借针通过－卡ｌ【　线　地下的金　板连接．这仟　就可以通过避雷针进¨放电．㈨样达到避　占　的目的。　天馈系统的日常维护　由于天馈线长期工作住　境较差的室外，而且　…”发装金属放电球式的没汁方式．如图ｄ所　般都没有备份天线。因而其日常维护就变得尤为　定期的停机例检【ｆｌ。①愉　并清洁天馈　良　最要。否则一旦天线出＿ｒ问题．就会造成较长时间　的停播。　线系统Ｉｆ１　绝缘ｆ水的是　干¨　Ｊ己什的＿毪拨　③检畲接地线、地Ｍ线核地址　良　。　好。③调配　内的电感线圈、ｌＵ容７亡　是螽良好　综｜：．发射台天馈系统品质．　接　ＩＩｍ刮它播…　日的质　优质的播出　我仃Ｊ经多，Ｊ‘弩虑，录用以ｆ　没汁．１Ｉｊ有　效地避ｒ见１：扰．保　天凋网络的霞个边ｆ　，俑保安全　［参考文献］　发射天线的避雷设计　设计原理　图　ｔ阴雨灭，当带电的　层接近地　时．山于静电　地面ｔ　的物ｆ水会出脱　最的异种电倚．由于电　ｆ－体表面分　／ｆ　均匀。具　‘火端效应　所以这　［１］　华成英．童诗白．模拟电子技术基础（第四版）　［Ｍ］．北京：高等教育出皈社．２００６．　［２］　郑君里．应启珩．杨＿勾理．信号与系统（第三版）　［Ｍ３．北京：高等教育出版社，２０１１．　［３］　刘洪才．李天德．李栋，等．广播发射与卫星传　输理论基础［Ｍ］．北京：中国广播电视出版社，　２０｛）‘　电简就密集分布　突ｊ｛Ｊ的物体上，如大树、　铁塔等舟层建筑物　乜　、‘，ｌ乜衙积累划・定　就乖ｌｌ这　突的物体之　Ｊ会发　姒烈　７【］　￡）　世界．２００８．（７）：８　ｔ～８６．　束语　［２］　张伟．新编央用集成电路遗型手册［Ｍ］．北京：　抓动ｆ。’　息的检测、乍辆　人民邮电出板社．２００８．　殳汁针对？　Ｌ　１　々输Ｉｊ控制进＂ｊ－研究。汽车防盗报警系统核　：控制系统选川的　ＪｌＩ＿机址ＡＴ８【］ｓ５２．汽　振　、谬传书．韩屏．基于Ｉ＋ａｂＶ　ＩＥＷ昀ＵＳＢ数据　采集系统的实现［Ｊ］．工业控制计算机．２００．１．　（１　７）：２３～２４．　愉测采川）ＪＩ】速度传感器ＭＭＡ７２６０ＱＴ进ｉ　将检测的信息通过ＧＳＭ技术发送到乍主的　［４］　张立，等．现代电力电子技术［Ｍ３．北京：科学　出版社．１９９２．　二。另外恢设汁　ｆ“系统的结中勾框图．分析各　路工作原　．进行卡ｆｊ关的软硬件设　手ｉＩ渊　．　ｌＪ实验　ｉ粜。ｆＩｌ冈为该方法的　邴分　『，然仃　一螳小址之处：（Ｄ　Ｉ［５］　丁士心，崔桂悔．盎拟仪　技术　Ｍ　．北京：科　学出版社．２ＯＯ５．　．小　ｌ询波　办’ｍｆ迁　［６］　郑琼林，耿文学．电力电子电路精　工业出版社，１　９９６．　Ｌ７　常用　岛。　ｆ｛Ｉ　ｌｊ：｝发模割的波汁址＾　ｆ　ｆ小　Ｊ　．　待』Ｊｆ　１ｔ　ｊ，　器件・实用电路・设汁童俐　Ｍ７．ｊ　尊：电予　张毅刚。彭喜元．姜守达．等．新编Ｍ（、Ｓ一５１　没汁｝荻模剐时使ＪＨ的通Ｊ＝玎　虑外接的　Ｃ阻　Ｊ等影响．川ｊ　际帧，　兰　他状态变　。　单片机应用技术（第三版）［Ｍ３．啥尔滨；哈尔　…　Ｌ【、　［参考文献］　何小庆．单　机和工业无线网络［Ｊ］．电子产品　滨工业大学出皈社。２００８．　余家春．ＰｒｏｔｅＩ９９ＳＥ电路没计实用教程［Ｍ３．　北京：中国铁道出版社．２（）Ｉ　Ｊ３．　・　８１　・