采用短信方式的汽車防盜報警系統(tǒng)設計
隨著汽車數(shù)量不斷增多，汽車被盜已成為當今普遍關(guān)注和急需解決的社會問題。目前各種汽車防盜方法和產(chǎn)品層出不窮，但是，汽車防盜問題依舊沒有完全解決。傳統(tǒng)的報警系統(tǒng)存在很多問題，如作用距離短、報警器產(chǎn)生的噪聲污染環(huán)境、誤報現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。本系統(tǒng)設計的GSM汽車防盜器，是依托覆蓋率極高的GSM網(wǎng)絡，利用GSM無線通信業(yè)務和短消息增值業(yè)務，具有實現(xiàn)簡單、通信成本低、頻譜利用率高和保密性好等特點。不僅實時、自動、可靠及方便地實現(xiàn)了通信報警，而且突破了距離的限制，具有技術(shù)含量高、智能化、網(wǎng)絡化的特點。
系統(tǒng)總體設計
汽車報警系統(tǒng)主要由檢測模塊、處理器、GSM通信模塊、車主手機組成，系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。檢測模塊包括熱釋電紅外線傳感器和振動傳感器，檢測模塊檢測到信號以后，通過軟件處理系統(tǒng)和GSM網(wǎng)絡將報警短信傳到車主手機或指定號碼手機，從而實現(xiàn)了報警信號的長距離傳輸。
圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖
系統(tǒng)硬件設計
1 GSM通信模塊
GSM模塊TC35i是一個支持中文短信息的工業(yè)級GSM模塊，工作在GSM900和GSM1800雙頻段，可傳輸語音和數(shù)據(jù)信號，通過接口連接器和天線連接器分別連接SIM卡讀卡器和天線。其數(shù)據(jù)接口(CMOS電平)通過AT命令可雙向傳輸指令和數(shù)據(jù)，它支持Text和PDU格式的SMS?？赏ㄟ^AT命令或關(guān)斷信號實現(xiàn)重啟和故障恢復。
2 熱釋電紅外線報警電路
熱釋電紅外線傳感器是20世紀80年代發(fā)展起來的一種新型高靈敏度探測元件。它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出。將這個電壓信號加以放大，便可驅(qū)動各種控制電路，如作電源開關(guān)控制、防盜防火報警、自動檢測等。熱釋電紅外傳感器只對中心波長為9～10μm的紅外線輻射敏感，能夠檢測到人體輻射的紅外信息，可以用作人體入侵車內(nèi)的監(jiān)測器件。熱釋電紅外傳感器通過檢測人或動物發(fā)射的紅外線而輸出電信號，作用角度為110°?？墒褂肂ISS001型紅外成品組件，作用距離通過菲聶爾透鏡調(diào)節(jié)，應用電路如圖2所示。
圖2 熱釋紅外報警電路
圖2中BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路。它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成被動式的熱釋電紅外報警器，由運算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時間定時器以及封鎖時間定時器等構(gòu)成的數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐贰?/p>
3 振動傳感器
振動傳感器能夠?qū)圀w特殊頻段的振動進行監(jiān)測，在車體被外力破壞的情況可以產(chǎn)生警報。振動傳感器可采用ND-l型高靈敏振動位移傳感器。它是一種集振動和位移測量于一身的全方位固態(tài)控制器件，將機械式振動傳感器微型化，將振動體碳化并進行密封處理，對振動有很高的檢測靈敏度，對周圍環(huán)境的聲音信號抑制并具有很強的抗干擾能力，其靈敏度通過電容可調(diào)。其工作性能更可靠。輸出開關(guān)信號直接與TTL電路或者與單片機輸入電路相連接，電路結(jié)構(gòu)簡單，輸出阻抗高，靜態(tài)工作電流小。
圖3 震動報警電路圖及其輸出波形
圖3是用MOST非門電路組成的震動檢測電路，其輸出的波形是幅度相同的震動脈沖信號。該信號送到單片機，由單片機軟件檢測震動信號的真?zhèn)?，通過脈沖寬度、脈沖數(shù)量判斷震動的類型。如果使用端口可編程的單片機，端口編程為輸入狀態(tài)時，可以直接檢測震動信號，省去整形放大電路。
系統(tǒng)軟件設計
1 與SMS有關(guān)的AT指令
GSM模塊提供的命令接口符合GSM07.05和GSM07.07規(guī)范。GSM07.07中定義的AT Command接口，提供了一種移動平臺與數(shù)據(jù)終端設備之間的通用接口。GSM07.05對短消息作了詳細的規(guī)定，在短消息模塊收到網(wǎng)絡發(fā)來的短消息時，能夠通過串口發(fā)送指示消息，數(shù)據(jù)終端設備可以向GSM模塊發(fā)送各種命令。
目前，發(fā)送短消息常用Text和PDU(Protocol Data Unit)模式。使用Text模式收發(fā)短信代碼簡單、容易實現(xiàn)，但最大的缺點是不能收發(fā)中文短信，而PDU模式不僅支持中文短信，也能發(fā)送英文短信。PDU模式收發(fā)短信可以使用三種編碼:7位、8位和UCS2編碼。7位編碼用于發(fā)送普通的ASCII字符，8位編碼通常用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息，UCS2編碼用于發(fā)送Unicode字符。編碼類型在PDU數(shù)據(jù)包中指定。
圖4 系統(tǒng)流程圖
2 系統(tǒng)流程
系統(tǒng)流程圖如圖4所示。主程序包括系統(tǒng)初始化、循環(huán)檢測。延時子程序用來產(chǎn)生一定的延時，然后啟動報警器以防止誤報警：主程序用來控制報警電路、短消息發(fā)送電路。當單片機接收到中斷報警信號后由短信發(fā)送電路及時向車主發(fā)送報警消息。如果一切正常，程序處于循環(huán)等待中。
結(jié)束語
經(jīng)驗證，采用基于GSM短消息數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的汽車防盜系統(tǒng)，不僅可以提高報警的通信可靠程度，而且通信距離基本不受限制，從而實現(xiàn)用戶對汽車的長距離監(jiān)控。便于車主根據(jù)情況采取措施，滿足了車主對汽車防盜的要求。該系統(tǒng)安裝簡單、功能強、便于應用、易于推廣。
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