摘要：文章基于GSM／GPS模塊，設(shè)計實現(xiàn)了一款新型的網(wǎng)絡(luò)式汽車防盜系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用GPS定位技術(shù)獲得車輛的位置，利用傳感器判斷車輛是否出現(xiàn)異常情況，并利用GSM網(wǎng)絡(luò)將車輛狀態(tài)信息，通過SMS(短消息業(yè)務(wù))通知給車主。同時也可接收來自車主或監(jiān)控中心的控制指令，從而實現(xiàn)對車輛的自動報警、自動控制、自動信息查詢等功能，實現(xiàn)了與用戶間的雙向交流。
關(guān)鍵詞：全球定位系統(tǒng)；全球移動通信系統(tǒng)；單片機；汽車防盜系統(tǒng)

0 引言
    隨著新時代的到來，汽車作為重要的交通工具也得到迅速發(fā)展，同時，隨之而來的汽車被盜事件也日益增多。但是目前市場上的汽車防盜系統(tǒng)大都存在一定的局限性。因此，具有高可靠性和安全性的網(wǎng)絡(luò)式防盜系統(tǒng)逐漸進入了人們的視野。網(wǎng)絡(luò)式防盜主要是突破了距離的限制，解決了傳統(tǒng)物理防盜器的被動防盜方式，集成了先進的GPS定位系統(tǒng)和GSM通信系統(tǒng)模塊，利用SMS(短消息業(yè)務(wù))向車主收發(fā)短信，實現(xiàn)了與用戶間的雙向交流。互動式、主動型的報警模式，不僅能在汽車被非法移動前通知車主，而且能通過網(wǎng)絡(luò)遠程控制車輛。本項目即采用GPS和GSM網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的一種適合大眾的、更加可靠安全的汽車智能防盜系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計
    系統(tǒng)總體主要由GSM模塊、GPS接收機模塊、單片機控制電路、傳感器報警電路和電源電路五部分組成。傳感器報警模塊監(jiān)測車輛的異常情況；GPS模塊負責(zé)接收定位數(shù)據(jù)；單片機控制電路在檢測出異常的情況下對GPS定位數(shù)據(jù)進行采集接收并分析，GSM模塊在單片機的控制下收發(fā)短信；電源電路7805為單片機、GPS模塊提供+5V直流電壓，LM2941CS將+5V直流電壓穩(wěn)壓為+4．2V提供給GSM模塊使用。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
2．1 傳感器部分
    此系統(tǒng)使用霍爾開關(guān)器、振動傳感器、傾角傳感器和熱釋電紅外傳感器等器件，監(jiān)測車體振動、車體位態(tài)改變和人體生物信息等不同方面，能夠獲取汽車防盜所需的足夠信息，最大程度地消除信息的不確定性，提高報警的可靠性。
2．2 GSM部分
    本系統(tǒng)采用德國西門子地工業(yè)GSM模塊TC35i。該模塊是RS232數(shù)據(jù)口、雙頻(GSM900／GSM1800)，并符合ETSI標準GSM0707和GSM0705。它含有射頻電路和基帶，且提供標準的AT命令接口，實現(xiàn)雙向傳輸指令和數(shù)據(jù)，并可通過關(guān)斷信號或AT命令實現(xiàn)故障恢復(fù)和重啟。它的工作電壓為4．2V，當(dāng)模塊的供電電壓低于3．3V會自動關(guān)機。因為模塊在發(fā)射信號時，電流最大值高達2A，所以采用高要求的電源給其供電。本系統(tǒng)采用穩(wěn)壓芯片LM2941CS，它專用于可調(diào)開關(guān)型高性能微波電路，能夠提供穩(wěn)定的大電流電壓輸出。TC35i模塊引腳，可分為電源、SIM卡、數(shù)據(jù)輸入／輸出、音頻接口和控制等5類，共有40個。使用TC35i模塊時，要讓TC35i進入工作狀態(tài)，應(yīng)確保其啟動腳IGT加上一個時間長于100ms的低電平。

2．3 GPS部分
    本系統(tǒng)采用SIRF第三代高靈敏度引線式GPS接收模塊SIRF starIII。該芯片為串口通訊，波特率4800；電平數(shù)據(jù)輸出，格式為TTL。它有20個通道，即可同時追蹤20個衛(wèi)星信道，確保了最高的接收靈敏度，使定位精度小于10m。其內(nèi)部有可充電電池，可以保存星歷數(shù)據(jù)，便于快速定位。數(shù)據(jù)斷電記憶時間可達七天多。該模塊GPS采用標準的MMCX天線接口，便于連接GPS天線。數(shù)據(jù)線接口采用6線接插件引線輸出，便于產(chǎn)品開發(fā)時制作樣機，而且使用時非常簡單，只需用到三根輸出線。GPS的輸出使用第二引腳，它是串口TTL電平信號，高電平大于2．4V，低電平小于0．4V，輸出驅(qū)動能力為2mA，可以直接和單片機接口；秒信號輸出使用第六腳，每秒都會輸出一個10ms寬度的0．2V左右的脈沖信號用于授時；直流正電源為3．5～5．5V，使用第一引腳；電源地使用第五引腳。默認情況下，GPS接收模塊SIRF star III每秒輸出一次定位數(shù)據(jù)，通常采用$GPRMC精簡數(shù)據(jù)格式。語句格式如下：
    $GPRMC，<1>，<2>，<3>，<4>，<5>，<6>，<7>，<8>，<9>，<10>，<11>，<12>
    *hh<CR><LF><10-12>一般不使用。每條定位數(shù)據(jù)以“$”開始，以回車行結(jié)束。
    圖3 GPS數(shù)據(jù)接收流程圖

2．4 控制部分
    本系統(tǒng)的控制部分采用的是ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C52。它是一個低功耗、高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8k bvtes能夠反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲單元和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)內(nèi)存單元(RAM)，該片內(nèi)置8位中央處理器和Flash存儲單元。器件采用ATMEL公司的高密度、永久性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)。AT89C52單片機功能強大，可應(yīng)用于許多較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。本機有兩個全雙工的串行通訊口，滿足能同時跟GSM模塊和GPS模塊通訊的條件。單片機的10腳和11腳與GSM模塊通訊。單片機的16腳和17腳與GPS模塊通訊。如圖4所示。

3 AT命令
    單片機可以發(fā)送AT指令來控制GSM模塊TC35i，發(fā)送短信常用Text和PDU模式。Text模式主要用來傳送GPS信息，使用Text模式收發(fā)短信代碼簡單，容易實現(xiàn)，但缺點是不支持中文短信；PDU模式主要用來發(fā)送汽車的狀態(tài)和控制信息。但其純英文短消息解碼不方便，因此收發(fā)純英文字符和數(shù)字字符時，采用Text模式，PUD模式不僅支持中文模式，也能發(fā)送英文短信。

4 系統(tǒng)設(shè)置和控制
    本系統(tǒng)是在可靠與成熟的GSM移動網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上建立的，并充分利用GSM移動網(wǎng)絡(luò)的資源，采用中文短信息形式，直接把多個報警地點的情況顯示在用戶的手機屏幕上，從而實現(xiàn)迅速、準確報警，實時性強。并盡量減少用戶場所終端的投入。在用戶終端要對使用的GSM服務(wù)網(wǎng)、短消息特服號碼、用戶手機號碼、警情采集模塊種類和個數(shù)等進行相應(yīng)的設(shè)置。

5 結(jié)語
    本文的主要創(chuàng)新點在于此防盜系統(tǒng)集GSM與GPS于一體，利用GSM手機模塊的移動通信技術(shù)，與當(dāng)今流行的GPS技術(shù)相結(jié)合，配合單片機控制技術(shù)，采用最直觀的中文短消息形式，能夠直接把多個報警地點的情況反映到手機上，完成了汽車防盜定位系統(tǒng)的設(shè)計，實現(xiàn)了車輛遠程監(jiān)控的智能化、安全化。根據(jù)車輛智能防盜的具體要求，本系統(tǒng)還可以進行軟、硬件的升級。由于模塊間采用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，增加了本系統(tǒng)的隱秘性，降低了系統(tǒng)被徹底破壞的可能性。進一步改進后，能與手機定位系統(tǒng)軟件相結(jié)合，方便用戶使用，而且適合批量生產(chǎn)以及推廣應(yīng)用。