1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及工作過程

汽車防盜系統(tǒng)由車主手機、GSM通信模塊、中央處理模塊、檢測模塊、報警模塊和執(zhí)行模塊組成，系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

(1)監(jiān)測模塊由多組傳感器及信號處理電路構(gòu)成，用于車況信息的采集，并將采集的數(shù)據(jù)信號加以處理后傳輸至中央處理模塊。

(2)中央處理模塊接收來各個傳感器的信息進行數(shù)據(jù)融合，將處理的結(jié)果分級。中央處理模塊根據(jù)不同等級的警報觸發(fā)不同的報警信號和執(zhí)行操作，并通過通信模塊將事態(tài)判定結(jié)果發(fā)送到車主手機。

(3)報警模塊接收中央處理模塊的指令，利用聲音、閃光等進行報警。

(4)執(zhí)行模塊通過通訊模塊接收車主手機發(fā)送的指令，車主可以方便地進行“汽車鎖死”、“警報解除”等操作。

(5)通訊模塊能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)通訊功能。

系統(tǒng)正常工作時，首先將檢測模塊采集數(shù)據(jù)送到中央處理模塊，并且判斷是否發(fā)生異常情況，如果發(fā)生異常情況并進行數(shù)據(jù)信息綜合分析處理后通過GSM通信模塊向用戶發(fā)送相應的報警短消息，用來監(jiān)測、控制汽車的工作狀態(tài)。車主接收到報警短消息后，根據(jù)具體異常情況發(fā)送控制汽車的短消息指令，用戶還可以通過手機發(fā)送短消息進行訪問，當用戶接收到報警信息時，可以根據(jù)報警的種類向主機發(fā)送短消息，對各被控量實現(xiàn)遠程控制，中央處理模塊提取短消息并譯碼后進行相應的操作啟動報警模塊或執(zhí)行模塊。

被盔警報 如有人非法開啟車門或發(fā)動汽車，通過發(fā)送短消息將警報信息發(fā)送給車主或其他指定手機。

遠程遙控 當車輛遇搶劫或盜竊時，車主或指定的手機可通過短消息對指定的車輛進行遙控，實現(xiàn)斷油、斷電等相關(guān)操作。

系統(tǒng)利用GSM網(wǎng)絡(luò)同車主進行通信，及時報告汽車狀況，提高了防盜系統(tǒng)的可靠性。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，由傳感器單元電路、單片機AT89S52電路、GSM模塊通信電路、聲音燈光報警電路、斷油斷電控制電路等組成，并由固態(tài)繼電器控制具體操作設(shè)備。

2.2 GSM模塊設(shè)計

GSM模塊選用西門子公司的TC35，在應用系統(tǒng)中很容易集成，具有如下特點：

(1)頻段為雙頻GSM 900 MHz和GSM 1 800 MHz；

(2)支持數(shù)據(jù)、語音、短消息和傳真；

(3)電源范圍寬；

(4)具有RS 232接口和語音接口。

電路連接簡單，單片機的串行接口通過電平轉(zhuǎn)換芯片MAX202與TC35的串口相連，采用異步串行通信。

2.3 傳感器設(shè)計

多種傳感器的選擇主要是針對竊賊的盜竊手段決定，一般盜竊手段有以下幾種：整車搬運法；破壞車體法；復制鑰匙或開鎖高手直接將車開走；竊取車載物件等。竊賊的這些行為會引起車體振動、傾斜等現(xiàn)象，同時還伴有中心波長為9～10μm的紅外輻射等人體生物信息。根據(jù)竊賊盜竊汽車所引發(fā)的異�，F(xiàn)象，選用以下傳感器構(gòu)成防盜系統(tǒng)的監(jiān)測模塊：

微波多普勒傳感器 該傳感器在人或物體靠近時接收器接收的頻率發(fā)生變化，當頻率變化至設(shè)定值時，可以判斷為有人或物體進入防盜系統(tǒng)的預警范圍。采用MX1052(HB100)型微波多普勒傳感器，10.525 GHz微波頻，非接觸式，不受熱、嗓音、濕度、氣流、塵埃等影響，抗干擾探測范圍超過15 m。應用電路簡單，配兩個LM324即可實現(xiàn)功能。

振動傳感器 該傳感器能夠?qū)�車體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-1型高靈敏振動位移傳感器。他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，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)。

傾角傳感器 傾角傳感器監(jiān)測車體相對于初始位置是否出現(xiàn)傾角變化，如果這種角度的變化是以特定頻率出現(xiàn)或達到設(shè)定的閾值，就可以判斷為汽車整體被搬運。采用SCA100T傾角傳感器，雙軸傾角測量，DIL-12塑料SMD封裝。

熱釋電紅外傳感器 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°。可使用BISS001型紅外成品組件，作用距離通過菲聶爾透鏡調(diào)節(jié)。

霍爾開關(guān)器件 通過霍爾開關(guān)器件可以對汽車的車門、發(fā)動機艙蓋及后備箱蓋的非法開啟進行監(jiān)測。CS1020霍爾開關(guān)電路由反向電壓保護器、電壓調(diào)整器、霍爾電壓發(fā)生器、差分放大器、施密特觸發(fā)器和集電極開路輸出級組成，能將變化的磁信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字電壓輸出。

2.4 報警控制電路設(shè)計

當用戶收到報警信息后，如需采取措施，可以向TC35模塊撥號。單片機收到信號后，發(fā)出ATH指令將撥號掛斷，然后發(fā)出控制信號。控制信號通過運放放大后，繼電器將點火線切斷或斷油或是啟動聲音報警和燈光報警，從而保證汽車的安全。如要恢復，再向TC35撥號即可。由于繼電器的內(nèi)阻很小，設(shè)計采用OC門驅(qū)動電路。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

3.1 GSM短信息數(shù)傳實現(xiàn)設(shè)計

GSM引擎模塊提供的命令接口符合GSM07.05和CSM07.07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(shè)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(luò)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(shè)備可以向GSM模塊發(fā)送各種命令。與SMS有關(guān)的GSM AT指令如表1所示。

利用GSM的AT指令進行短消息的發(fā)送和接收步驟如下：

發(fā)送中文則要采用PDU串，如果把中文“有人動車!”五個字發(fā)送到13594120635，發(fā)送：SMSC號碼是+8613800250500，對方號碼是13594120635，消息內(nèi)容是“有人動車!”。發(fā)出的PDU串為：“08 91 68 31 08 20 05 05 F0 11 00 0D 91 68 31 95 14 02 36 F5 00 00 00 06 C8 32 9BFD 0E 01”。

3.2 系統(tǒng)軟件流程

系統(tǒng)軟件采用匯編語言與C語言混合編程實現(xiàn)，程序主要流程如圖3所示。系統(tǒng)程序主要包括系統(tǒng)初始化程序、無線數(shù)據(jù)傳輸程序、傳感器數(shù)據(jù)采集程序、GSM模塊通信程序、聲音燈光報警程序、繼電器控制程序等。

4 結(jié)語

經(jīng)實驗驗證，采用基于GSM短消息數(shù)傳技術(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。此外本系統(tǒng)利用多傳感器信息融合技術(shù)，對預警信息的緊急程度進行區(qū)分，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。