基于GPRS和GPS的嵌入式汽车防盗系统

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摘要:基于先进的ARM技术,采用gprs通信网络以及全球定位系统提出了一种网络型智能汽车防盗系统。系统由LPC2368微处理器、SIM300CZ无线通信模块、SKG17A1型gps模块以及防盗传感器组成。微处理器对采集到的传感器信号进行处理,当确认有盗贼分子盗车后,切断汽车油路的同时给车主手机和监控中心发送汽车被盗的信息以及定位信息,真正解决了汽车的安全问题。

关键词:LPC2368;GPS;GPRS;传感器

中图分类号:U461 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2010)22-6345-02

Design on the Auto Guard System Based on ARM against Theft

LI Chao, HAN Jin

(Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266510, China)

Abstract: Based on ARM, the paper introduces a net-intelligent auto guard system against theft. GPRS and GPS are adopted in the system. The whole system is made up of LPC2368, SIM300CZ, SKG17A1 and transducers. The signals, collected by the transducers, are processed by the microprocessor. After affirmed that the car is stolen, the system will cut off the gas of the car and send the stolen message and the current position of the car to the car-owner' s mobile phone and the survey center.

Key words: LPC2368; GPS; GPRS; transducer

随着经济的发展和人们生活水平的提高,汽车正以很快的速度进入家庭,这为人们带来了出行的现代化,但是与之伴随的是汽车被盗的数量也逐年上升。目前防盗器按其结构与功能可分四大类:机械式、电子式、芯片式和网络式,虽然各有优劣,但汽车防盗的发展方向则向智能程度更高网络式发展。本文提出网络型智能防盗系统,此系统可以使不管车辆行驶到何处,都随时处于车主的掌握之中。

1 系统的整体结构

汽车防盗系统由GPRS通信模块、GPS模块、CPU模块、检测模块、报警模块和执行模块组成,系统总体结构框图如图1所示。

1)GPRS模块用来实现汽车防盗系统与车主手机之间的数据通信功能。

2)GPS模块用来定位汽车的位置,当汽车被盗以后,车主可以通过GPS定位获得精确实时的汽车位置,从而万无一失地逮捕盗车分子并找到车辆。

3)检测模块由振动传感器、超声波传感器及加速度传感器构成。检测模块用于检测外界异常信号,并将信号传输至CPU模块。

4)CPU模块用来处理检测模块传输来的信号,CPU模块进行综合判断后,触发执行模块和报警模块,并通过短信模块将信息发送到车主手机上。

5)报警模块执行CPU模块的指令,利用闪光、声音报警。

6)执行模块执行车主手机发送的指令,可以方便的进行“切断油路”、“锁死汽车”等操作。

2 系统硬件设计

2.1 系统硬件结构

系统硬件结构框图如图2所示,由超声波传感器电路,加速度传感器电路,振动传感器电路,LPC2368电路,GPRS模块通信电路,GPS模块电路,声音灯光报警电路,继电器控制电路等组成。

2.2 MMA7260Q加速度传感器电路

MMA7260Q是Freescale公司设计生产的采用MEMS工艺制作的低价格、低功耗、单芯片集成三轴加速度传感器。MMA7260是在单一芯片上集成3个相互独立、测量方向相互垂直的敏感元的测量模块。相对于传统的磁效应传感器,MMA7260加速度传感器的硬件电路极其简单,仅需与ADC之间增加阻容滤波电路,其应用电路如图3所示。

2.3 超声波传感器电路

超声波传感器用于检测车内是否有非法侵入。本系统采用的超声波传感器为TCT40-16R/T,发送器的共振频率为40KHZ。发射电路如图4所示,由555电路产生频率为40kHZ的脉冲信号。传感器在人或物体靠近时接收器接收的频率发生变化,当频率变化至设定值时,可以判断为有人或物体进入防盗系统的预警范围。接收电路如图5所示,超声波接收器的输出信号只有几毫伏,因此接收到的脉冲信号必须经过放大调整。本系统采用NE5532进行两级放大,放大信号经过电容C915耦合到LM567的输入端3脚,LM567是一片锁相环电路,其5、6脚外接的电阻R906和电容C918决定了内部压控振荡器的中心频率f[f≈1/(1.1RC)]。当LM567的输入信号的频率没有落在其中心频率40 kHz上时(即有人非法进入车内时),其逻辑输出端8脚将发出报警信号,LPC2368接到此信号后,控制报警电路进行报警。

2.4 振动传感器电路

本系统采用的振动传感器内部有一个压电片和一个弹簧锤。当有震动发生时,将机械震动转化为电信号,经放大后输出。有三条引线,一条是VCC,电压范围是5-12V,一条是地线。另一条是信号线,当检测到有震动时,该信号线输出一定时间间隔的低电平。LPC2368接收到该信号后将控制报警电路进行报警。

2.5 GPRS模块通信电路

本系统采用的GPRS模块选用SIMCOM公司的SIM300CZ,SIM300C是一款三频GSM/GPRS模块解决方案,外形小巧,易于系统集成。它具有以下特点:

1)三频GSM/GPRS 900/1800/1900MHz;

2)支持点对点MO和MT、短信广播、文本和PDU模式;

3)电源范围宽;

4)具有全功能UART接口和语音接口;

2.6 GPS模块电路

本系统采用的GPS模块为SKYLAB公司的SKG17A1。它的参数如下:

1)SKG17A1是一款完整的GPS引擎模块,其极高追踪灵敏度(-160dBm)大大扩大了其定位的覆盖面,在普通GPS接收模块不能定位的地方,如狭窄都市天空下、密集的丛林环境,都能高精度定位;

2)冷启动时间为36s、暖启动时间30s、热启动时间1s;

3)低功耗:Max 45mA@3.0V;

4)传输速度:2400～115200bps;

3 结束语

综上所述,网络型智能防盗系统采用了GPRS远程通信技术,利用日益完善的GPRS全球移动通讯网络和嵌入式控制技术的一种全新汽车防盗装置。具有操作方便和控制及时准确的特点。随着手机和汽车在人民生活中的逐步普及,本系统具有广泛的市场前景和功能拓展性。

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