基于指紋識別的汽車防盜系統(tǒng)設計

摘要：隨著汽車大量進入家庭，汽車盜竊案件也呈上升趨勢?，F(xiàn)在市場上的汽車報警裝置，普遍存在著誤報率高和無法有效通知車主的缺陷。針對指紋的惟一性和終身不變性的特點，在現(xiàn)有嵌入式指紋識別系統(tǒng)的基礎上，利用單片機STM32F103VC和GSM網絡的短消息服務的優(yōu)點，完成了汽車指紋報警系統(tǒng)的總體設計。實驗證明該系統(tǒng)設計比較合理，方案可行性高，有較強的實用價值和廣闊的應用前景。
關鍵詞：指紋識別；汽車防盜；單片機；GSM；STM32

隨著汽車市場的飛速發(fā)展和人們生活水平的提高，越來越來多的汽車進入普通家庭。汽車防盜就顯得尤為重要，成為一個亟待解決的重要的社會問題。目前市場上銷售的汽車防盜報警器多為加裝式汽車防盜器和采用電子密碼鑰匙的汽車防盜器。加裝式汽車防盜器主要采用串接式的線路，對于精通汽車電路的盜賊來說，用跨接的方法可很輕松地避開防盜電路，防盜系統(tǒng)如同虛設。對于采用電子密碼鑰匙的汽車防盜器，盜賊一般通過偷取鑰匙，并利用遙控器快速尋車并實施盜竊。這說明現(xiàn)有的汽車防盜裝置的防盜手段并不可靠。而采用指紋識別模塊驗證車主身份并輔助多種報警措施來完成汽車防盜報警器的設計，能夠在不改變汽車整體電路的情況下盡可能地保障汽車的安全。指紋識別
是生物特征識別的一種，它利用指紋特征的惟一性和終身不變性對個人身份進行認證，具有極高的安全性和易用性。本文將指紋識別技術應用于汽車防盜系統(tǒng)中，并結合GSM無線通信網絡，實現(xiàn)遠程報警，有效地保障了汽車的安全。

1 系統(tǒng)結構和工作原理
該汽車防盜器主要由MCU、指紋識別模塊、無線通信模塊、LCD顯示屏、語音電路、電子密碼鑰匙接口電路、鍵盤、控制電路和電源電路等組成。其硬件原理框圖如圖1所示。MCU選用意法半導體公司推出的基于低功耗的嵌入式ARM CortexTM—M3內核的增強型32位芯片STM32F10 3VC，它的工作電壓為2．0～3．6 V，本設計采用3．3 V，其最高工作頻率可達到72 MHz，具有多達80個快速I／O端口，所有I／O口可以映像到16個外部中斷，幾乎所有端口均可容忍5 V信號。片內具有256 KB的FLASH，2個I2C接口，2個SPI接口，3個USART接口，3個16位定時器，每個定時器有多達4個用于輸入捕獲／輸出比較／PWM或脈沖計數(shù)的通道和增量編碼器輸入，2個看門狗定時器(獨立的和窗口型的)等。圖l中“KEY—ON”為汽車鑰匙位置，取自鑰匙開關，經光電耦合后送入STM32F103VC的PE10。無線通信模塊和指紋識別模塊分別經RS 232收發(fā)器MAX3232接STlM32F103VC的USART1和USART2；密碼鑰匙由U盤實現(xiàn)，USB接口連接STM32F103VC的SPI1；語音電路接STM32F103VC的SPI2；4×4鍵盤與PE0～PE7連接，液晶顯示數(shù)據(jù)由PD0～PD7提供。

主要工作原理如下：車主停車熄火后，防盜器進入鎖定狀態(tài)。此時如果汽車鑰匙不在ON位，就不能進行指紋識別；只有當汽車鑰匙在ON位，才可用指紋識別解鎖防盜器并自動點火。在鎖定狀態(tài)下，汽車的油路、電路等被切斷，汽車鑰匙無法點火；如果強行剪斷指紋采集模塊和控制盒的連線，或者不識別指紋而強行用汽車鑰匙點火，汽車會通過鳴號、閃燈和無線通信網絡報警。在鎖定狀態(tài)插入密碼鑰匙可進入解鎖狀態(tài)，并可根據(jù)LCD和語音提示通過小鍵盤進行指紋注冊／刪除、手機號碼設置和應急點火等操作。