基于GSM/GPS的汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　針對(duì)目前世界范圍內(nèi)汽車盜竊案的上升趨勢(shì)，各汽車廠家都在不斷地改進(jìn)防盜技術(shù)，尤其是隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步，汽車防盜技術(shù)己向著自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。汽車防盜器按其結(jié)構(gòu)和功能大致分為4類：機(jī)械式，電子式，芯片式和網(wǎng)絡(luò)式。其中，機(jī)械鎖是最傳統(tǒng)的防盜裝置，一般不單獨(dú)使用;電子式防盜系統(tǒng)是目前應(yīng)用最廣泛的一種裝置;而芯片式數(shù)碼防盜器和網(wǎng)式防盜系統(tǒng)是汽車防盜系統(tǒng)的發(fā)展方向。本文根據(jù)汽車防盜系統(tǒng)所涉及基本原理，系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息處理中用的GSM短信息協(xié)議，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件構(gòu)成，包括系統(tǒng)電源電路、微控制器MSP430F149、GSM無線模塊、TC35、GPS接收模塊以及外圍的檢測(cè)控制電路。本系統(tǒng)相對(duì)與市面上其它類型的防盜報(bào)警系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)在于，可以將部分已經(jīng)安裝在車主汽車上的普通電子式防盜器改裝成網(wǎng)絡(luò)式汽車防盜系統(tǒng)，從而大大降低用戶費(fèi)用投入，提升產(chǎn)品的性價(jià)比。

　　1 防盜系統(tǒng)的工作原理

　　汽車防盜系統(tǒng)是一個(gè)綜合運(yùn)用嵌入式技術(shù)、GPs技術(shù)㈣、GSM無線通信技術(shù)的平臺(tái)。系統(tǒng)采用移動(dòng)電話網(wǎng)做為通信媒體.利用GPs定位技術(shù)及電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等手段，對(duì)被監(jiān)控的車輛進(jìn)行全方位的監(jiān)控和跟蹤，并把相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心。車載終端檢測(cè)車輛的狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)車輛出現(xiàn)異常，向監(jiān)控中心和用戶發(fā)出報(bào)警信息同時(shí).也接收來自監(jiān)控中心和用戶的命令，并解析命令執(zhí)行相應(yīng)操作。該防盜系統(tǒng)主要由車載終端、無線通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心組成。系統(tǒng)的組成原理如圖l所示。

　　2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

　　基于GSM的汽車防盜系統(tǒng)主要由：車載終端(微控制器，GPs模塊，GSM模塊、傳感電路)、傳輸網(wǎng)絡(luò)(GSM網(wǎng)絡(luò))、監(jiān)控中心、用戶手機(jī)組成。在對(duì)系統(tǒng)的通信平臺(tái)、定位技術(shù)、功能和性能要求分析的基礎(chǔ)上，提出系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案。圖2表示了系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖。

　　硬件的主要技術(shù)指標(biāo)包括：

　　1)需要2個(gè)UART串口。

　　2)由于程序較為復(fù)雜，需要支持在線仿真。

　　3)GPS定位時(shí)要求定位精度10 m以內(nèi)。

　　4)要求單片機(jī)處理速度較高。

　　5)由于整個(gè)系統(tǒng)從汽車電瓶取電，要求系統(tǒng)功耗較低。

　　6)采用信號(hào)燈反映系統(tǒng)狀態(tài)，需要電源指示燈，GSM搜網(wǎng)指示燈和GPS定位指示燈。

　　2.1 MSP430單片機(jī)簡(jiǎn)介

　　設(shè)計(jì)中所選用的控制核心為MSP430F149單片機(jī)是TI公司推出的MSP430系列單片機(jī)中的一種，該系列單片機(jī)具有16位RISC結(jié)構(gòu)，能夠達(dá)到很高的代碼效率，除此之外，MSP430系列單片機(jī)還具有以下的顯著特點(diǎn)：

　　1)低電壓、低功耗，在穩(wěn)定的工作在1.8～3.6 V之間，在系統(tǒng)時(shí)鐘頻率較低的情況下，其消耗電流能降低到400 μA以下。

　　2)強(qiáng)大的處理能力。MSP430系列單片機(jī)具有16位RISC結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)潔的內(nèi)核指令系統(tǒng)，當(dāng)工作在8 MHz系統(tǒng)時(shí)鐘下時(shí)，指令周期為125 μs。

　　3)穩(wěn)定的工作性能。MSP430單片機(jī)中，內(nèi)置看門狗，同時(shí)系統(tǒng)能夠在多個(gè)時(shí)鐘源之間切換，保證系統(tǒng)正常工作。

　　4)豐富的片內(nèi)資源。MSP430系列內(nèi)置了豐富的片內(nèi)資源模塊，主要包括看門狗(WDT)、定時(shí)器A(Timer A)、定時(shí)器B(Timer B)、比較器、串口0、串口1，硬件乘法器、模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)、基本I/O口、基本定時(shí)器等。

　　5)工業(yè)級(jí)產(chǎn)品。MSP430系列單片機(jī)都是工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，具有-40度到+85度的工作溫度范圍，并具有較強(qiáng)的抗干擾能力。MSP430F149單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示。

　　2.2 GSM模塊TC35

　　TC35是Siemens公司推出的新一代無線通信GSM模塊，可以快速安全可靠地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語(yǔ)音傳輸、短消息服務(wù)(Short Messa ge Service)和傳真，TC35模塊主要由GSM基帶處理器、GSM射頻模塊、供電模塊(ASIC)、閃存、ZIF連接器、天線接口六部分組成，如圖4所示。