基于单片机的汽车防盗报警系统设计

随着汽车数量不断增多，汽车被盗已成为当今普遍关注和急需解决的社会问题。目前各种汽车防盗方法和产品层出不穷，但是，汽车防盗问题依旧没有完全解决。传统的报警系统存在很多问题，如作用距离短、报警器产生的噪声污染环境、误报现象经常发生。本系统设计的GSM汽车防盗器，是依托覆盖率极高的GSM 网络，利用GSM无线通信业务和短消息增值业务，具有实现简单、通信成本低、频谱利用率高和保密性好等特点。不仅实时、自动、可靠及方便地实现了通信报警，而且突破了距离的限制，具有技术含量高、智能化、网络化的特点。 

系统总体设计 

汽车报警系统主要由检测模块、处理器、GSM通信模块、车主手机组成，系统总体结构框图如图1所示。检测模块包括热释电红外线传感器和振动传感器，检测模块检测到信号以后，通过软件处理系统和GSM网络将报警短信传到车主手机或指定号码手机，从而实现了报警信号的长距离传输。 

                                                      图1 系统总体结构框图 

系统硬件设计 

1 GSM通信模块 

GSM模块TC35i是一个支持中文短信息的工业级GSM模块，工作在GSM900和 GSM1800双频段，可传输语音和数据信号，通过接口连接器和天线连接器分别连接SIM卡读卡器和天线。其数据接口(CMOS电平)通过AT命令可双向传输指令和数据，它支持Text和PDU格式的SMS。可通过AT命令或关断信号实现重启和故障恢复。 

2 热释电红外线报警电路 

热释电红外线传感器是20世纪80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路，如作电源开关控制、防盗防火报警、自动检测等。热释电红外传感器只对中心波长为9～10μm的红外线辐射敏感，能够检测到人体辐射的红外信息，可以用作人体入侵车内的监测器件。热释电红外传感器通过检测人或动物发射的红外线而输出电信号，作用角度为110°。可使用BISS001型红外成品组件，作用距离通过菲聂尔透镜调节，应用电路如图2所示。 

                                                         图2 热释红外报警电路 

图2中BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路。它配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外报警器，由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。 

3 振动传感器 

振动传感器能够对车体特殊频段的振动进行监测，在车体被外力破坏的情况可以产生警报。振动传感器可采用ND-l型高灵敏振动位移传感器。它是一种集振动和位移测量于一身的全方位固态控制器件，将机械式振动传感器微型化，将振动体碳化并进行密封处理，对振动有很高的检测灵敏度，对周围环境的声音信号抑制并具有很强的抗干扰能力，其灵敏度通过电容可调。其工作性能更可靠。输出开关信号直接与TTL电路或者与单片机输入电路相连接，电路结构简单，输出阻抗高，静态工作电流小。 

                                                           图3 震动报警电路图及其输出波形 

图3是用MOST非门电路组成的震动检测电路，其输出的波形是幅度相同的震动脉冲信号。该信号送到单片机，由单片机软件检测震动信号的真伪，通过脉冲宽度、脉冲数量判断震动的类型。如果使用端口可编程的单片机，端口编程为输入状态时，可以直接检测震动信号，省去整形放大电路。 

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系统软件设计 

1 与SMS有关的AT指令 

GSM模块提供的命令接口符合GSM07.05和GSM07.07规范。 GSM07.07中定义的AT Command接口，提供了一种移动平台与数据终端设备之间的通用接口。GSM07.05对短消息作了详细的规定，在短消息模块收到网络发来的短消息时，能够通过串口发送指示消息，数据终端设备可以向GSM模块发送各种命令。 

目前，发送短消息常用Text和PDU(Protocol Data Unit)模式。使用Text模式收发短信代码简单、容易实现，但最大的缺点是不能收发中文短信，而PDU模式不仅支持中文短信，也能发送英文短信。 PDU模式收发短信可以使用三种编码:7位、8位和UCS2编码。7位编码用于发送普通的ASCII字符，8位编码通常用于发送数据消息，UCS2编码用于发送Unicode字符。编码类型在PDU数据包中指定。 

                                                                图4 系统流程图 

2 系统流程 

系统流程图如图4所示。主程序包括系统初始化、循环检测。延时子程序用来产生一定的延时，然后启动报警器以防止误报警：主程序用来控制报警电路、短消息发送电路。当单片机接收到中断报警信号后由短信发送电路及时向车主发送报警消息。如果一切正常，程序处于循环等待中。 

结束语 

经验证，采用基于GSM短消息数据传输技术的汽车防盗系统，不仅可以提高报警的通信可靠程度，而且通信距离基本不受限制，从而实现用户对汽车的长距离监控。便于车主根据情况采取措施，满足了车主对汽车防盗的要求。该系统安装简单、功能强、便于应用、易于推广。