PDF《基于 GSM 网络短消息的汽车防盗报警系统设计》

第26 卷第

3 期河北工业科技Vol.

26 ,No.

3 2009 年5月Hebei Journal of Industrial Science and Technology May

2009 文章编号 :100821534 (2009)

0320182203 基于 GSM 网络短消息的汽车防盗报警系统设计 高放,杜 云 ,冯建武 ,张苏英 (河北科技大学电气信息学院 ,河北石家庄 050018) 摘要:介绍了基于 GSM 网络的汽车防盗报警系统的系统构建、 工作原理和软硬件设计过程 ,通 过用户的手机收发短消息来实现系统报警功能 ,具有网络覆盖范围广、 操作简便、 使用费用低等特 点 ,应用前景很好. 关键词 : GSM 模块 ;

A T 指令 ;

传感器 ;

短消息 中图分类号 : TN929.

5 文献标识码 :A Design of automobile anti2theft system based on SMS of GSM network GAO Fang , DU Yun , FEN G Jian2wu , ZHAN G Su2ying (College of Electrical Engineering and Information Science , Hebei University of Science and Technology ,Shijiazhuang Hebei

050018 , China) Abstract :This paper introduces the system configuration , working principle , hardware and software designing process of the automobile anti2theft system based on the SMS of the GSM network. This system implements the alarm function according to the user'

s cell phone message , and includes the following features : broad coverage of network , simple operation , low2cost of using and good prospects of application. Key words :GSM module ;

A T command ;

sensor ;

short message 收稿日期 :2009202218 ;

修回日期 :2009203206 责任编辑 :陈书欣 基金项目 :河北科技大学大学生创新基金资助项目(200881) 作者简介 :高放(19862) ,男 ,河北保定人 ,主要从事单片机开 发与应用方面的研究. 随着经济的发展和人们生活水平的提高 ,越来 越多的家庭有了私车 ,这为人们的出行带来了方便 , 同时也给车主们带来了一个最头疼的问题 :对自己 的爱车如何监控和防盗 ? 目前普遍使用的汽车防盗 报警器有以下

3 种 :机械式防盗器 ,具有价格低廉、 适合所有车辆、 不需供电系统支持的优点 ,目前还在 使用 ,但是它只防盗不报警 ,容易被发现和破坏 ;

遥 控汽车防盗报警器 ,是通过钥匙扣式无线发射机遥 控控制 ,可以实现所有的防盗功能 ,但是控制和回收 的距离有限 ;

GPS 全球卫星定位跟踪汽车防盗系 统 ,是通过 GPS 地面网络全面获取报警信息 ,监控 车辆状态 ,控制汽车防盗 ,但是设备昂贵 ,服务费较 高 ,不太适合一般用户.针对以上几种汽车防盗系 统的优缺点 ,笔者利用当今广泛使用的移动通信网 络―――GSM 网络 ,设计基于 GSM 网络短消息的汽 车防盗报警系统 ,可以将报警信号以发送短消息的 方式传输到任何 GSM 网络可以覆盖的地方 ,具有 成本低、 报警范围大、 系统灵活性和可靠性高的特 点[1 ] . GSM 是目前发展较成熟的一种数字移动通信 系统 ,其中短消息是利用最广泛的通信方案 , 把需 要发的信息加上目的地址发送到短消息服务中心 , 由服务中心转发给目的地址 , 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.因此 , 基于短消息的远程控制防盗报警系统 , 充分利用了 GSM 无线移动通信网络平台 , 不仅实时、 自动、 可 靠及方便地实现了远程通信报警的监控 , 而且打破 了防盗报警地域的限制.

1 系统硬件设计 1.

1 系统工作过程 该系统是手机远程监控汽车防盗 ,把用户的手 机作为整个系统的监控终端 ,短消息作为车载模块 与手机的传输媒介. 系统正常工作时 ,如果汽车受到非法侵袭(如玻 璃被打破、 车门被撬等) ,被安装在车上的传感器检 测到 ,将数据送到中央处理模块 ,进行数据信息综合 分析处理后通过 GSM 通信模块向用户发送相应的 报警短消息.车主接收到报警短消息后 ,根据具体 异常情况发送控制汽车的短消息指令 ,中央处理模 块提取短消息并译码后进行相应的操作启动执行模 块 ,执行模块按照指令做出相应的反应 ,如通过控制 电磁阀或继电器 ,切断电源或关闭油路等 ,以达到防 止汽车被盗及获得汽车当前状态的目的. 1.

2 系统硬件结构 防盗报警系统硬件设计结构框图见图

1 ,系统 由中央处理模块、 传感器检测电路、 报警电路、 执行 模块和 GSM 通信模块组成. 图1系统硬件结构框图 Fig.

1 System hardware structure frame chart 1) 中央处理模块 主控机核心为 A T89S52 单 片机 ,该单片机价格低廉、 功能强大、 有广泛的应用 开发基础 ,负责接收来自各个传感器的信息并进行 数据融合 ,将处理的结果分级 ,根据不同等级的警报 触发不同的报警信号和控制相应的继电器 ,并通过 通信模块将事态判定结果发送到车主手机[2 ] . 2) 传感器检测电路 利用此部分电路感受外界 对车辆的作用 ,并对有效信号进行采集与检测 ,共设 计了

3 种传感器检测电路对车辆状况进行监测 :振 动传感器采用 ND21 型高敏度振动位移传感器 ,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 ,对振动有很高的监测灵敏度 ,能够对车体特殊 频段的振动进行监测 ,并具有很强的抗干扰能力 ,其 灵敏度通过电容可调 ;

断线式报警检测电路采用断 线器作为传感器 ,断线器由干簧管和电磁铁构成 ,可 实现多点监控 ,用于检测车门、 发动机盖、 油箱盖和 后货箱门的开启状态 ;

电磁继电器检测电路采用电 磁继电器控制发动机点火控制电路.继电器的开、 关可方便地切换到发动机正常启动和防盗报警

2 种 状态 ,同时也可对电气线路的状态进行监测[3 ] . 3) 报警电路 包括声光报警和短消息报警.例如,当检测到有人打开车门需要报警时 ,系统首先启 动声光报警器吓退盗窃者 ,同时启动 GSM 通信模 块发短消息到用户手机 ,以通知用户有非法盗窃者 , 从而达到防盗的目的[4 ] . 4) GSM 通信模块 该部分电路采用西门子公 司开发的高性能 GSM 模块 TC35I ,其在应用系统 中很容易集成.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 ,其数据接口通过 A T 指令可双向传输指令和数 据 ,它支持 Text 和PDU 格式的 SMS ( short mes2 sage service 短消息) ,可通过 A T 指令或关断信号 实现重启和故障恢复[5 ] .电路连接简单 ,A T89S52 的串行接口通过电平转换芯片 MAX2025 与TC35I 的串口相连 ,采用异步串行通信.报警信息通过 TC35I 模块向用户发送相应的报警短消息.车主接 收到报警短消息后 , 可以根据报警的种类通过 TC35I 向主机发送短消息 , TC35I 提取短消息并译 码后进行相应的操作启动执行模块. 5) 执行模块 接收车主手机发送的指令 ,车主 可以方便地进行 汽车锁死 、 警报解除 等操作. 当用户收到报警信息后 , 可以监听车内的声音进一 步判断现场情况 ,如需采取措施 , 可以通过 TC35I 模块发出控制信号.控制信号通过运算放大后 , 继 电器将点火线或燃油切断 , 同时车主还可以利用电 话向车内的窃贼喊话 , 从而保证汽车的安全.

2 通信接口设计 2.

1 与SMS 有关的 AT指令 GSM 软件部分是基于现在市场上大多数 GSM MODEM 均支持 GSM07.

05 规定的 A T 指令集 ,命 令接口符合 GSM07.

05 和GSM07.

07 规范[4 ] ,其中 包含了对拨号和收发 SMS 的控 制.利用 GSM MODEM 的串行接口 , 单片机向 MODEM 收发一 系列的 A T 指令 , 就能达到控制 MODEM 拨号和 收发 SMS 的目的.GSM A T 指令见表 1. 2.

2 PDU 编码 目前发送短消息常用的主要有 PDU (protocol data unit ,协议数据单元) 码和 Text 码2种编码.

3 8

1 第3期高放等 基于 GSM 网络短消息的汽车防盗报警系统设计 Text 码代码简单 , 实现容易 , 但不能收发中文短 信;

而PDU 模式不仅支持中文短信 , 也能发送英 文短信.笔者选用 PDU 模式.PDU 模式收发短信 可以使用

3 种编码 :72bit ,82bit 和UCS2 编码.72 bit 编码用于发送普通的 ASCII 字符 ,82bit 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[6 ] . 表1与SMS 有关的 GSM A T 指令 Tab.

1 GSM A T command related to SMS 命令功能AT+CM GL 列出 SIM 卡中的短信息内容 A T + CM GR 读取短信息 A T + CM GF 选择短信息格式 A T + CM GS 发送短信息 A T + CM GD 删除短信息 A T + CM GI 显示收到的短信息

3 软件设计 汽车防盗报警系统软件设计重点在于对报警信 号的检测和发送短消息 ,其主程序流程图见图 2. 其中 ,初始化程序包括 A T89S52 初始化、 设置串口 速率、 无线网络登陆以及设置短信模式为 PDU .工 作时 ,A T89S52 单片机会不断对其 I/ O 口进行检 测 ,如果发现电平跳变 ,则说明需要报警.利用单片 机和 TC35I 模块通信时 ,单片机只要向终端模块发 送一系列的 A T 指令 ,就能达到控制其发送短消息 的目的.

4 结语基于 GSM 短信息的汽车防盗报警系统是利用 日益完善的 GSM 全球移动通信网络和单片机控制 技术而设计的一种汽车防盗装置 ,具有网络覆盖范 图2主程序流程图 Fig.

2 Main program flow chart 围广、 信息传播速度快、 成本和使用费用低等特点 , 能够达到远程防盗报警的要求.随着通信技术的发 展,GSM 网络也会越来越完善 ,该系统必将有更好 的发展前景. 参考文献 : [1] 高军,吴亚萍. 基于 GSM 网络的远程汽车防盗报警系统 [J ]. 福建电脑 ,2007 ,(4) :1312132. [2] 樊振方 ,彭爱华. 基于 GSM 网络的汽车防盗报警系统设计 [J ]. 计算机技术 ,2006 ,(3) :14216. [3] 吴朝军 ,赵霞. 基于 GSM 网络的汽车防盗报警系统[J ]. 电 子世界 ,2004 ,(4) :55256. [4] 郭稳涛 ,何怡刚. 基于 GSM 网络短消息的汽车防盗系统设计 [J ]. 电子元器件应用 ,2008 ,(2) :30232. [5] 谢崇明. GSM 汽车防盗报警系统设计 [J ]. 安防科技 ,2008 , (5) :31233. [6] 李晓辉 ,孙康明. 基于 GSM 技术的汽车防盗报警系统的设计 [J ]. 现代电子技术 ,2008 ,(3) :1912193. (上接第

164 页) 炉去年榨季运行期(2007 年10 月―2008 年1月) 状 况及今年的检验情况来看 ,该炉运行正常. 参考文献 : [1] 谭彦显 ,吴瑞祥. 锅炉管爆裂失效的分析研究[J ]. 湖南冶金 ,

2001 ,(3) :13217. [2] 王士能.

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