汽车防盗报警系统的设计

1、汽车防盗报警系统的设计汽车防盗报警系统的设计此文档word版本下载后可任意编辑修改I目录独立完成与诚信声明 . 错误！未定义书签。 毕业设计（论文）版权使用授权书 . 错误！未定义书签。 摘 要. 错误！未定义书签。 Abstract . 错误！未定义书签。第1章 绪论 . 11.1 课题研究的背景和意义 . 11.2 防盗系统的发展现状 . 2第2章 系统的体系结构设计 . 32.1 系统的总体结构 . 32.1.1 系统概述 . 32.1.2 系统的功能需求 . 32.1.3 系统的体系结构 . 32.2 GPS全球定位系统 . 42.2.1 GPS的基本组成 . 42.2.2 GPS前景

2、 . 52.2.3 GPS特点 . 62.2.4 GPS用途 . 62.3 GSM系统 . 72.3.1 GSM的原理 . 72.3.2 GSM网络 . 72.3.3 GSM系统的特点 . 82.3.4 SMS短信息发送模式 . 8第3章 汽车防盗系统的硬件设计 . 113.1 单片机简述及最小系统 . 113.1.1 STC12C5A60S2系列单片机简介 . 113.1.2 STC12C5A60S2的最小系统 . 123.1.3 最小系统的外围基本电路 . 173.2 GPS定位模块 . 183.2.1 GPS模块的简要概述 . 183.2.2 GPS模块外围电路 . 193.2.3 GP

3、S模块引脚功能 . 193.2.4 GPS电源及其他部分 . 213.2.5 GPS数据解析 . 233.3 GSM通信模块 . 253.3.1 GSM的总体概述 . 253.3.2 TC35模块的组成及部分参数 . 263.3.3 TC35模块的特性说明 . 273.3.4 TC35模块引脚功能简介 . 283.3.5 TC35模块的电路设计 . 293.3.6 所用部分AT指令 . 323.4 本系统其他模块 . 323.4.1 串口通信模块 . 323.4.2 震动传感模块 . 34 II3.4.3 LCD12864模块 . 353.4.4 蜂鸣器模块 . 35第4章 系统的软件设计 .

4、 364.1 系统流程图 . 364.2 串口初始化程序 . 404.3 震动模块程序 . 434.4 短信发送及打电话程序 . 444.5 GPS接收程序 . 45参考文献. 47III汽车防盗报警系统的设计第1章 绪论1.1 课题研究的背景和意义近年来，随着我国经济的飞速发展，汽车作为人类现代的重要交通工具也随之增加。但是，现代科技的发展同样促使犯罪分子作案手段的提高。但是汽车每年(特别是轿车)的偷、盗、抢案越来越多。据南方某中等城市统计，平均每日被盗劫车辆达45辆，找回概率占20，以每辆车20万元计算，每年保险公司就损失人民币2.6亿元。如果安装防盗反劫报警系统后，以提高破案率80计算，

5、每年可使保险公司减少损失达人民币2亿元。据不完全统计，全国每天有340辆车被诲被抢，这给企业、事业单位和个人带来很大损失和不变，同时也给保险公司带来每年几百亿人民币的损失。这样严峻的情势，迫使车主及保险公司都在迫切地寻求一种安全、快捷而有效的反偷、盗、抢车辆手段。并且随着私有车的高速增长这必将成为一个值得关注的社会问题。为了防止汽车被盗，科研人员发明了汽车防盜装置，被广泛应用于汽车。本课题研究的内容是基于GPS全球定位系统对汽车进行全球定位，通过GSM模块把汽车的位置信息用短消息方式，通过GSM公用网络传递给用户手机，从而实现一个电子化、智能化、高可靠性的汽车定位防盗系统。该系统把汽车用户的手

6、机作为整个监控平台，通过短消息与车载模块进行通信。GPS-GSM汽车防盗报警系统是非常具有应用价值和市场前景的。短消息通信作为一种崭新的通信手段，具有可靠性高、开发方便、费用低和免维护等优点。因此，我们可以利用普及广泛的手机短消息业务并用廉价的成本开发汽车防盗系统，来实现一些简单、实用的远程控制功能及安防功能，以满足人们的需要。它可以克服电话远程控制系统电话费用高，控制延时长等缺点，具有良好的可扩展性和实用价值。因此，相应的研发领域也应运而生，新技术、新产品层出不穷。该系统能在汽车被盗走、破坏以及防盗系统被部分拆卸的情况下，将相关信息发送到车主预先设定的手机等通信设备，以实现对汽车状况的了解和

7、跟踪。经过几十年的发展，我国已建成了覆盖全国的移动通信网。在此基础上开发的系统可以使汽车用户随时随地了解汽车的位置，对车辆进行位置跟踪，保障汽 1车用户的生命财产安全，经济效益显著，具有很强的市场竞争力。研究和开发本课题是具有实际的经济效益和社会意义。1.2 防盗系统的发展现状汽车防盗系统最早始于20世纪初，经过几十年的发展和不断的升级，已经从简单的机械式发展到复杂的电子网络式，防盗性能得到了大幅的提高。随着汽车电子技术的发展，汽车防盗设备按其结构与功能可分四大类:机械式防盗器、电子式防盗系统、芯片式防盗系统和基于GSM/GPS的网络式防盗系统141。它们之间各有优劣，但是汽车防盗的发展方向是

8、向智能程度更高的芯片式和网络式发展的。本系统就是为网络是防盗，能够在发生警情时的几秒钟内，通过GSM将GPS定位信息发送短信到车主手机，同时根据需要可以切断汽车供油电路，是车子无法启动通过网络实现不限时间、不限距离的远程防盗，使人车“形影不离”，具有真正意义上的防盗功能。GSM 防盗系统无需缴纳昂贵的服务费用，仅需每条 0.1 元的短信费用即可，价格便宜。2第2章 系统的体系结构设计2.1 系统的总体结构2.1.1 系统概述本次设计采用STC12C5A60S2型单片机，将GPS定位信息进行提取和处理，并通过TC35模块来实现手机和单片机之间的通信。基于GPS/GSM汽车防盗系统的设计采用单片机

9、，传感器，借口等多种技术，并利用无线网了，来实现对被盗车辆的报警和控制。在车主接到报警后，通过车主手机及其他通讯设备，接收到GPS数据，获取被盗车辆的位置信息。此时，车主就可以实时知晓被盗车辆的位置，通过车主手机进行对被盗车辆的控制，并可以报警，协助警察尽快破案。(字体、行距需修改)2.1.2 系统的功能需求（1）功能设置。通过车主手机对单片机中的指令进行设定，其中包括，车主手机号码，查询GPS定位信息的查询字符，报警手机的号码，或者是进行系统初始化。（2）远程报警过程。将SIM卡插入主机，系统即被联网。当车被盗时，车内传感器被触发，传感器发出驱动信号激发发射机，发射机将存储在系统内的一个或数

10、个报警电话号码发送出去。经GSM基站转发，被车主手机或者报警手机接收。（3）处警控制过程：车主接警后，可以通过车主手机发出控制信号，经GSM基站转发，被盗车辆的GSM接收机收到信号后，驱动执行结构发出报警标志。(触发断油断电等等其他机械功能)（4）定位跟踪过程。利用短信服务的方式实现车辆定位跟踪。一旦触发报警，将每隔5S对GPS的定位信息反馈到报警手机中。2.1.3 系统的体系结构本系统主要由五部分组成，即单片机模块、GPS模块、GSM模块、电源电路、震动模块。GPS模块负责接收定位数据；GSM模块在单片机的控制下收发短信等功能；单片机控制电路对GPS定位数据进行分析，并根据车主的设置进行相应

11、的 3处理。电源电路由LM2576S-5.0为单片机和GSM直接提供5V的直流电压，AMS1117-3.3再将5V直流电压为3.3V提供给GPS使用。该系统的结构框图如图2.1所示。图2.2 GPS全球定位系统2.2.1 GPS的基本组成GPS的空间部分是由24 颗工作卫星组成,它位于距地表20 200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗) ,轨道倾角为55。此外,还有4 颗有源备份卫星在轨运行。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图象。这就提供了在时间上连续的全球导航能力。GPS 卫星产生两组电码, 一组称为C/A

12、 码( Coarse/ Acquisition Code11023MHz) ;一组称为P 码(Precise Code 10123MHz) ,P 码因频率较高,不易受干扰,定位精度高,因此受美国军方管制,并设有密码,一般民间无法解读,主要为美国军方服务。C/ A 码人为采取措施而刻意降低精度后,主要开放给民间使用。地面控制部分由一个主控站,5 个全球监测站和3 个地面控制站组成。监测站均配装有精密的铯钟和能够连续测量到所有可见卫星的接受机。监测站将取得的卫星观测数据,包括电离层和气象数据,经过初步处理后,传 4送到主控站。主控站从各监测站收集跟踪数据,计算出卫星的轨道和时钟参数,然后将结果送到

13、3 个地面控制站。地面控制站在每颗卫星运行至上空时,把这些导航数据及主控站指令注入到卫星。这种注入对每颗GPS 卫星每天一次,并在卫星离开注入站作用范围之前进行最后的注入。如果某地面站发生故障,那么在卫星中预存的导航信息还可用一段时间,但导航精度会逐渐降低。用户设备部分即GPS 信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后，就可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据，接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。

14、接收机硬件和机内软件以及GPS 数据的后处理软件包构成完整的GPS 用户设备。GPS 接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。接收机一般采用机内和机外两种直流电源。设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。在用机外电源时机内电池自动充电。关机后，机内电池为RAM存储器供电，以防止数据丢失。目前各种类型的接受机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测使用。地面控制系统由监测站(Monitor Station)、主控制站(Master Monitor Station)、地面天线(Ground Antenna)所组成,主控制站位于美国科罗拉多州春田市(Colorado Spring)。地面

15、控制站负责收集由卫星传回之讯息,并计算卫星星历、相对距离,大气校正等数据。其次则为使用者接收器,现有单频与双频两种,但由于价格因素,一般使用者所购买的多为单频接收器。2.2.2 GPS前景(前景部分一般放在内容介绍的最后)由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，作为先进的测量手段和新的生产力，已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展，美国政府宣布2000年至2006年期间，在保证美国国家安全不受威胁的前提下，取消SA政策，GPS民用信号精度在全球范围内得到改善，利用C/A码进行单点定位的精度由100米提高到10米，这将进一步推动G

16、PS技术的应用，提高生产力、作业效率、科学水平以 5及人们的生活质量，刺激GPS市场的增长。据有关专家预测，在美国，单单是汽车GPS导航系统，2000年后的市场将达到30亿美元，而在中国，汽车导航的市场也将达到50亿元人民币。可见，GPS技术市场的应用前景非常可观。2.2.3 GPS特点全球定位系统的主要特点：(1)全球、 全天候工作。定位精度高。单击定位精度优于10m，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。功能多，应用广。1、定位精度高应用实践已经证明，GPS相对定位精度在50KM以内可达10-6(单位)，100-500KM可达10-7，1000KM可达10-9。在300-1500M工程精密定位中，1小时以上观测的解其平面其平面位置误差小于1mm，与ME-5000电磁波测距仪测定得边长比较，其边长较差最大为0.5mm,校差中误差为0.3mm。2、观测时间短随着GPS系统的不断完善，软件的不断更新，目前，20KM以内相对静态定位，仅需15-20分钟；快速静态相对定位测量时，当每个