基于单片机的汽车防盗报警系统的设计与实现

日期:2020-02-25编辑作者:使用说明

  ,实现了实时定位、短信报警的功能,即系统采集到车辆被盗信息后,启动GPS定位模块,接收车辆位置信息(纬度、经度等),对该定位数据分析与处理后,通过GPRS网络以短信形式发送至车主手机。通过软硬件调试,系统运行数据显示,该系统实时性强、准确性高,车辆报警响应时间为秒级延时,定位误差在经纬度0.6度以内。

  随着经济的高速发展,汽车已经开始进入千家万户。与此同时,汽车失窃事件也在逐日增加。汽车的失窃对于车主而言是一种巨大的损失。因此,汽车防盗系统和汽车定位系统拥有了巨大的市场需求。

  当前市场上部分车辆防盗系统存在的功能单一,体积大,能耗高等缺点,使得车辆仍然存在一定安全隐患。因此,如何对现有汽车防盗报警装置进行改进,使其能更好地实现报警功能,保护人民的私有财产,引起了众多学者与电子产品厂商的关注。因此,文中基于单片机,利用GPS/GPRS技术设计了汽车防盗报警系统,实现了汽车定位功能的可靠性及报警功能的实时性。

  汽车防盗报警系统功能复杂,采用模块化的设计方案,主要由4个部分组成,如图1所示。防盗信息采集模块采集到报警信号时,GPS定位模块将立即启动,并开始接收定位信号(纬度,经度,高度等等),同时,武汉 光模块核心微处理器通过多种通讯方式连接各模块,控制其协同工作,并进行数据分析与处理,启动GPRS防盗报警模块将定位数据以短信形式发送至车主手机。

  本系统中选用红外对管传感器电路采集防盗信息,用于监测当汽车停放无人看管时,是否有人非法入侵。该传感器电路由红外发射与接收对管组成,可及时向微处理器发送准确的监测信号,使用简单,易于观察,灵敏度高。防盗信息采集模块不是本系统核心功能模块,在系统实现过程中仅用于模拟汽车是否被盗情景。

  采用GPS/GPRS技术的汽车防盗报警系统功能复杂,为了保证系统的实用性和可扩展性,需要选用高性能的核心处理器协调各模块的工作,为了实现系统的体积小、集成度高、可靠性好等性能,设计中将采用高性价比的8位51系列单片机作为核心处理器。

  GPS全球定位系统作为迄今最好的导航定位系统,在实际生活中被广泛应用,是当今信息时代发展中的重要组成部分。GPS系统由空间卫星、武汉 光模块地面支撑系统、用户设备三个部分组成,其定位的基本原理参考文献。用户在使用GPS实现定位功能时只需设计用户设备部分,即图1中的GPS定位模块,该部分用于接收GPS卫星发射信号。

  汽车定位选用GT-2525 GPS芯片。GT-2525 GPS具有12个独立的采用异步串行通信方式的接收通道,可以提供经度、纬度、速度、高度、世界协调时间、频率和GPS卫星轨道信息,具有低压供电,灵敏度高,精度高,可信度高,使用简单等特点。此外,为提高系统功能的可升级性,系统设计中应尽量减少占用核心处理器管脚资源,因此,本模块设计方案为:GT-2525 GPS接收到车辆位置信息后,利用8250芯片进行串并转换,并通过8255并行接口芯片实现与单片机的连接,单片机对该数据进行分析与处理后显示于OCMJ2X8(128X32)LCD上,其中,LCD显示并非系统功能模块,主要用于GPS定位模块调试。GPS定位模块结构如图1所示。

  ①8250芯片初始化:设置8250传输线控制寄存器实现寻址除数锁存器;根据8250外部时钟频率1.843 2 MHz,波特率4800 BPS设置除数锁存器值;设置传输线控制寄存器实现字符数据格式为:8位数据位,2位停止位,无校验位。

  ②8255芯片初始化:通过写方式选择控制字,设置PA口为输出,实现PA口对LCD模块:DB0~DB7进行数据写入,同时置PC口为高4位输入,低4位输出,实现LCD模块的BUSY口及REQ口的控制。

  GT-2525 GPS采用的是NMEA-0183协议,武汉 光模块该协议格式要求严格。基本NMEA命令指令是一个ASCII字符串.以$字符开始,以序列结束。根据文献可知,该GPS默认设置输出为:$PFST,NMEA,E003,4800,而本系统采用$GPGGA输出格式,则设置GPS输出格式命令为:$PFST,NMEA,2000。此外,由于该GPS串口默认参数为:4800BPS,1个起始位,无校验位,8个数据位,1个停止位,与8250设置的串口通讯参数一致,故不需重新设置。该部分软件设计流程如图3所示,单片机将ASCII字符串命令依次通过8250转换后以串行方式发送给GPS,实现GPS输出格式的设置。

  单片机在对GPS模块发送输出格式的设置命令后,单片机将首先接收到该命令的回显,即单片机先接收到$PFST,NMEA,2000各字符后,然后才会接收GPS模块发送的定位数据。

  NMEA标准消息以“GP”开始,接着是3个字符的消息标识码。消息头和消息内容通过逗号进行分隔,消息以校检码结束(校检码由一个*和两个16位的校验码组成。校验码计算方法为:自“$”符后开始,到“*”符以前,第一个字与第二个字进行异或后的结果,再与第三个字进行异或运算,如此循环后得到的结果)。

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关键词: 武汉 光模块

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