汽车防盗跟踪设计

2011-07-27 09:27:50来源: 互联网

1 引言

  目前,汽车被盗的情况时有发生,给车辆导航的也是借助于GPS 的定位显示器,它只需接收24颗地球同步卫星中的两颗以上(越多越精确)就可以显示出当前车辆的位置,但它只能接受信息而没有发射功能,故对于防盗没有作用。本设备使用简便,闭合W1,车主便可离开汽车;回来时,断开W1。在驾驶过程中被劫持,闭合W2 就可。而且成本低廉,而且也无需交纳各种报警费用,很适合中低档汽车安装。

  2 工作原理

  熟悉手机的人,都知道手机有定位功能,将规定的字母发送至特定的号码,便可以获得短信的回复,告知你当前所处的位置。当然,它是通过移动通信网络这个平台来实现的。

  对移动通信平台而言,规定的字母是:ZJ;特定的号码是:05058。也即将ZJ 字母发送至05058 时,便可以获得移动通信网络送回的短信,告知你当前的位置信息。这种位置信息通常是以极坐标的方式(ρ,θ),它是以附近的一座着名的建筑物为极点,再以你当今位置与极点的距离为矢径ρ,并告知矢径的方向θ来进行定位的。如何利用移动通信网络来实现汽车的定位功能?图1 给出了该技术的工作示意图。

  它是由汽车跟踪处理器、车主手机等,再利用移动通信网络平台等构成的系统。其核心部分是装在汽车内的一个“汽车跟踪处理器”,该处理器由一台手机、一个单片机、振动传感器等等构成。通常传感器不工作,当车主离开汽车时,传感器开始工作,此时,如有盗贼动汽车,传感器输出信号使单片机系统工作,并将ZJ 字母通过报警手机发送到移动通信网络的05058,并获得移动网络回送的该汽车的位置信息。然后由单片机控制,将该位置信息通过移动网络再发送至车主的手机,由此可见,不管车主在何位置,都能了解汽车的实际位置。当盗贼开动汽车时,汽车跟踪处理器会定时(一分钟至一分半钟)地重复前面的过程,将当前汽车的位置一一告知车主,起到了一个位置跟踪的作用。

  若车主在开车的过程中被盗贼劫持,只需来一个不起眼的小动作,按动一个隐藏的小开关,就能使汽车跟踪处理器定时地重复上述过程,当然,位置信息的接受者不是车主本人,而是自己的亲朋戚友(如向110 求救,则需由亲朋戚友的手机转发,因目前110 还没有接收短信的功能)!使他们了解自己的去向,赢得最短的营救时间。

  3 硬件设计

  这里的硬件设计是指“汽车跟踪处理器”的设计,主要部分是其中的单片机系统。图2给出了硬件设计简图。单片机采用当前最流行的最廉价的小体积(20 脚)的AT89C2051。

  当车主离开汽车时,应按闭合工作开关W1。当车主被劫持时,应闭合劫持报警W2。这两个开关应装在比较隐蔽但手容易触摸到的地方。AT89C2051 的P1 口(P10—P17)的八个脚分别用来控制A1—A8 八个光电耦合器的通断(脚低电平时导通),采用光耦的好处是能起到电路之间的隔离作用,因手机键盘的电平与单片机系统的电平并不相同。单片机系统初始化时,各输入输出脚(P10—P17, P30—P33 等)均呈高电平。振动传感器不工作时输出高电平,单片机不工作;当汽车被盗时,传感器输出低电平,触发单片机工作。通过P10—P17控制A1—A8 导致K1—K8 分别通断,模拟报警手机的一系列的按键动作,完成整个报警过程。

  报警手机的听筒必须断开,以防盗车贼听到。但它的输出信号还必须保留,并将其输入到R3、9013,作为移动通信网络回送位置信息的提示信号。IC 的P32 脚原为高电平,当出现提示时,变为低电平,于是单片机控制报警手机将位置信息发送出去(车主手机、朋友手机或转发110 等)。

  报警手机虽有19 个键,但我们只用8 个。见图3 中的标上了K1—K8 的键,每个键接入对应的两根线。因报警手机可以采用多种款式,故具体的键盘排列及各键的功能并不相同,使用时应区别对待,当然,程序的编制也有所不同,这点尤应注意。我们采用的手机是一种最便宜的手机(波导:BiRD_ S1160),手机本身不要钱,交500 元作话费即可。该手机的每个键均有多种功能,如K1 能编发短信等;K2 能进入预置电话本;K3 能关机、倒退等;K4、K5 可上翻下翻等;K6 开机、确认等;K7、K8 能键入“ZJ”字母等。限于篇幅,不能详尽,可参考BiRD_S1160 使用说明书。


  图4 给出了汽车跟踪处理器电源供电图。它由汽车上的蓄电池分两次降压后供给,先由7805稳压成5V 供给单片机系统,再由两个二极管降为3.6V 供给报警手机。

  由报警手机、单片机、振动传感器、电源供电器等构成的“汽车跟踪处理器”应该放置在汽车内部比较隐蔽的地方。报警手机的这种连接,并不防碍手机的原有性能和使用。报警手机在使用前,应在手机内的电话本上先按顺序预置三个电话号码: 1:车主电话,先存储车主姓名,再存储车主的电话号码;2:位置信息,先存储中文“位置信息”,再存储05058;3:报警电话,先存储“救!AX-33445”(后面字母及数字为汽车牌照号),再存储朋友电话号码。到时只需进入该电话本选用就行。不同的手机功能键的使用也不相同,本手机的使用详情可参考BiRD_S1160 使用说明书。4 软件设计

 

  本机的程序固化在AT89C2051 内,主要是用来模拟报警手机的按键过程。图5 给出了汽车跟踪处理器的软件框图

  在接通电源开关W0 后,程序在不断地检查按键W1、W2 是否闭合?若W1 闭合,则进入汽车防盗系统,报警手机进入待机界面,并删除原有全部短信,以免造成错误的短信输出。

  A 然后检查振动传感器是否有输出?(是否盗车?),没有就循环等待,如有则按动K7、K8, 键入ZJ 两字母,并将其发送至05058。再次删除全部短信,等待移动通信回送的位置信息(实际上是在检查IC 的P32 是否出现低电平。如有回信,则报警手机听筒输出高电平,P32 呈低电平)。再将位置信息转发给车主。然后再返回,进行下一次的发送,间隔约一分半钟。

  W1 按下延时3 分钟是留给车主离开汽车时用的,否则,一按下W1 就会引起报警。

  若车主被劫持,闭合W2 就可以完成报警,过程与前者近似,只是不用振动传感器,而位置信息是发送给朋友或转发110。

  5 结语

  在向朋友报警时,可以采用短信目录或短信内容两种方式。

      采用前者简单,但字数受到严格限制。它是将“救!AX-33445”写入电话本的人名处,在对应的号码处再填入朋友手机号码。当它发送到朋友手机时,对方首先会看到短信的条目“救!AX-33445”。便可以采取营救行动;也可由朋友手机转发110,不断地告知被劫车辆的牌照号和实际位置,由110出动营救。

  采用短信内容方式比较复杂,它不可以编写好求救的短信先存储起来,使用时再调用,因为手机经常会收到一些乱七八糟的短信,而且会打乱原有的次序,手机没有区分这些短信的功能, 故只能在发送时临时编写,这样就需要更多的按键才行,导致硬件复杂,程序编制过程繁琐。

  本设备自动化程度高,使用简便,闭合W1,车主便可离开汽车;回来时,断开W1。在驾驶过程中被劫持,闭合W2 就可。而且成本低廉,而且也无需交纳各种报警费用,很适合中低档汽车安装。

关键字:跟踪  设计

编辑:eeleader 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2011/0727/article_7607.html
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