張永棟，林宏武（廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東廣州　510640）

基于GSM網(wǎng)絡(luò)汽車中控門鎖與防盜系統(tǒng)設(shè)計*

張永棟，林宏武
（廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東廣州510640）

摘要：基于GSM網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建了由車主、移動網(wǎng)絡(luò)、汽車三者組成的交互式系統(tǒng)。車主可通過GSM網(wǎng)絡(luò)獲取車輛狀態(tài)，并以短信指令的方式實現(xiàn)對車輛門鎖的遠(yuǎn)程控制，以降低車輛被盜風(fēng)險。

關(guān)鍵詞：GSM；單片機；中控門鎖；防盜系統(tǒng)

* 2014年廣東省交通廳科技項目（編號：節(jié)能-2014-06-002）

0　引言

現(xiàn)代汽車對舒適性和安全性提出了越來越高的要求，特別是車輛的遠(yuǎn)程控制與監(jiān)控可以為車主帶來新的體驗。遠(yuǎn)程無線技術(shù)提供了在駕駛員的便攜式中斷（手機）和車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行無線通信所需的特性，從而使技術(shù)人員無論處在任何位置，都可以監(jiān)控和操作汽車。本文設(shè)計了以STC89C52為核心，加入GSM模塊，組成一個車主、移動網(wǎng)絡(luò)、汽車三者交互式系統(tǒng)，實現(xiàn)對車輛門鎖的遠(yuǎn)程控制，利用振動傳感器實現(xiàn)對車窗玻璃的狀態(tài)監(jiān)控，以降低車輛被盜現(xiàn)象。

1　系統(tǒng)總體設(shè)計

GSM即全球移動通訊系統(tǒng)Global System of Mobile communicanon的簡稱，它采用全數(shù)字的信令和語音信道，是目前基于分時多址技術(shù)的移動通信體制中成熟、完善、應(yīng)用廣的系統(tǒng)[1]。

基于GSM的汽車中控門鎖與防盜系統(tǒng)主要有三個部分組成：控制部分、通訊部分和電源部分、定位部分。控制部分主要是對車輛門鎖、車窗、電路或者油路和通訊部分進(jìn)行操作和控制。通訊部分主要使用GSM模塊實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸。控制的主控單元STC89C51通過Uart接口與通訊部分按照指定的協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，從而實現(xiàn)操控。電源部分主要是給系統(tǒng)提供穩(wěn)定工作電源。定位部分獲得裝置所在的位置信息，由GPS模塊來實現(xiàn)。

利用該系統(tǒng)把車載GSM平臺與用戶的手機作為整個工作系統(tǒng)，通過短消息與車載模塊進(jìn)行通信。起到對車門鎖的遠(yuǎn)程控制，預(yù)防車主疏忽忘記落鎖的現(xiàn)象。另外，針對傳統(tǒng)汽車防盜裝置結(jié)構(gòu)簡單、可靠性和靈敏度不高等缺點，在充分研究傳統(tǒng)汽車防盜系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過外加裝振動傳感器，如果車輛發(fā)生車窗玻璃被砸等情況時，通過GSM模塊把汽車的危險信號用短消息方式，通過GSM公用網(wǎng)絡(luò)傳遞給用戶手機向用戶手機發(fā)送報警短信，告知車主車輛有危險。該系統(tǒng)不僅在日常上方便遠(yuǎn)程控制車輛，還能保障汽車用戶的生命財產(chǎn)安全，經(jīng)濟效益顯著，系統(tǒng)原理框圖圖1所示。

圖1　系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)框圖

2　硬件設(shè)計

本設(shè)計選用STC89C52作為主控單元，STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種高性能、低功耗微控制器，工作電壓為3.3～5.5 V。GSM模塊選用Siemens的TC35作為通訊模塊，工作電壓為3.3～4.3 V[2]。系統(tǒng)是STC89C52單片機、TC35通訊模塊及車輛受控單元的組合[3]。系統(tǒng)以單片機為核心，利用接口與車輛傳感器（振動）和執(zhí)行器（車窗、門鎖電機）相連接，通過串口與TC35連接，從TC35獲得外來指令和信息，同時經(jīng)TC35向外發(fā)送車輛狀態(tài)信息。TC35模塊起到通信平臺的作用，而單片機在系統(tǒng)中對輸入信息進(jìn)行綜合運算與判斷，做出正確響應(yīng)。實物圖如圖2所示。

2.1電源部分設(shè)計

總電源采用車輛12 V輸入，經(jīng)過LM7805降壓至5 V，滿足單片機需求。繼續(xù)使用二極管降壓至4.3 V供給GSM和GPS使用[4]，電源電路如圖3所示。

2.2控制部分設(shè)計

STC89C52作為主控單元，采用手動按鈕復(fù)位和上電復(fù)位，12MHz晶振。P3.0（RXD）、P3.1 （TXD）與GSM模塊進(jìn)行信息傳遞；P3.2、P3.3與振動傳感器連接，檢測車窗振動信號；P2.0～P2.5通過L298控制車窗電機和車門鎖電機，如圖4所示。

圖2　系統(tǒng)實物圖

圖3　系統(tǒng)電源電路

2.3GSM通訊部分設(shè)計

單片機發(fā)送AT命令至TC35，同時TC35可以返回數(shù)據(jù)至單片機，所以GSM模塊通過串口與單片機進(jìn)行對連。將點火引腳直接接地，在一上電的時候模塊便可以進(jìn)入工作，另外電源引腳和接地引腳都分別需要并聯(lián)在一起。接口電路如圖5所示。

圖4　控制單元電路圖

圖5　TC35接口電路

2.4振動傳感器電路設(shè)計

振動傳感器用于監(jiān)控車窗狀態(tài)。如果車窗出現(xiàn)異常振動，傳感器產(chǎn)生振動信號，并將其傳輸給單片機處理，傳感器電路如圖6所示。

圖6　振動傳感器電路

3　程序設(shè)計

本設(shè)計實現(xiàn)兩個目的：一是通過手機短信控制門鎖開關(guān)，車窗開關(guān)，發(fā)動機熄火，遙控器失效與恢復(fù)；二是震動聲音警示，被砸窗或被撬門短信通知車主。短信指令采取“密碼+指令碼”形式，例如：123456kaichuang，密碼：123456，指令碼：kaichuang，對應(yīng)的動作：車窗打開。程序主流程圖如圖7所示。

圖7　程序流程圖

4　結(jié)論

本文在高性能單片機的基礎(chǔ)上，依托GSM公眾網(wǎng)，利用GSM無線通信及短消息服務(wù)對車輛進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和定位。解決了車主入網(wǎng)成本高的問題，同解決普通的汽車報警器的不足，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻(xiàn)：

［1］百度百科.http：//baike.baidu.com/view/116812.htm fr=aladdin&fromtitle［EB/OL］.

［2］吳玉田，王瑞光，鄭喜鳳，等.GSM模塊TC35及其應(yīng)用［J］.計算機測量與控制，2002，10（8）：557-560.

［3］何光禹，孫成，李大全，等.基于GPS和GSM網(wǎng)絡(luò)的新型汽車防盜系統(tǒng)［J］.電子設(shè)計工程，2010，18（8）：29-32.

［4］陳利娜.基于GSM和GPS的汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計［J］.農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，2015，53（1）：15-16.

(編輯：向飛)

Design of Car Central Control Door Locks and Security System Based on GSM

ZHANG Yong-dong，LIN Hong-wu
（Guangdong Communication Polytechnic，Guangzhou510650，China）

Abstract:This article was based on GSM，and constructed an interactive platform for communication between owners，automobile Security system and network.The owner can get the vehicle state through the GSM network，and realize remote control of the vehicle door lock by SMS instruction mode.The purpose is to reduce the risk of theft of vehicles.

Key words:GSM；microcomputer；central control door locks；security system

作者簡介：第一張永棟，男，1983年生，山東淄博人，碩士研究生，講師。研究領(lǐng)域：車輛節(jié)能減排。

收稿日期：2015－04－06

DOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2015.07.013

中圖分類號：TP277

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009－9492 (2015 ) 07－0042－03