在汽車越來(lái)越普及的今天，汽車防盜已成為一個(gè)不容忽視的問(wèn)題?，F(xiàn)有的電子式汽車防盜裝置都是單向控制，防盜器只能通過(guò)自身的聲光系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信息。GPS防盜系統(tǒng)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)雙向通信和遠(yuǎn)距離的防盜，但安裝成本高且需向服務(wù)商交納服務(wù)費(fèi)，這無(wú)疑給車主增加了額外的開支。因此，設(shè)計(jì)一種雙向通信、使用費(fèi)用低的汽車防盜系統(tǒng)勢(shì)在必行。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
    本文研究的汽車防盜系統(tǒng)通過(guò)傳感器來(lái)感知汽車的非法振動(dòng)、非法闖入、非法移動(dòng)及非法啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行處理后，將其作為中斷信號(hào)送入單片機(jī)[1]。單片機(jī)收到傳感器送來(lái)的報(bào)警信號(hào)后對(duì)信號(hào)類型進(jìn)行識(shí)別，再通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)姆绞綄?bào)警信息傳送給手持終端設(shè)備，當(dāng)手持終端設(shè)備不在服務(wù)范圍內(nèi)時(shí)，再通過(guò)GSM模塊向車主手機(jī)發(fā)送短信息[2]。汽車防盜系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。

    在圖1所示的結(jié)構(gòu)中,手持終端主要實(shí)現(xiàn)近距離的數(shù)據(jù)交互，而手機(jī)則可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的監(jiān)控。
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2.1 主控制器的總體設(shè)計(jì)
　    傳感器將檢測(cè)到的各種信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)理電路處理后，以中斷的方式送入單片機(jī)。單片機(jī)對(duì)中斷信號(hào)進(jìn)行識(shí)別和軟件抗干擾處理，通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)送給手持終端，若手持終端不在服務(wù)范圍內(nèi)，可通過(guò)GSM模塊將信息發(fā)送至車主手機(jī)。手持終端可通過(guò)無(wú)線方式對(duì)汽車進(jìn)行設(shè)防、解防、啟動(dòng)、尋車等控制。汽車防盜系統(tǒng)主控制器的系統(tǒng)框圖如圖2所示。
2.2 主控制器狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路設(shè)計(jì)
    如圖2所示，本汽車防盜系統(tǒng)主要由4部分構(gòu)成：傳感器及信號(hào)調(diào)理電路、通信電路、聲光報(bào)警電路、點(diǎn)火及燃油切斷電路。傳感器及信號(hào)調(diào)理電路主要負(fù)責(zé)對(duì)車輛的狀態(tài)進(jìn)行感應(yīng)，通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路對(duì)傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行處理，再送入單片機(jī)的中斷系統(tǒng)[3]。

    采用壓電陶瓷片的非法振動(dòng)監(jiān)測(cè)電路用以監(jiān)測(cè)車輛的振動(dòng)，由集成運(yùn)放構(gòu)成的低通放大器信號(hào)進(jìn)行調(diào)理。采用超聲波傳感器的非法移動(dòng)監(jiān)測(cè)電路,用以監(jiān)測(cè)車輛的移動(dòng)。當(dāng)車輛移動(dòng)時(shí)，由地面反射回的調(diào)幅波，經(jīng)檢波及信號(hào)調(diào)理后送入單片機(jī)。采用紅外熱釋電傳感器的非法闖入監(jiān)測(cè)電路用以監(jiān)測(cè)非法進(jìn)入車內(nèi)的盜竊者，經(jīng)信號(hào)調(diào)理后產(chǎn)生中斷信號(hào)。由安裝在點(diǎn)火線圈附近的感應(yīng)器及信號(hào)調(diào)理電路構(gòu)成的非法啟動(dòng)監(jiān)測(cè)電路用以監(jiān)測(cè)汽車在設(shè)防狀態(tài)時(shí)的非法啟動(dòng)[4]。
2.3 主控制器外圍電路及通信電路設(shè)計(jì)
    由nRF401構(gòu)成的無(wú)線通信電路主要負(fù)責(zé)汽車近距離的設(shè)防、解防、尋車及防盜信息接收功能。由西門子公司的TC35i模塊構(gòu)成的通信電路，主要完成遠(yuǎn)距離接收主控制器發(fā)出的車輛狀態(tài)信息[5]。具體電路如圖3所示。

2.4 手持終端的硬件設(shè)計(jì)
    手持遙控終端的功能是對(duì)車載主控制器進(jìn)行遙控設(shè)防、解防、尋車。它們之間的通信依靠nRF401實(shí)現(xiàn)，遙控器與車載主控制器依靠一組16位的動(dòng)態(tài)密碼進(jìn)行身份的確認(rèn)。發(fā)光二極管指示遙控器的工作狀態(tài)，通過(guò)不同的閃爍頻率指示車輛的報(bào)警狀態(tài)。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3.1 主控制器的軟件設(shè)計(jì)
    主控制器軟件設(shè)計(jì)的整體思路是當(dāng)上電時(shí)進(jìn)入自身參數(shù)設(shè)定，系統(tǒng)接收遙控器信號(hào)，根據(jù)遙控指令進(jìn)行相關(guān)控制。收到設(shè)防命令時(shí)，啟動(dòng)單片機(jī)中斷系統(tǒng)，開始接收傳感器信號(hào)并進(jìn)入設(shè)防模式，傳感器檢測(cè)到盜竊情況時(shí)向單片機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求，單片機(jī)根據(jù)不同的信號(hào)類型判斷車輛狀態(tài)，再通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊和GSM模塊向遙控器和車主手機(jī)(手機(jī)號(hào)碼預(yù)先設(shè)定存儲(chǔ)在EEPROM中)發(fā)出報(bào)警信息。收到解防命令時(shí)，屏蔽所有中斷信號(hào),系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)省電模式，單片機(jī)、nRF401、TC35i進(jìn)入省電模式。其主控制流程如圖4所示。

3.2 手持終端的軟件設(shè)計(jì)
    手持終端軟件設(shè)計(jì)的整體思路是上電后系統(tǒng)初始化并進(jìn)入省電待機(jī)模式，有鍵按下時(shí)退出省電模式，并發(fā)出相應(yīng)的控制命令。為了保證每一個(gè)遙控器與主控制器的唯一性，同時(shí)為了防止通過(guò)其他方式解碼遙控器，防盜系統(tǒng)無(wú)線模塊之間采用16位動(dòng)態(tài)密碼。手持終端的控制流程如圖5所示。

    本文研究的汽車防盜系統(tǒng),通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊nRF401和GSM模塊TC35i很好地實(shí)現(xiàn)了汽車與車主之間的雙向通信，解決了傳統(tǒng)的防盜裝置不能將報(bào)警信息傳遞給車主的問(wèn)題。防盜系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)只需一張SIM卡，運(yùn)行成本相比GPS防盜系統(tǒng)更低，具有很高的研究意義及市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
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