摘 要: 介紹了一種利用西門(mén)子TC35短信模塊、基于GSM網(wǎng)絡(luò)的汽車(chē)防盜" title="汽車(chē)防盜">汽車(chē)防盜報(bào)警系統(tǒng)" title="報(bào)警系統(tǒng)">報(bào)警系統(tǒng)。本系統(tǒng)采取多種不同的探測(cè)手段并利用多種不同的報(bào)警策略,在軟件中對(duì)信號(hào)進(jìn)行積分采樣,有效地解決了傳統(tǒng)報(bào)警器存在的各種問(wèn)題。
關(guān)鍵詞: 89C51 GSM TC35 信號(hào)采樣
GSM(Global System for Mobile Communication)網(wǎng)絡(luò)是基于時(shí)分多址技術(shù)和頻分多址技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)體系,屬于第二代通信技術(shù)(2G)。該技術(shù)成熟,覆蓋范圍廣。GSM短信息" title="短信息">短信息服務(wù)(Short Message Service)作為GSM網(wǎng)絡(luò)的一種基本業(yè)務(wù),已得到越來(lái)越多的系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商的重視。
傳統(tǒng)的報(bào)警系統(tǒng)存在很多問(wèn)題,如作用距離短、報(bào)警器產(chǎn)生的噪聲污染環(huán)境、誤報(bào)現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。這些問(wèn)題給居民生活帶來(lái)了很大的困擾,某些居民區(qū)甚至因此禁止安裝汽車(chē)報(bào)警器。
利用GSM網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的汽車(chē)報(bào)警系統(tǒng),附加了軟件智能化設(shè)計(jì)控制,很容易解決上述各種問(wèn)題。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。汽車(chē)報(bào)警器檢測(cè)到信號(hào)以后,通過(guò)軟件處理系統(tǒng)、GSM網(wǎng)絡(luò)將報(bào)警信號(hào)傳到用戶(hù)手機(jī),實(shí)現(xiàn)了報(bào)警信號(hào)的長(zhǎng)距離傳輸。
2 硬件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的主要硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。探測(cè)信號(hào)通過(guò)P0.0和P0.1輸入,不采用中斷方式是為了防止誤報(bào)警的產(chǎn)生。控制信號(hào)" title="控制信號(hào)">控制信號(hào)通過(guò)P0.7輸出。單片機(jī)的串行接口通過(guò)電平轉(zhuǎn)換芯片MAX202與TC35的串口相連。由于是異步串行通信,可采用無(wú)流控制方式,連接接口J1的2、3、5即可。
2.1 TC35模塊簡(jiǎn)介
TC35是西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)的高性能GSM模塊,在應(yīng)用系統(tǒng)中很容易集成。其特點(diǎn)是:(1)頻段為雙頻GSM900MHz和GSM1800MHz(phase2/2+);(2)支持?jǐn)?shù)據(jù)、語(yǔ)音、短消息" title="短消息">短消息和傳真;(3)電源范圍寬;(4)具有RS232接口和語(yǔ)音接口。
2.2 傳感器
傳感器可利用熱釋電紅外傳感器或振動(dòng)傳感器。熱釋電紅外傳感器通過(guò)檢測(cè)人或動(dòng)物發(fā)射的紅外線而輸出電信號(hào),作用角度為110°??墒褂肂ISS001型紅外成品組件,作用距離通過(guò)菲聶爾透鏡調(diào)節(jié)。振動(dòng)傳感器可采用ND-1型高靈敏振動(dòng)位移傳感器。它是一種集振動(dòng)和位移測(cè)量于一身的全方位固態(tài)控制器件,對(duì)振動(dòng)有很高的檢測(cè)靈敏度,對(duì)周?chē)h(huán)境的聲音信號(hào)抑制并具有很強(qiáng)的抗干擾能力。其靈敏度通過(guò)電容可調(diào)。
2.3 控制電路
當(dāng)用戶(hù)收到報(bào)警信息后,如需采取措施,可以向TC35模塊撥號(hào)。單片機(jī)收到信號(hào)后,發(fā)出ATH指令將撥號(hào)掛斷,然后向P1.7口發(fā)出控制信號(hào)??刂菩盘?hào)通過(guò)運(yùn)放放大后,繼電器將點(diǎn)火線切斷,從而保證汽車(chē)的安全。如要恢復(fù),再向TC35撥號(hào)即可。
繼電器的內(nèi)阻很小,須用OC門(mén)驅(qū)動(dòng),驅(qū)動(dòng)電路如圖3所示。
3 軟件設(shè)計(jì)
3.1 與SMS有關(guān)的AT指令
GSM引擎模塊提供的命令接口符合GSM07.05和GSM07.07規(guī)范。GSM07.07中定義的AT Command接口,提供了一種移動(dòng)平臺(tái)與數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間的通用接口;GSM07.05對(duì)短消息作了詳細(xì)的規(guī)定,在短消息模塊收到網(wǎng)絡(luò)發(fā)來(lái)的短消息時(shí),能夠通過(guò)串口發(fā)送指示消息, 數(shù)據(jù)終端設(shè)備可以向GSM 模塊發(fā)送各種命令。與SMS有關(guān)的GSM AT指令如表l所示。
本系統(tǒng)中用到的AT指令如下:
發(fā)送:AT+CMGF=0//設(shè)置短消息發(fā)送格式(1-文本模式; 0-PDU模式)
回答:OK
發(fā)送:AT+CMGS=24//短信息長(zhǎng)度,注意為十進(jìn)制。
回答:>
發(fā)送:0001030D91683108480646F932080A67094EBA-52A88F66FF01//PDU數(shù)據(jù)包
回答:+CMGS:[,]
3.2 PDU格式簡(jiǎn)介
目前, 發(fā)送短消息常用Text和PDU(Protocol Data Unit)模式。使用Text模式收發(fā)短信代碼簡(jiǎn)單, 容易實(shí)現(xiàn),但最大的缺點(diǎn)是不能收發(fā)中文短信;而PDU模式不僅支持中文短信, 也能發(fā)送英文短信。PDU模式收發(fā)短信可以使用三種編碼:7-bit、8-bit和UCS2編碼。7-bit編碼用于發(fā)送普通的ASCII字符,8-bit編碼通常用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息,UCS2編碼用于發(fā)送Unicode字符,編碼類(lèi)型在PDU數(shù)據(jù)包中指定。
下面舉例說(shuō)明PDU格式的組成。例如要把“有人動(dòng)車(chē)!”五個(gè)字發(fā)送到13808460649,則PDU數(shù)據(jù)為:
0001030D91683108480646F932080A67094EBA52A88F-66FF01
(1) 00表示省略短信中心號(hào)碼;
(2) 01表示文件頭字節(jié);
(3) 03表示信息類(lèi)型(TP-Message-Reference);
(4) 0D表示被叫號(hào)碼長(zhǎng)度;
(5) 91表示被叫號(hào)碼類(lèi)型;
(6) 683108480646F9表示被叫號(hào)碼,經(jīng)過(guò)了位移處理;
(7) 32表示協(xié)議標(biāo)識(shí)TP-PID;
(8) 08表示數(shù)據(jù)編碼方案TP-DCS,因?yàn)橐l(fā)送UNICODE內(nèi)碼,所以使用USC2(16bit)編碼;
(9) 0A表示用戶(hù)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度TP-UDL(以8位碼為單位(octet));
(10) 67094EBA52A88F66FF01表示用戶(hù)數(shù)據(jù)。
3.3 漢字編碼
由于在GSM 標(biāo)準(zhǔn)中,中文編碼采用Unicode編碼,而不是目前國(guó)內(nèi)常用的GB-2312編碼,所以只要將十進(jìn)制的Unicode編碼轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制即可,也可以由GB-2312編碼通過(guò)換算得來(lái)。例如“您好”二字的十進(jìn)制Unicode碼分別為24744和22909,轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制為60A8和597D。
3.4 報(bào)警策略
為了區(qū)分情況的緊急程度,可以設(shè)置兩條短信。若單一檢測(cè)器檢測(cè)到信號(hào)則發(fā)送短信一;若兩個(gè)都檢測(cè)到信號(hào)則發(fā)送短信二。發(fā)出短信息以后,用戶(hù)只需撥號(hào)就可以切斷點(diǎn)火線。若網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題則向用戶(hù)手機(jī)撥號(hào)。
3.5 軟件流程
在主程序中,89C51利用巧妙的算法對(duì)紅外信號(hào)和震動(dòng)信號(hào)進(jìn)行采樣,相當(dāng)于對(duì)信號(hào)進(jìn)行積分。如果4秒內(nèi)80%(可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié))的信號(hào)有效,則說(shuō)明有非法人員入侵,產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)以后通過(guò)程序控制,以保證15分鐘之內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生第二次報(bào)警信號(hào)。
程序的主循環(huán)如圖4所示。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,采用基于GSM短消息的通信方式控制汽車(chē)報(bào)警系統(tǒng),不僅可以提高報(bào)警系統(tǒng)的通信可靠程度,而且通信距離基本不受限制,從而實(shí)現(xiàn)用戶(hù)對(duì)汽車(chē)的長(zhǎng)距離實(shí)時(shí)監(jiān)控。此外本系統(tǒng)還可對(duì)入侵的緊急程度進(jìn)行區(qū)分,便于用戶(hù)根據(jù)情況采取措施,滿(mǎn)足了汽車(chē)用戶(hù)對(duì)汽車(chē)防盜的要求。本系統(tǒng)成本不高,易于推廣。通過(guò)在多種汽車(chē)上的實(shí)際應(yīng)用,系統(tǒng)運(yùn)行良好。
參考文獻(xiàn)
1 李 鴻.用單片機(jī)控制手機(jī)收發(fā)短信息.電子技術(shù)應(yīng)用,2003;29(1)
2 李國(guó)華.基于SMS短消息的遠(yuǎn)程測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]
3 潘 斌,郭紅霞.短信收發(fā)模塊TC35i的外圍電路設(shè)計(jì)[J]
4 AT Command Set Siemens Cellular Engines(Version:03.10)[S]
5 TC35 Terminal User Guide.Issued by Siemens AGICM Wire-less Modules Haidenau Platz 1,D-81667 Munich Germany[S]