應(yīng)用

技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)世界 >> 解決方案 >> 物聯(lián)網(wǎng)方案
企業(yè)注冊個人注冊登錄

基于GSM的遠(yuǎn)程車載防盜報警系統(tǒng)設(shè)計

  隨著監(jiān)控范圍的不斷擴(kuò)大, 傳統(tǒng)的有線監(jiān)控報警已不能滿足用戶的需求。然而, 伴隨著GSM 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控報警系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)已成為可能, 有望取代傳統(tǒng)的僅由單機(jī)控制的監(jiān)控報警系統(tǒng)。本文針對目前的需求設(shè)計了一套基于GSM 網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程無線報警監(jiān)控系統(tǒng)。其基本思路是: 將單片機(jī)與SIM300 通信模塊通過串口連接, 實現(xiàn)單片機(jī)與SIM300 之間的相互通信。

  SIM300 模塊設(shè)有SIM 卡插槽, 可以實現(xiàn)與各種用戶相互通信的功能。系統(tǒng)接有震動、紅外、聲音等類型傳感器,當(dāng)汽車發(fā)生警情時, 傳感器將警情信號傳送給單片機(jī),經(jīng)過單片機(jī)判斷處理后,向用戶發(fā)送報警短信,或者是直接撥打報警電話。如果情況緊急,用戶可以直接發(fā)送短信密碼,由單片機(jī)控制繼電器切斷線路或者油路,使汽車停止運(yùn)行, 從而實現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制, 有效保證汽車的安全。

  1 硬件電路設(shè)計

  本設(shè)計的硬件部分包括單片機(jī)主控模塊、LCD 顯示、按鍵電路、電源電路、信號采集電路和控制電路, 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1 所示。 


  1.1 單片機(jī)控制電路

  系統(tǒng)采用STC89C52 單片機(jī),STC89C52 是一種低功耗、高性能CMOS 8 bit 微控制器, 具有8 KB 系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。該型單片機(jī)具有很高的性價比, 廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、儀器儀表、通信設(shè)備、家用電器等各個領(lǐng)域。

  1.2 GSM 模塊電路

  本系統(tǒng)采用SIM300 模塊, 其中SIM300 的16 管腳接網(wǎng)絡(luò)指示燈(LED) , 用于指示SIM300 信號的強(qiáng)弱,17 管腳與單片機(jī)的P3.3 相連, 其工作時首先由單片機(jī)發(fā)送低電平信號, 使該模塊處于工作狀態(tài),43 、41 、49 為串行通信接口, 分別與單片機(jī)的P3.0 、P3.1 、P3.2 相連。1 、3 、5 、7、9 管腳接4.2 V 電源。SIM300 與單片機(jī)是通過串口連接, 單片機(jī)控制系統(tǒng)可以發(fā)給SIM300 模塊AT 命令,從而控制其工作狀態(tài)。

  1.3 鍵盤、顯示及外部存儲電路

  本系統(tǒng)采用4 行3 列矩陣鍵盤, 其中行線與P1.0~P1.3 相連, 列線與P1.4 ~P1.6 相連, 列線經(jīng)10 kΩ 電阻接+5 V 電源拉高。共12 個按鍵, 分別設(shè)定為0~9 、* 、#等按鍵號碼。

  本系統(tǒng)采用LCD12864 液晶顯示模塊, 該顯示模塊每屏可以顯示4 行漢子或者字符, 用于顯示提示信息和手機(jī)號碼等內(nèi)容。

  本系統(tǒng)要求在使用過程中儲存用戶預(yù)設(shè)的手機(jī)號碼, 因此必須有外部存儲器。在存儲信息不大的情況下采用AT24C02 即可。

  1.4 傳感器及繼電器電路

  本系統(tǒng)采用振動傳感器、紅外傳感器、聲音傳感器相互配合使用, 有效避免了系統(tǒng)誤報、錯報等情況。

  繼電器電路用于切斷油路或者電路, 控制汽車運(yùn)行狀態(tài), 當(dāng)用戶用手機(jī)發(fā)送控制命令時, 單片機(jī)某一端口輸出為高電平信號, 即可控制繼電器。當(dāng)警情解除時, 只需發(fā)送解除命令即可恢復(fù)汽車的正常工作。

  2 軟件設(shè)計

  主程序流程圖如圖2 所示。 


{$PAGE$}

 
  3 監(jiān)測報警流程

  3.1 設(shè)置流程

  用戶第一次使用時要設(shè)置手機(jī)號碼和短信中心號碼。開啟電源, 按照液晶顯示的提示, 通過鍵盤進(jìn)行號碼預(yù)設(shè), 需要設(shè)置本地短信中心號碼和個人控制號碼, 所設(shè)號碼存在外部存儲器中。預(yù)設(shè)程序結(jié)束后, 單片機(jī)向SIM300 發(fā)送AT 命令控制其向預(yù)設(shè)號碼發(fā)送驗證短信"設(shè)置成功".若不是第一次使用,在提示輸入密碼后10 s 內(nèi)不進(jìn)行號碼的重新設(shè)置, 則自動跳過設(shè)置號碼階段, 開始正常監(jiān)測工作。設(shè)置流程如圖3 所示。 


  3.2 監(jiān)測流程

  在SIM300 工作狀態(tài)下, 若汽車有異常情況, 如車門被打開、車窗被砸破, 產(chǎn)生的強(qiáng)烈震動或聲音等只要觸發(fā)其中的一個傳感器, 使與傳感器相連的單片機(jī)管腳的電平發(fā)生變化( 由低電平變成高電平), 此變化作為信號, 經(jīng)單片機(jī)判斷后確認(rèn)是警情信號, 單片機(jī)將控制SIM300 發(fā)送短信給預(yù)設(shè)的個人監(jiān)控號碼, 例如: " 您的汽車出現(xiàn)緊急情況, 請及時查看" .監(jiān)測流程如圖4 所示。 


  3.3 控制流程

  確定SIM300 處于工作狀態(tài)時, 若遇到緊急情況, 如汽車被盜, 需要緊急關(guān)閉油箱閥門, 使汽車停下。編輯短信" 關(guān)閉" , 發(fā)送到與SIM300 連接的SIM 卡,SIM300 接收到短信后將信息存儲在SIM 卡中, 單片機(jī)發(fā)送命令讀取剛才收到的信息, 包括來信號碼、短信長度、短信內(nèi)容等。單片機(jī)將其解析為PDU 碼, 判斷來信號碼是否是預(yù)設(shè)的用戶控制號碼。若不是, 則停止后續(xù)工作, 命令視為無效, 單片機(jī)向SIM300 發(fā)送命令刪除短信; 若是預(yù)設(shè)號碼, 則查看短信是否符合預(yù)設(shè)命令。若不符合, 停止后續(xù)工作并刪除短信; 若符合, 則執(zhí)行相應(yīng)命令, 即與繼電器相連的單片機(jī)管腳電平發(fā)生變化( 由低電平變?yōu)楦唠娖剑?, 同時刪除短信( 使SIM 卡中每次收到的短信都儲存在首條的位置, 方便下次讀?。?.輸出信號再經(jīng)信號放大器發(fā)大, 達(dá)到使繼電器正常工作的電壓, 切斷油箱供油開關(guān), 使汽車停止運(yùn)行。控制流程如圖5 所示。 


  經(jīng)過軟硬件的調(diào)試, 本系統(tǒng)的各項功能都能很好地實現(xiàn), 有效保證了汽車的安全。該系統(tǒng)將單片機(jī)與SIM300 功能模塊相結(jié)合, 充分利用了技術(shù)成熟的GSM移動通信網(wǎng)絡(luò), 克服了普通監(jiān)控系統(tǒng)中的諸多局限性。該思想還可以用于家用電器、農(nóng)業(yè)規(guī)?;a(chǎn)等領(lǐng)域。本方案具有節(jié)約布線資源、控制范圍廣、通用性強(qiáng)、性價比高等諸多優(yōu)點(diǎn)。