GSM汽車報警系統的設計

姚 曼，王 銀

(西安文理學院，陜西 西安 710065)

汽車的防盜安全問題一直都是人們關注的話題，傳統的遙控防盜報警裝置聲音報警器，但是其報警距離短，在倡導綠色環保的今天容易產生噪聲污染，而基于GPS全球定位技術的汽車防盜報警系統價格昂貴，普通市民望塵莫及。筆者所設計的基于GSM網絡報警的汽車防盜報警器，具有成本低、安全性高、報警范圍大的特點。GSM網絡報警是利用基于時分多址技術的數字移動通信系統GSM網絡，通過自動給車主手機發送短消息的手段實現報警功能，這樣就大大提高了汽車防盜報警器的安全可靠性。

1 系統原理

1.1 系統工作過程

該系統通過無線通信網絡將用戶手機作為監控終端，AT89C52單片機作為監控核心，系統工作時，當傳感器檢測模塊檢測到汽車有異常振動時，立刻將數據送至單片機處理，單片機對收到的數據進行分析后向GSM模塊發送AT指令，控制其向用戶手機發送報警短消息，同時，驅動報警電路發出聲光報警，切斷點火線圈及汽車油路。車主收到消息后，可以根據具體情況向汽車發送控制短消息，GSM模塊接收到消息后對其進行分析解碼后控制繼電器執行相應的操作，如切斷汽車油門電路等，從而很好地實現了遠距離汽車防盜功能。

1.2 系統實現功能

1)報警功能用戶將手機號碼存入報警主機后，當車體受到碰撞振動或有人非法進入車內等不安全情況發生時，車內的單片機通過TC35i向車主手機發送短信息同時聲光報警器也開始報警。尤其在某些場合也可單獨選擇車主手機反饋報警功能，車內聲光報警器不發聲，報警信號直接發送到司機的手機上，既迅速、隱蔽，又避免了報警聲大帶來的擾民現象。

2)遠程操縱功能司機可通過手機來控制實現各種功能，如鎖死車門、切斷油門，用遙控器不能解鎖，只能通過手機設定警報解除。

3)實時性強、可靠性高利用GSM網絡將需發送的信息通過服務中心轉發給目的地址，具有抗干擾性強、保密性好、可靠性高等特點，及時方便地實現了汽車的遠程監控。

2 系統硬件組成

汽車防盜報警器主要由傳感器檢測模塊、AT89C52單片機為核心的微機系統、GSM通信模塊TC35i、車主手機和報警電路組成，其系統框圖如圖1所示。

圖1 系統工作框圖

2.1 傳感器檢測電路

此裝置采用的是ND－1型高靈敏度振動位移傳感器，它是一種集振動和位移測量為一體的固態控制器件，將振動體碳化后密封封裝，其振動檢測靈敏度高，可通過設定靈敏度電阻調節，同時還具有很強的抗干擾能力，對聲音信號有明顯抑制作用，當車輛受到外力作用而產生振動時，振動傳感器就會對信號進行采集并輸入單片機控制繼電器開合來進行報警、切斷發動機點火電路等。如圖2所示。

圖2 振動傳感器檢測電路

同時，也可附加紅外傳感器來進行人體入侵監測，通過檢測車內人體紅外線能量的變化，將其轉化為電信號經放大輸出來驅動后級電路。

2.2 單片機處理模塊

系統采用的是AT89C52系列單片機為核心，該單片機無論片內RAM容量、I/O功能、系統擴展能力、指令系統等都非常強，小巧靈活、可靠性高、使用方便。它內帶8 kB的在線可重復編程的存儲器，256字節的RAM，主時鐘頻率為24 MHz，中斷響應時間大大縮短，程序執行速度有了很大提高。用其作為中央處理模塊，主要來完成傳感器所收集信號的分析處理、綜合判斷以及系統報警控制等功能。

2.3 GSM通信模塊

該部分使用的是西門子公司開發推出GSM通信模塊TC35i，它自帶RS232通訊接口，可快速地實現數據語音傳輸、短消息服務等，其集射頻電路和基帶于一體，可以給用戶提供標準的AT指令接口，支持Text和PDU格式的短消息服務SMS，其獨特的ZIF連接器可實現信號及數據指令的雙向傳輸。主要是將數據作為短消息內容發送來向車主進行通信報警。

2.4 繼電器電路

電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成，線圈兩端加上電壓產生的電磁力控制銜鐵吸向鐵芯，從而使常開觸點閉合，發出報警聲音;常閉觸點斷開，切斷汽車點火裝置等。當收到復位信號后，線圈斷電，電磁吸力消失，銜鐵又恢復到原來的位置，線路斷開警報解除，汽車便可正常啟動。圖2電路中K1即為小功率繼電器。

3 軟件設計

3.1 系統流程

本系統的軟件設計主要包括系統初始化、對報警信號的檢測以及單片機向GSM模塊發送AT指令以控制其完成與車主手機間的雙向通信，其主程序流程圖見圖3。

圖3 系統流程圖

當單片機初始化后，就開始處于監測傳感器檢測電路送來信號的狀態中，不斷對I/O口進行檢測，如果發現報警信號經過分析確認為有效信號就開始啟動發送報警短消息的程序，利用GSM模塊向車主進行發送短消息報警，并進行油路切斷，當控制系統接收到用戶解鎖的短消息后才能解除警報進入預警狀態。如果一切正常，程序則處于循環預警等待中。

3.2 AT指令

GSM模塊與單片機之間的通信協議即為AT指令集，單片機利用AT指令控制MODEM向用戶撥號和收發短消息，每個指令執行成功與否都有相應的返回。通常AT指令有三種調用形式，設置、讀取和查詢。設置調用形式一般為:AT+命令名+參數，如AT+CMGF=1用來設置所使用短消息為Text模式。讀取調用形式一般為:AT+命令名如輸入AT+CMGF?系統返回CMGF:0，就說明短消息為PDU模式。目前短消息模式一般有以上兩種，即TextMode和PDUMode，但 Text模式不支持中文輸入，為了系統的通用性，筆者選用PDUMode。查詢的調用形式一般為:AT+命令名=?如AT+CMGF=?返回AT+CMGF:(0，1)則表明當前系統支持兩種模式的短信。

參考GSM07.05標準，與 SMS有關的 GSMAT指令如表1所示:

表1 常用的AT指令集

系統初始化指令:命令為AT+CMGF=0，設置成功后返回 OK;命令 AT+CSCA =“8613602901000”用來設置當前所使用的短消息中心號碼為13602901000，一般無需調用此命令，用默認的即可;命令AT+CMGD=1，返回OK，目的是刪除手機中所存儲的短消息。

4 結束語

本文設計的汽車防盜報警系統采用AT89C52作為主控芯片，充分利用了GSM移動通訊網絡，結合所學數字通訊技術，實現了汽車的狀態監控、防盜報警、遠程控制、車載電話等功能，經實驗驗證了本系統的可行性及可靠性。該系統大大改善了現有汽車報警器的諸多缺點，具有報警范圍廣、可靠性高、價格低、使用擴展方便等優點，擁有很好的市場發展前景。

［1］何宏，龔威，田志宏.單片機原理與接口技術［M］.北京:國防工業出版社，2006:43－71.

［2］肖軍.現代汽車防盜智能化發展方向［J］.汽車與配件，2005，(41):38 －40.

［3］周國祥，周俊，劉成良等.基于GSM的遠程通信控制器研制及其應用［J］.計算機工程，2005，31(19):203－205.

［4］樊振方，彭愛華.基于GSM網絡的汽車防盜報警系統設計［J］.計算機技術，2006，(3):14－16.

［5］鄔偉奇.STC89系列高性能單片機及其應用［J］.微計算機信，2004，20(7):92 －93.

［6］李曉輝，孫康明.基于GSM技術的汽車防盜報警系統的設計［J］.現代電子技術，2008，(3):191－193.

［7］錢勤.手機短信息SMS的程序開發［J］.計算機世界，2003，(2):11—23.

［8］童瑞華.利用手機模塊實現短消息發送［J］.中國計算機世界，1999，(7):21—23.