基于GSM網絡汽車中控門鎖與防盜系統設計*

張永棟，林宏武（廣東交通職業技術學院，廣東廣州　510640）

基于GSM網絡汽車中控門鎖與防盜系統設計*

張永棟，林宏武
（廣東交通職業技術學院，廣東廣州510640）

摘要：基于GSM網絡，構建了由車主、移動網絡、汽車三者組成的交互式系統。車主可通過GSM網絡獲取車輛狀態，并以短信指令的方式實現對車輛門鎖的遠程控制，以降低車輛被盜風險。

關鍵詞：GSM；單片機；中控門鎖；防盜系統

* 2014年廣東省交通廳科技項目（編號：節能-2014-06-002）

0　引言

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

1　系統總體設計

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

基于GSM的汽車中控門鎖與防盜系統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行操作和控制。通訊部分主要使用GSM模塊實現無線數據傳輸。控制的主控單元STC89C51通過Uart接口與通訊部分按照指定的協議進行數據通訊，從而實現操控。電源部分主要是給系統提供穩定工作電源。定位部分獲得裝置所在的位置信息，由GPS模塊來實現。

利用該系統把車載GSM平臺與用戶的手機作為整個工作系統，通過短消息與車載模塊進行通信。起到對車門鎖的遠程控制，預防車主疏忽忘記落鎖的現象。另外，針對傳統汽車防盜裝置結構簡單、可靠性和靈敏度不高等缺點，在充分研究傳統汽車防盜系統的基礎上，通過外加裝振動傳感器，如果車輛發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公用網絡傳遞給用戶手機向用戶手機發送報警短信，告知車主車輛有危險。該系統不僅在日常上方便遠程控制車輛，還能保障汽車用戶的生命財產安全，經濟效益顯著，系統原理框圖圖1所示。

圖1　系統原理結構框圖

2　硬件設計

本設計選用STC89C52作為主控單元，STC89C52是STC公司生產的一種高性能、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]。系統是STC89C52單片機、TC35通訊模塊及車輛受控單元的組合[3]。系統以單片機為核心，利用接口與車輛傳感器（振動）和執行器（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TC35向外發送車輛狀態信息。TC35模塊起到通信平臺的作用，而單片機在系統中對輸入信息進行綜合運算與判斷，做出正確響應。實物圖如圖2所示。

2.1電源部分設計

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

2.2控制部分設計

STC89C52作為主控單元，采用手動按鈕復位和上電復位，12MHz晶振。P3.0（RXD）、P3.1 （TXD）與GSM模塊進行信息傳遞；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　系統實物圖

圖3　系統電源電路

2.3GSM通訊部分設計

單片機發送AT命令至TC35，同時TC35可以返回數據至單片機，所以GSM模塊通過串口與單片機進行對連。將點火引腳直接接地，在一上電的時候模塊便可以進入工作，另外電源引腳和接地引腳都分別需要并聯在一起。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振動傳感器電路設計

振動傳感器用于監控車窗狀態。如果車窗出現異常振動，傳感器產生振動信號，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　程序設計

本設計實現兩個目的：一是通過手機短信控制門鎖開關，車窗開關，發動機熄火，遙控器失效與恢復；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　結論

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

參考文獻：

［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網絡的新型汽車防盜系統［J］.電子設計工程，2010，18（8）：29-32.

［4］陳利娜.基于GSM和GPS的汽車防盜系統設計［J］.農業裝備與車輛工程，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。研究領域：車輛節能減排。

收稿日期：2015－04－06

DOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2015.07.013

中圖分類號：TP277

文獻標識碼：A

文章編號：1009－9492 (2015 ) 07－0042－03