單片機在汽車報警系統(tǒng)中的應用研究

劉 麗

（重慶應用技術職業(yè)學院，重慶 合川 401520）

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單片機在汽車報警系統(tǒng)中的應用研究

劉 麗

（重慶應用技術職業(yè)學院，重慶 合川 401520）

［摘 要］如今，汽車已經成了人們的代步工具，融進了人們的日常生活。在人們對汽車性能有越來越多需要的同時，在汽車的安全方面，人們也提出了更高要求。為此，有關技術人員大力研究汽車的報警系統(tǒng)。在新型的報警系統(tǒng)中，單片機有著廣泛應用，它與網絡結合，實現(xiàn)了汽車安全狀況的實時和在線監(jiān)控。

［關鍵詞］單片機；汽車報警系統(tǒng)；安全

隨著社會和經濟的發(fā)展，人們的生活質量整體提高，汽車在人們的生活中越發(fā)普遍。人們在越來越多地使用汽車的同時，對汽車的安全性有了更高要求。安全不僅指汽車的安全，還有司機的安全。因此，基于單片機的新型報警系統(tǒng)被廣泛應用于汽車，在防盜、超速方面都能及時發(fā)出警報，使這兩方面的安全都有了不小的保障。

1　單片機與汽車防盜報警系統(tǒng)

1.1汽車報警系統(tǒng)的整體設計

在防盜報警系統(tǒng)中，除了單片機，GSM也是系統(tǒng)的一部分。GSM是全球移動通信的縮寫，在我國的覆蓋面廣，同時數(shù)據(jù)保密性強、傳輸可靠性也較高，其中有一項重要業(yè)務——短消息服務。

基于單片機和GSM網絡的汽車防盜報警系統(tǒng)，其核心是手機通信模塊。以短消息為傳輸媒介，用戶通過發(fā)送短消息，可以用手機鎖定打開油路、遠程開關車門、實時監(jiān)控汽車的防盜報警燈功能和運行安全狀態(tài)。一旦系統(tǒng)監(jiān)測到車門或汽車點火系統(tǒng)被非法打開，防盜系統(tǒng)會通過TC35I手機通信模塊，向車主發(fā)送報警短信，車主則能根據(jù)需要回復短消息，通過單片機來驅動對應的執(zhí)行模塊。在遠程操作中，手機通信模塊能夠將接收到的車主返回的短消息轉換成標準格式的數(shù)據(jù)信息，再將數(shù)據(jù)傳送到單片機控制系統(tǒng)，其內部程序會對短消息內容作自動判斷。指令合法時系統(tǒng)會提供相應的服務，否則會自動清空數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。

1.2系統(tǒng)結構與工作原理

防盜報警系統(tǒng)主要由GSM模塊、兩個單片機控制模塊、聲光報警模塊、震動傳感器模塊、遙控模塊、無線發(fā)射與接收模塊組成。其中，主控制模塊負責處理聲光報警和和傳感器信號。

當防盜模式被啟動后，傳感器檢測模塊就會處于工作狀態(tài)。當它感受到外界的震動干擾，模塊中接觸片的狀態(tài)會改變，向單片機輸出信號。單片機接收到信號后，會進行處理，即向聲光報警模塊發(fā)出信號，驅動蜂鳴器和發(fā)光二極管，發(fā)出聲光警報信號。

在系統(tǒng)的聲光報警模塊發(fā)出報警聲的同時，單片機會發(fā)送指令，實現(xiàn)與GSM模塊的通信，這樣就可以給車主發(fā)送短信或打電話。TC35I手機通信模塊是GSM模塊自帶的通訊接口，可以安全可靠地實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音傳輸和短消息服務。同時，GSM移動通信網絡也會開始搜索車載通信裝置的訊號，以便確定車輛的位置。當車主收到短消息后，可以立刻通過遙控器遠程控制，按下遙控器的不同按鍵，相當于給系統(tǒng)的接口發(fā)送不同的信號，單片機就會得到不同含義的程序，進而向無線模塊輸送相應信號；無線接收模塊得到信號后，會將其輸送到報警器上的單片機，由它做相應處理。

在不同模塊中，起到作用的是各自的程序，包括主程序、中斷服務與定時器設置程序、初始化子程序、遙控發(fā)射程序、GSM撥打電話程序和停止報警程序等。不同的按鍵、信號其實是啟動了相應的程序，程序監(jiān)測到相應的信號，再進行對應的工作。不過，在車主啟動防盜報警系統(tǒng)前，需要對程序進行預設定，如遙控發(fā)射程序，需要事先設定好不同按鍵的含義，這樣在車主遠程按下按鍵時，系統(tǒng)才能按照其需要，啟動不同的程序。

2　單片機與汽車超速報警系統(tǒng)

2.1系統(tǒng)組成與工作原理

系統(tǒng)主要由速度傳感器、揚聲器、蓄電池和不同的工作電路組成，這些電路包括單片機控制電路、波形整形電路、穩(wěn)壓電源電路、語音報警電路和顯示電路等。

速度傳感器在汽車行駛時采集脈沖信號，波形整形電路會對信號整形和限幅，送到單片機控制電路計數(shù)，反復計出1 s的脈沖頻率，液晶屏上會顯示當前的車速。單片機時刻判斷汽車是否超出設定速度，若汽車超速，則輸出低電平，觸發(fā)語音報警電路。

2.2系統(tǒng)的設計

速度傳感器主要有電磁感應式、可變磁阻式、光電式等，其作用都是輸出與車輪轉速成正比的頻率信號。

供電電路、單片機控制電路和語音報警電路等需要芯片。供電電路需要電壓轉換芯片，保證電源電路的電壓穩(wěn)定。單片機芯片包括中央處理單元、只讀程序存儲器、內部數(shù)據(jù)存儲器、定時/計數(shù)器和片內的時鐘振蕩電路等。程序由不同的按鍵控制，如初值、超速報警速度增加和減小（步進值為10 km，范圍10～200 km）。液晶屏上分為兩行:行車速度和報警速度值。速度超過設定值時，傳感器輸出的信號會發(fā)生變化。

語音報警電路使用語音芯片，具備良好的音質、靈活的控制方式并支持多組語音組合。當該電路接收到單片機發(fā)出的超速信號后，揚聲器會播放提醒車主減速慢行的語音。若語音結束前再收到同樣信號，不會產生動作；語音結束后收到，則會重新播放報警語音。根據(jù)不同的傳感器、車型和限速要求，車主只需簡單地更改軟件程序數(shù)據(jù)。

3　結 語

在汽車的報警系統(tǒng)中，防盜和超速是使用最廣、需求最大的兩種，而單片機在這兩種報警系統(tǒng)中都是主控制模塊，因此有著廣泛應用。這類系統(tǒng)的優(yōu)勢是操作簡單方便，但反應靈敏、報警迅速，給車主帶來極大的便利。

主要參考文獻

［1］程玲，張江山.基于GSM網絡與單片機控制的汽車防盜報警系統(tǒng)研究［J］.中國新技術新產品，2012（7）.

［2］謝海軍，吳鐘云，楊艷華，等.基于單片機汽車防盜報警系統(tǒng)設計與實現(xiàn)［J］.電子設計工程，2012（3）.

［3］嚴世勝.一種基于單片機的汽車超速報警系統(tǒng)［J］.電氣應用，2014（12）.

doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.12.122

［中圖分類號］U463.6

［文獻標識碼］A

［文章編號］1673-0194（2016）12-0182-01

［收稿日期］2016-05-20