基于GSM的遠程車(chē)載防盜報警系統設計

　隨著(zhù)監控范圍的不斷擴大， 傳統的有線(xiàn)監控報警已不能滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。然而， 伴隨著(zhù)GSM 網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展，遠程網(wǎng)絡(luò )監控報警系統的硬件實(shí)現已成為可能， 有望取代傳統的僅由單機控制的監控報警系統。本文針對目前的需求設計了一套基于GSM 網(wǎng)絡(luò )的遠程無(wú)線(xiàn)報警監控系統。其基本思路是： 將單片機與SIM300 通信模塊通過(guò)串口連接， 實(shí)現單片機與SIM300 之間的相互通信。

　　SIM300 模塊設有SIM 卡插槽， 可以實(shí)現與各種用戶(hù)相互通信的功能。系統接有震動(dòng)、紅外、聲音等類(lèi)型傳感器，當汽車(chē)發(fā)生警情時(shí)， 傳感器將警情信號傳送給單片機，經(jīng)過(guò)單片機判斷處理后，向用戶(hù)發(fā)送報警短信，或者是直接撥打報警電話(huà)。如果情況緊急，用戶(hù)可以直接發(fā)送短信密碼，由單片機控制繼電器切斷線(xiàn)路或者油路，使汽車(chē)停止運行， 從而實(shí)現了遠程控制， 有效保證汽車(chē)的安全。

　　1 硬件電路設計

　　本設計的硬件部分包括單片機主控模塊、LCD 顯示、按鍵電路、電源電路、信號采集電路和控制電路， 系統結構框圖如圖1 所示。 

　　1.1 單片機控制電路

　　系統采用STC89C52 單片機，STC89C52 是一種低功耗、高性能CMOS 8 bit 微控制器， 具有8 KB 系統可編程Flash 存儲器。該型單片機具有很高的性?xún)r(jià)比， 廣泛應用于工業(yè)控制、儀器儀表、通信設備、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域。

　　1.2 GSM 模塊電路

　　本系統采用SIM300 模塊， 其中SIM300 的16 管腳接網(wǎng)絡(luò )指示燈（LED） , 用于指示SIM300 信號的強弱，17 管腳與單片機的P3.3 相連， 其工作時(shí)首先由單片機發(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 與單片機是通過(guò)串口連接， 單片機控制系統可以發(fā)給SIM300 模塊AT 命令，從而控制其工作狀態(tài)。

　　1.3 鍵盤(pán)、顯示及外部存儲電路

　　本系統采用4 行3 列矩陣鍵盤(pán)， 其中行線(xiàn)與P1.0~P1.3 相連， 列線(xiàn)與P1.4 ~P1.6 相連， 列線(xiàn)經(jīng)10 kΩ 電阻接+5 V 電源拉高。共12 個(gè)按鍵， 分別設定為0~9 、* 、#等按鍵號碼。

　　本系統采用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號碼等內容。

　　本系統要求在使用過(guò)程中儲存用戶(hù)預設的手機號碼， 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

　　本系統采用振動(dòng)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(chē)運行狀態(tài)， 當用戶(hù)用手機發(fā)送控制命令時(shí)， 單片機某一端口輸出為高電平信號， 即可控制繼電器。當警情解除時(shí)， 只需發(fā)送解除命令即可恢復汽車(chē)的正常工作。

　　2 軟件設計

　　主程序流程圖如圖2 所示。 

　3 監測報警流程

　　3.1 設置流程

　　用戶(hù)第一次使用時(shí)要設置手機號碼和短信中心號碼。開(kāi)啟電源， 按照液晶顯示的提示， 通過(guò)鍵盤(pán)進(jìn)行號碼預設， 需要設置本地短信中心號碼和個(gè)人控制號碼， 所設號碼存在外部存儲器中。預設程序結束后， 單片機向SIM300 發(fā)送AT 命令控制其向預設號碼發(fā)送驗證短信"設置成功".若不是第一次使用，在提示輸入密碼后10 s 內不進(jìn)行號碼的重新設置， 則自動(dòng)跳過(guò)設置號碼階段， 開(kāi)始正常監測工作。設置流程如圖3 所示。 

　　3.2 監測流程

　　在SIM300 工作狀態(tài)下， 若汽車(chē)有異常情況， 如車(chē)門(mén)被打開(kāi)、車(chē)窗被砸破， 產(chǎn)生的強烈震動(dòng)或聲音等只要觸發(fā)其中的一個(gè)傳感器， 使與傳感器相連的單片機管腳的電平發(fā)生變化（ 由低電平變成高電平）， 此變化作為信號， 經(jīng)單片機判斷后確認是警情信號， 單片機將控制SIM300 發(fā)送短信給預設的個(gè)人監控號碼， 例如： " 您的汽車(chē)出現緊急情況， 請及時(shí)查看" .監測流程如圖4 所示。 

　　3.3 控制流程

　　確定SIM300 處于工作狀態(tài)時(shí)， 若遇到緊急情況， 如汽車(chē)被盜， 需要緊急關(guān)閉油箱閥門(mén)， 使汽車(chē)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， 單片機發(fā)送命令讀取剛才收到的信息， 包括來(lái)信號碼、短信長(cháng)度、短信內容等。單片機將其解析為PDU 碼， 判斷來(lái)信號碼是否是預設的用戶(hù)控制號碼。若不是， 則停止后續工作， 命令視為無(wú)效， 單片機向SIM300 發(fā)送命令刪除短信； 若是預設號碼， 則查看短信是否符合預設命令。若不符合， 停止后續工作并刪除短信； 若符合， 則執行相應命令， 即與繼電器相連的單片機管腳電平發(fā)生變化（ 由低電平變?yōu)楦唠娖剑?, 同時(shí)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， 達到使繼電器正常工作的電壓， 切斷油箱供油開(kāi)關(guān)， 使汽車(chē)停止運行�？刂屏鞒倘鐖D5 所示。 

　　經(jīng)過(guò)軟硬件的調試， 本系統的各項功能都能很好地實(shí)現， 有效保證了汽車(chē)的安全。該系統將單片機與SIM300 功能模塊相結合， 充分利用了技術(shù)成熟的GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )， 克服了普通監控系統中的諸多局限性。該思想還可以用于家用電器、農業(yè)規�；a(chǎn)等領(lǐng)域。本方案具有節約布線(xiàn)資源、控制范圍廣、通用性強、性?xún)r(jià)比高等諸多優(yōu)點(diǎn)。

基于GSM的遠程車(chē)載防盜報警系統設計