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基于单片机的汽车防盗报警系统的设计与实现

来源:杭州云顿安全报警设备有限公司 发布时间:2018-12-14 点击次数:

摘要:针对汽车防盗定位需求的不断增长,采用基于微处理器、GPS、GPRS等技术的模块化设计方案,实现了实时定位和短信报警的功能。系统采集到车辆被盗信息后,启动GPS定位模块,接收车辆的位置信息(纬度、经度等)。通过对定位数据的分析和处理,可以相互通信,通过GPRS网络将定位数据通过短消息发送到所有者的手机,通过硬件和软件的调试,系统运行数据表明系统具有较强的实时性和高精度。车辆报警响应时间为二阶延迟,定位误差在0.6度经纬度以内。
    
     随着经济的快速发展,汽车开始进入千家万户,汽车盗窃也日益增多,汽车被盗对车主来说是一个巨大的损失,因此,汽车防盗系统和汽车定位系统都有着巨大的市场需求。
    
     目前,市场上的一些汽车防盗系统存在功能单一、体积大、能耗高等缺点,使得汽车仍然存在一些潜在的安全隐患,因此,如何对现有的汽车防盗报警装置进行改进,以更好地实现报警功能,保护人们的私有财产因此,基于GPS/GPRS技术,实现了汽车定位功能的可靠性和实时报警功能。
    
     功能复杂,采用模块化设计方案。它由四个部分组成,如图1所示。当防盗信息采集模块采集报警信号时,GPS定位模块将立即启动并开始接收定位信号(纬度、经度、高度等)。同时,核心微处理器通过各种通信方式连接各个模块,控制它们的协同工作,并进行数据分析和处理。启动GPRS防盗报警模块,将定位数据以短信的形式发送给车主。
    
     该系统采用红外管传感器电路采集防盗信息,用于无人值守停车时监控是否有人非法闯入,传感器电路由红外收发两对组成。它能够及时向微处理器发送准确的监测信号。该系统具有使用方便、观察方便、灵敏度高等特点,防盗信息采集模块不是系统的核心功能模块。在系统的实现过程中,它只用于模拟汽车是否被盗。
    
     采用GPS/GPRS技术的汽车防盗报警系统具有复杂的功能。为了保证系统的实用性和可扩展性,需要选择高性能的核心处理器来协调各个模块的工作。为了实现系统体积小、集成度高、可靠性好的特点,在设计中采用了8位51系列单片机作为核心处理器。
    
     GPS全球定位系统(GPS global positioning system,简称GPS)作为目前最先进的导航定位系统,在现实生活中得到了广泛的应用,是信息时代发展的重要组成部分。介绍了GPS定位的基本原理,当用户使用GPS实现定位功能时,只需要设计用户设备部分,即图1中的GPS定位模块,用于接收GPS卫星信号。
    
     采用GT-2525GPS芯片进行车辆定位,GT-2525GPS采用异步串行通信方式,具有12个独立的接收通道。它可以提供经度、纬度、速度、高度、世界协调时间、频率和GPS卫星轨道信息。它具有电源电压低、灵敏度高、精度高、可靠性高、使用方便等特点,而且为了提高系统功能的可升级性,在系统设计中应尽量减少核心处理器的引脚资源。因此,本模块的设计方案是:GT-2525GPS接收车辆的位置信息,采用8250芯片进行串并转换,通过8255并行接口芯片与单片机连接。利用单片机对数据进行分析处理,并用OC显示,在MJ2X8(128X32)液晶显示器上,LCD显示不是系统的功能模块,主要用于GPS定位模块的调试,GPS定位模块的结构如图1所示。
    
     (1)8250芯片的初始化:设置8250传输线控制寄存器实现寻址除数锁存;根据8250外部时钟频率1.8432MHz和波特率4800BPS设置除数锁存器值;设置传输线控制寄存器实现字符数据格式:8位数据位、2位停止位、无校验位。
    
     (2)8255芯片的初始化:通过选择控制字和写入端口作为输出,PA端口可将数据写入LCD模块:DB0—D7,PC端口设置为高4位输入,低4位输出,实现对LCD模块的忙端口和Req端口的控制。
    
     GT-2525GPS采用NMEA-0183协议,格式要求严格,基本的NMEA命令指令是ASCII字符串。它以$字符开始,以一个序列结束。根据文献,GPS的默认输出是$PFST,NMEA,E003,4800,而系统采用$GPGGA的输出格式,GPS的输出格式的命令是$PFST,NMEA,2000。另外,由于GPS串口的默认参数是:4800BPS,1sta。rt位、无校验位、8个数据位和1个停止位,它们与8250设置的串行通信参数一致,不需要重置。单片机通过8250依次转换ASCII串命令,并以串行方式发送给GPS,从而实现GPS输出格式的设置。
    
     单片机向GPS模块发送输出格式的命令后,首先接收命令的回波,即在接收GPS模块发送的定位数据之前,接收到$PFST、NMEA、2000字符。
    
     NMEA标准消息以GP开头,后跟一个三字符消息标识符。报头和消息内容用逗号分隔,报文以校验码(由一个*和两个16位校验码组成)结束。校验码的计算方法是:从美元符号开始到符号之前,第一个*符号。单词和第二个单词都是异或结果,然后用第三个单词进行异或运算,使结果循环。
    
    

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