汽車(chē)防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、汽車(chē)防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)汽車(chē)防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)此文檔word版本下載后可任意編輯修改I目錄獨(dú)立完成與誠(chéng)信聲明 . 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）版權(quán)使用授權(quán)書(shū) . 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 摘 要. 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 Abstract . 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第1章 緒論 . 11.1 課題研究的背景和意義 . 11.2 防盜系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 . 2第2章 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 32.1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) . 32.2 GPS全球定位系統(tǒng) . 42.3 GSM系統(tǒng) . 7第3章 汽車(chē)防盜系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) . 113.1 單片機(jī)簡(jiǎn)述及最小系統(tǒng) . 113.2 GPS定位模塊 . 183.3 GSM通信

2、模塊 . 253.4 本系統(tǒng)其他模塊 . 32第4章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) . 364.1 系統(tǒng)流程圖 . 364.2 串口初始化程序 . 404.3 震動(dòng)模塊程序 . 434.4 短信發(fā)送及打電話程序 . 444.5 GPS接收程序 . 45參考文獻(xiàn). 47III汽車(chē)防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第1章 緒論1.1 課題研究的背景和意義近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，汽車(chē)作為人類(lèi)現(xiàn)代的重要交通工具也隨之增加。但是，現(xiàn)代科技的發(fā)展同樣促使犯罪分子作案手段的提高。但是汽車(chē)每年(特別是轎車(chē))的偷、盜、搶案越來(lái)越多。據(jù)南方某中等城市統(tǒng)計(jì)，平均每日被盜劫車(chē)輛達(dá)45輛，找回概率占20，以每輛車(chē)20萬(wàn)元計(jì)算，每年保險(xiǎn)公司就

3、損失人民幣2.6億元。如果安裝防盜反劫報(bào)警系統(tǒng)后，以提高破案率80計(jì)算，每年可使保險(xiǎn)公司減少損失達(dá)人民幣2億元。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)每天有340輛車(chē)被誨被搶?zhuān)@給企業(yè)、事業(yè)單位和個(gè)人帶來(lái)很大損失和不變，同時(shí)也給保險(xiǎn)公司帶來(lái)每年幾百億人民幣的損失。這樣嚴(yán)峻的情勢(shì)，迫使車(chē)主及保險(xiǎn)公司都在迫切地尋求一種安全、快捷而有效的反偷、盜、搶車(chē)輛手段。并且隨著私有車(chē)的高速增長(zhǎng)這必將成為一個(gè)值得關(guān)注的社會(huì)問(wèn)題。為了防止汽車(chē)被盜，科研人員發(fā)明了汽車(chē)防盜裝置，被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)。本課題研究的內(nèi)容是基于GPS全球定位系統(tǒng)對(duì)汽車(chē)進(jìn)行全球定位，通過(guò)GSM模塊把汽車(chē)的位置信息用短消息方式，通過(guò)GSM公用網(wǎng)絡(luò)傳遞給用戶(hù)手機(jī)，從而

4、實(shí)現(xiàn)一個(gè)電子化、智能化、高可靠性的汽車(chē)定位防盜系統(tǒng)。該系統(tǒng)把汽車(chē)用戶(hù)的手機(jī)作為整個(gè)監(jiān)控平臺(tái)，通過(guò)短消息與車(chē)載模塊進(jìn)行通信。GPS-GSM汽車(chē)防盜報(bào)警系統(tǒng)是非常具有應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)前景的。短消息通信作為一種嶄新的通信手段，具有可靠性高、開(kāi)發(fā)方便、費(fèi)用低和免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。因此，我們可以利用普及廣泛的手機(jī)短消息業(yè)務(wù)并用廉價(jià)的成本開(kāi)發(fā)汽車(chē)防盜系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單、實(shí)用的遠(yuǎn)程控制功能及安防功能，以滿(mǎn)足人們的需要。它可以克服電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)電話費(fèi)用高，控制延時(shí)長(zhǎng)等缺點(diǎn)，具有良好的可擴(kuò)展性和實(shí)用價(jià)值。因此，相應(yīng)的研發(fā)領(lǐng)域也應(yīng)運(yùn)而生，新技術(shù)、新產(chǎn)品層出不窮。該系統(tǒng)能在汽車(chē)被盜走、破壞以及防盜系統(tǒng)被部分拆卸的情況下

5、，將相關(guān)信息發(fā)送到車(chē)主預(yù)先設(shè)定的手機(jī)等通信設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)狀況的了解和跟蹤。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)已建成了覆蓋全國(guó)的移動(dòng)通信網(wǎng)。在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)可以使汽車(chē)用戶(hù)隨時(shí)隨地了解汽車(chē)的位置，對(duì)車(chē)輛進(jìn)行位置跟蹤，保障汽 1車(chē)用戶(hù)的生命財(cái)產(chǎn)安全，經(jīng)濟(jì)效益顯著，具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。研究和開(kāi)發(fā)本課題是具有實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)意義。1.2 防盜系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀汽車(chē)防盜系統(tǒng)最早始于20世紀(jì)初，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展和不斷的升級(jí)，已經(jīng)從簡(jiǎn)單的機(jī)械式發(fā)展到復(fù)雜的電子網(wǎng)絡(luò)式，防盜性能得到了大幅的提高。隨著汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展，汽車(chē)防盜設(shè)備按其結(jié)構(gòu)與功能可分四大類(lèi):機(jī)械式防盜器、電子式防盜系統(tǒng)、芯片式防盜系統(tǒng)和基于GSM/

6、GPS的網(wǎng)絡(luò)式防盜系統(tǒng)141。它們之間各有優(yōu)劣，但是汽車(chē)防盜的發(fā)展方向是向智能程度更高的芯片式和網(wǎng)絡(luò)式發(fā)展的。本系統(tǒng)就是為網(wǎng)絡(luò)是防盜，能夠在發(fā)生警情時(shí)的幾秒鐘內(nèi)，通過(guò)GSM將GPS定位信息發(fā)送短信到車(chē)主手機(jī)，同時(shí)根據(jù)需要可以切斷汽車(chē)供油電路，是車(chē)子無(wú)法啟動(dòng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)不限時(shí)間、不限距離的遠(yuǎn)程防盜，使人車(chē)“形影不離”，具有真正意義上的防盜功能。GSM 防盜系統(tǒng)無(wú)需繳納昂貴的服務(wù)費(fèi)用，僅需每條 0.1 元的短信費(fèi)用即可，價(jià)格便宜。2第2章 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)本次設(shè)計(jì)采用STC12C5A60S2型單片機(jī)，將GPS定位信息進(jìn)行提取和處理，并通過(guò)TC35模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)手機(jī)和單片機(jī)之間的

7、通信?；贕PS/GSM汽車(chē)防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用單片機(jī)，傳感器，借口等多種技術(shù)，并利用無(wú)線網(wǎng)了，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)被盜車(chē)輛的報(bào)警和控制。在車(chē)主接到報(bào)警后，通過(guò)車(chē)主手機(jī)及其他通訊設(shè)備，接收到GPS數(shù)據(jù)，獲取被盜車(chē)輛的位置信息。此時(shí)，車(chē)主就可以實(shí)時(shí)知曉被盜車(chē)輛的位置，通過(guò)車(chē)主手機(jī)進(jìn)行對(duì)被盜車(chē)輛的控制，并可以報(bào)警，協(xié)助警察盡快破案。(字體、行距需修改)（1）功能設(shè)置。通過(guò)車(chē)主手機(jī)對(duì)單片機(jī)中的指令進(jìn)行設(shè)定，其中包括，車(chē)主手機(jī)號(hào)碼，查詢(xún)GPS定位信息的查詢(xún)字符，報(bào)警手機(jī)的號(hào)碼，或者是進(jìn)行系統(tǒng)初始化。（2）遠(yuǎn)程報(bào)警過(guò)程。將SIM卡插入主機(jī)，系統(tǒng)即被聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)車(chē)被盜時(shí)，車(chē)內(nèi)傳感器被觸發(fā)，傳感器發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)激發(fā)發(fā)射機(jī)，發(fā)射

8、機(jī)將存儲(chǔ)在系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)或數(shù)個(gè)報(bào)警電話號(hào)碼發(fā)送出去。經(jīng)GSM基站轉(zhuǎn)發(fā)，被車(chē)主手機(jī)或者報(bào)警手機(jī)接收。（3）處警控制過(guò)程：車(chē)主接警后，可以通過(guò)車(chē)主手機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，經(jīng)GSM基站轉(zhuǎn)發(fā)，被盜車(chē)輛的GSM接收機(jī)收到信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)發(fā)出報(bào)警標(biāo)志。(觸發(fā)斷油斷電等等其他機(jī)械功能)（4）定位跟蹤過(guò)程。利用短信服務(wù)的方式實(shí)現(xiàn)車(chē)輛定位跟蹤。一旦觸發(fā)報(bào)警，將每隔5S對(duì)GPS的定位信息反饋到報(bào)警手機(jī)中。本系統(tǒng)主要由五部分組成，即單片機(jī)模塊、GPS模塊、GSM模塊、電源電路、震動(dòng)模塊。GPS模塊負(fù)責(zé)接收定位數(shù)據(jù)；GSM模塊在單片機(jī)的控制下收發(fā)短信等功能；單片機(jī)控制電路對(duì)GPS定位數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并根據(jù)車(chē)主的設(shè)置進(jìn)行相應(yīng)

9、的 3圖2.2 GPS全球定位系統(tǒng)GPS的空間部分是由24 顆工作衛(wèi)星組成,它位于距地表20 200km的上空,均勻分布在6 個(gè)軌道面上(每個(gè)軌道面4 顆) ,軌道傾角為55°。此外,還有4 顆有源備份衛(wèi)星在軌運(yùn)行。衛(wèi)星的分布使得在全球任何地方、任何時(shí)間都可觀測(cè)到4 顆以上的衛(wèi)星,并能保持良好定位解算精度的幾何圖象。這就提供了在時(shí)間上連續(xù)的全球?qū)Ш侥芰?。GPS 衛(wèi)星產(chǎn)生兩組電碼, 一組稱(chēng)為C/A 碼( Coarse/ Acquisition Code11023MHz) ;一組稱(chēng)為P 碼(Precise Code 10123MHz) ,P 碼因頻率較高,不易受干擾,定位精度高,因此受美

10、國(guó)軍方管制,并設(shè)有密碼,一般民間無(wú)法解讀,主要為美國(guó)軍方服務(wù)。C/ A 碼人為采取措施而刻意降低精度后,主要開(kāi)放給民間使用。地面控制部分由一個(gè)主控站,5 個(gè)全球監(jiān)測(cè)站和3 個(gè)地面控制站組成。監(jiān)測(cè)站均配裝有精密的銫鐘和能夠連續(xù)測(cè)量到所有可見(jiàn)衛(wèi)星的接受機(jī)。監(jiān)測(cè)站將取得的衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù),包括電離層和氣象數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)初步處理后,傳 4送到主控站。主控站從各監(jiān)測(cè)站收集跟蹤數(shù)據(jù),計(jì)算出衛(wèi)星的軌道和時(shí)鐘參數(shù),然后將結(jié)果送到3 個(gè)地面控制站。地面控制站在每顆衛(wèi)星運(yùn)行至上空時(shí),把這些導(dǎo)航數(shù)據(jù)及主控站指令注入到衛(wèi)星。這種注入對(duì)每顆GPS 衛(wèi)星每天一次,并在衛(wèi)星離開(kāi)注入站作用范圍之前進(jìn)行最后的注入。如果某地面站發(fā)生故障

11、,那么在衛(wèi)星中預(yù)存的導(dǎo)航信息還可用一段時(shí)間,但導(dǎo)航精度會(huì)逐漸降低。用戶(hù)設(shè)備部分即GPS 信號(hào)接收機(jī)。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星，并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行。當(dāng)接收機(jī)捕獲到跟蹤的衛(wèi)星信號(hào)后，就可測(cè)量出接收天線至衛(wèi)星的偽距離和距離的變化率,解調(diào)出衛(wèi)星軌道參數(shù)等數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，接收機(jī)中的微處理計(jì)算機(jī)就可按定位解算方法進(jìn)行定位計(jì)算，計(jì)算出用戶(hù)所在地理位置的經(jīng)緯度、高度、速度、時(shí)間等信息。接收機(jī)硬件和機(jī)內(nèi)軟件以及GPS 數(shù)據(jù)的后處理軟件包構(gòu)成完整的GPS 用戶(hù)設(shè)備。GPS 接收機(jī)的結(jié)構(gòu)分為天線單元和接收單元兩部分。接收機(jī)一般采用機(jī)內(nèi)和機(jī)外兩種直流電源。設(shè)置機(jī)內(nèi)電源的目的在于更換

12、外電源時(shí)不中斷連續(xù)觀測(cè)。在用機(jī)外電源時(shí)機(jī)內(nèi)電池自動(dòng)充電。關(guān)機(jī)后，機(jī)內(nèi)電池為RAM存儲(chǔ)器供電，以防止數(shù)據(jù)丟失。目前各種類(lèi)型的接受機(jī)體積越來(lái)越小，重量越來(lái)越輕，便于野外觀測(cè)使用。地面控制系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)站(Monitor Station)、主控制站(Master Monitor Station)、地面天線(Ground Antenna)所組成,主控制站位于美國(guó)科羅拉多州春田市(Colorado Spring)。地面控制站負(fù)責(zé)收集由衛(wèi)星傳回之訊息,并計(jì)算衛(wèi)星星歷、相對(duì)距離,大氣校正等數(shù)據(jù)。其次則為使用者接收器,現(xiàn)有單頻與雙頻兩種,但由于價(jià)格因素,一般使用者所購(gòu)買(mǎi)的多為單頻接收器。由于GPS技術(shù)所具有的全天

13、候、高精度和自動(dòng)測(cè)量的特點(diǎn)，作為先進(jìn)的測(cè)量手段和新的生產(chǎn)力，已經(jīng)融入了國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。隨著冷戰(zhàn)結(jié)束和全球經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，美國(guó)政府宣布2000年至2006年期間，在保證美國(guó)國(guó)家安全不受威脅的前提下，取消SA政策，GPS民用信號(hào)精度在全球范圍內(nèi)得到改善，利用C/A碼進(jìn)行單點(diǎn)定位的精度由100米提高到10米，這將進(jìn)一步推動(dòng)GPS技術(shù)的應(yīng)用，提高生產(chǎn)力、作業(yè)效率、科學(xué)水平以 5及人們的生活質(zhì)量，刺激GPS市場(chǎng)的增長(zhǎng)。據(jù)有關(guān)專(zhuān)家預(yù)測(cè)，在美國(guó)，單單是汽車(chē)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，2000年后的市場(chǎng)將達(dá)到30億美元，而在中國(guó)，汽車(chē)導(dǎo)航的市場(chǎng)也將達(dá)到50億元人民幣?？梢?jiàn)，GPS技術(shù)市場(chǎng)的

14、應(yīng)用前景非?？捎^。全球定位系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：(1)全球、 全天候工作。定位精度高。單擊定位精度優(yōu)于10m，采用差分定位，精度可達(dá)厘米級(jí)和毫米級(jí)。功能多，應(yīng)用廣。1、定位精度高應(yīng)用實(shí)踐已經(jīng)證明，GPS相對(duì)定位精度在50KM以?xún)?nèi)可達(dá)10-6(單位)，100-500KM可達(dá)10-7，1000KM可達(dá)10-9。在300-1500M工程精密定位中，1小時(shí)以上觀測(cè)的解其平面其平面位置誤差小于1mm，與ME-5000電磁波測(cè)距儀測(cè)定得邊長(zhǎng)比較，其邊長(zhǎng)較差最大為0.5mm,校差中誤差為0.3mm。2、觀測(cè)時(shí)間短隨著GPS系統(tǒng)的不斷完善，軟件的不斷更新，目前，20KM以?xún)?nèi)相對(duì)靜態(tài)定位，僅需15-20分鐘；快速靜態(tài)相對(duì)定位測(cè)量時(shí)，當(dāng)每個(gè)流動(dòng)站與基準(zhǔn)站相距在15KM以?xún)?nèi)時(shí)，流動(dòng)站觀測(cè)時(shí)間只