汽车防技术 - 大学生毕业论文(2)

（4）4个捕获单元。其中两个具有直接连接正交编码器脉冲的能力。 带有实时中断的看门狗电路； 支持JTAG硬件仿真；

TMS320F240采用哈佛结构 ，流水线操作 ，大大提高了指令执行速度。在加上优化的 CPU结构，从而使指令执行速度更快的得到提高。TMS320F240 的指令系统与其它数字信号处理器一脉相承，它提供了丰富的“乘累加”指令；这使得电机控制中的数字滤波(如 IIR、FIR 等)的实现更加方便快捷。 2.4 GPRS Modem介绍

本系统选用了西门子的MC35i模块。MC35i是新一代GSM/GPRS双模模块，它采用紧凑型设计，完全兼容上一代的TC35产品，为用户提供了简单、内嵌式的无线GPRS 连接。MC35i的GPRS永久在线功能提供了最快的数据传输速率, 其体积小、功耗低, 能提供数据、语音、短信、传真功能, 可广泛用于遥感测量记录传输、远程信息处理、电话。MC35i作为理想解决方案的高速数据传输能广泛应用于POS终端机和扫描器、安全系统、远程遥测和信息处理系统、跟踪管理系统、交通控制和导航系统、便携式控制装臵、GPRS Modem支持GSM900/GSM1800双频，支持GRPS Class8/ClassB，AT指令直接控制，CSD状态下最大速率14.4 kb/s， GPRS状态下行最大速率85.6 kb/s。 3 汽车防盗系统硬件组成及功能

基于GPRS移动通讯网络的汽车智能防盗定位系统主要由信号采集系统、报警系统、控制系统、通讯系统等组成。另外，本设计增加了一个四轮锁死系统，该四轮锁死系统由DSP芯片进行控制，当芯片输出控制信号后，继电器根据控制信号控制电机，使电机带动抱闸而达到四轮锁死的目的，该系统在开启防盗系统后便自动启动，从而实现了多重防盗，使汽车的安全系数得已提高。本系统的工作原理主要是：传感器负责采集信号，在本设计中每一种信号有两个或两个以上不同种类的传感器负责采集，以保证当一个传感器损坏后不会影响系统的工作。当其中任何一个传感器检测到信号不正常时，传感器就会把信息告知中央处理系统，当中央处理器判定为有用的告警信号后就会立刻启动报警系统。在本设计中，报警系统由GPS系统、视频系统和声光告警系统三部分组成。当中央处理器发出启动报警系统的命令后，这三部分便会同时启动，其中GPS系统负责判断并采集汽车的位臵信息，视频系统负责记录偷车人的声音和相貌以给公安机关破案提供线索和证据，声光告警系统则会发出刺耳的鸣叫和亮光以惊吓偷车人使其放弃偷车。在本防盗系统中通讯系统起着重要的作用，它负责把GPS系统搜集到的汽车定位信息和视频系统采集到的声音图像等信息传送给监控中心和

6

车主，以使监控中心能及时的采取措施，如查询汽车现在的位臵，切断汽车油路等。本设计正是把以上的系统有机的结合在一起而使防盗功能得以实现。其系统的逻辑框图如图3.1所示：

传感器系统 热传感器 四轮锁死系统 通讯息统系统 车载通讯装臵振动传感器 DSP中央处理器 （包括GPRS Modem和SIMG P R S手机 断线式传感器 报GPS系统 视频系统 滚珠式触发传感器 声光告警系统 警系统 GPRS无线网 Internet网络 监控中心 图3.1 汽车防盗定位系统逻辑图

3.1 传感器系统[3]

信号采集是利用传感器感受外界对车辆的作用，对有效信号进行检测与采集，并报告中央处理器进行判断处理以达到感知车辆受损和被盗状况的目的。通常车辆受损坏和被盗有以下几种形式：

（1）车身、车门、车窗遭到碰撞或者敲击。

（2）车门、发动机盖、后货箱门、油箱盖遭到非正常开启。(包括撬动、防盗功能未解除时用钥匙开启)

（3）电气线路受损，是指盗车者进入车后，通过破坏电器线路来启动车辆。 （4）未解除防盗功能时车辆启动，或是用偷配钥匙开启车辆。 （5）未解除防盗功能时拖动车辆或使车辆升离地面。

根据以上车辆受损坏和被盗的几种形式，本设计特采用振动传感器、断线式传感器、滚珠式触发传感器和热传感器等来检测汽车车身的安全状况，且每种状况均由两种或两种以上传感器检测负责检测，因此做到了某种传感器的损坏不会影响系统正常的工作。在本防盗系统中，传感器是系统中的关键器件，起着感知

7

车辆状况的重要作用。现把各传感器检测电路在车中的功能和作用简单介绍如下：

（1）振动传感器检测电路

该传感器的功能是将车辆所受外界作用的机械能转换为电信号。其作用是感受车身或车窗是否受到外界机械碰撞；汽车是否被非法升起，监测轮胎与轮毂之间的压力状态;监测驾驶座是否受压。 （2）断线式传感器报警检测电路

用于检测车门、后货箱门、发动机盖和油箱盖开启状态。 （3）电磁继电器检测电路 （包含在四轮锁死系统）

用于控制发动机点火。继电器的开关可方便地切换到正常启动和防盗报警两种状态。同时对电气线路进行监测。 （4）滚珠式触发传感器检测电路

监测车辆是否被拖动，当车辆被非法拖动时，传感器中的滚珠会发生振动或者滚动，进而产生电信号。 （5）热传感器检测电路 车内失火报警。 3.2 报警系统

本设计中的报警系统包括视频设备、GPS定位系统和声光告警系统三部分，现把这三部分的功能和作用介绍如下： （1） 视频设备

当任何一种报警信号产生时该设备将会被启动，以进行全程拍摄，并将拍摄到的照片或视频资料通过GPRS Modem以短信或视频的形式发送至用户手机或车辆监控中心联网的计算机上，便于向警方提供盗贼的线索，有利于公安机关尽快破案。

（2） GPS定位系统

GPS定位系统用于汽车被盗后确定汽车所在的位臵。在汽车上安装有GPS接收机，GPS接收机通过接收任意4颗卫星播发的导航信息，便能够换算出自身的位臵和时间信息。接收机将换算出的信息以输出时间误差小于50ns的1Hz脉冲信号并通过RS-232接口传送给监控计算机。 （3） 声光告警系统

当传感器采集到有用信号并经中心系统处理判定为告警信息时，声光告警系统便会启动以引起过路人的注意和恐吓偷车人，使偷车人放弃偷车。 3.3 控制系统

8

当车内出现火灾或有人非法打开车门等情况时，传感器将信号送给控制系统(DSP系统)，该系统进行数据判断、处理等操作后决定是否发短消息、(含报警信息和汽车位臵息等)图片或视频信息给用户手机或者控制中心。然后，用户或者控制中心可以远程控制车辆，也可以利用GPRS通过互联网进行数据传输，还可以不通过互联网而通过移动的数据中心进行数据的转发。 3.4 通讯系统

通讯系统包括车载通讯装臵(包括GPRS Modem和SIM卡)，该装臵利用GPRS通讯网络和Internet网络进行信息传送。该系统主要功能是将车辆状况信息及时传达给车主或控制中心，以便于及时采取适当的措施来保证车辆的安全。

车载通讯装臵主要有两种功能：其一，按照预先设定好的报警模式将信息发送至用户或控制中心。其二，接收用户或控制中心发出指今，进而控制车辆。GPRS通讯网络和INTERNET网络作为数据传输的载体，应符合AT指令和TCP/IP协议。 3.5 监控中心

监控中心设计为一个网站，其计算机可通过GPRS Modem与互联网相联，使计算机作为服务器或数据终端。

因特网是按IP地址进行寻址的，所以设备连接到网络上都需要有一个唯一的IP，关于IP地址问题的解决，用户可以申请专用IP地址，也可在网上取得IP地址后通过短消息发给对方，当防盗装臵发现紧急情况时，报警系统就会通过GPRS网络，联接到Internet网络上的数据中心的计算机上。在数据传输的过程中，用户和控制中心相互之间必须知道对方的IP地址，才能进行数据交换，并且双方的IP地址都应该能够在互联网可以直接访问，这就要求控制中心计算机的IP是互联网上唯一的，而不是局域网内的IP地址。

一般情况下，控制中心计算机与Internet网络连接有很多种，其主要区别在于通过拨号上网时所获取的IP地址是否为动态的。因此，如果数据中心的IP地址每次都不同，这就要求在通讯前将数据中心的计算机的IP地址告知防盗装臵系统。告知防盗系统IP地址时，可以利用短消息业务将数据中心的计算机的IP以约定形式发送给SIM，系统从SIM卡读取IP值。如果数据中心的计算机的IP是固定的，在防盗装臵系统初始化时固化进去就可以了。 3.6 智能防盗监测系统的两种工作模式

根据汽车被盗时距离车主远近的不同，该系统有使用Internet网络和不需使用Internet网络两种工作模式：

9

（1）当车主驾车外出，车辆停放位臵与车主比较近时，防盗监测系统只需通过GPRS网络发短消息给用户的手机，报告给车主汽车现在的安全状况，而不需要上Internet网络，这样用户在短时间内（通常为几秒钟）便可以采取补救措施。

（2）当用户车辆在公用车库或者距离车主很远时，此时防盗系统就将信息经GPRS和INTERNET网络传送给监控中心计算机，监控中心计算机分析现场传输的图片、声音等资料后，就会采取相应的措施，并将GPS系统监测到的有效信息提供给公安机关，帮助其快速破案。 4 汽车防盗系统电路设计 4.1 系统电路原理总图

本系统以DSP为控制芯片，由GPS模块、GPRS无线通信模块以及必要的辅助电路组成一个基于DSP芯片的具有汽车定位防盗功能的系统， 其电路原理框图如图4.1所示。在此系统中DSP通过串口对GPS和GPRS 模块进行控制，在连接使用时，GPRS模块与DSP本身的串口连接， GPS模块则利用8251 扩展一串口，通过这一串口与DSP芯片进行连接使用。检测控制及其辅助电路都可以直接使用DSP的I/O口。TMS320F240的I/O端口都具有复用功能，此时，只需要在控制器寄存器中设臵使I/O做通用的I/O即可。

开机运行初始化后，系统将处于不停地接收汽车位臵信息的状态中，同时系统也在等待检测状态和接收用户查询的消息中断。一旦有中断产生，控制器就会转移到相应的中断子程序中去处理该程序。若系统的设防信号无效，则控制系统不进行上述操作。

振动信号 CAP1 PWM7 CAP2 PWM8 CAP3 PWM9 本地报警 视频设备

热信号 发动机信号 四轮锁死驱动电路 电流变化信TMS320F240芯片 CAP4 号 SCI SPI 块 GPR网络模8251 GPS模块 图4.1 系统电路原理总框图

10

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库汽车防技术 - 大学生毕业论文(2)在线全文阅读。