基于GSM網(wǎng)絡(luò )汽車(chē)防盜報警系統設計方案
GSM(Global System for Mobile Communication)網(wǎng)絡(luò )是基于時(shí)分多址技術(shù)和頻分多址技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò )體系，屬于第二代通信技術(shù)(2G)。該技術(shù)成熟，覆蓋范圍廣。GSM短信息服務(wù)(Short Message Service)作為GSM網(wǎng)絡(luò )的一種基本業(yè)務(wù)，已得到越來(lái)越多的系統運營(yíng)商和系統開(kāi)發(fā)商的重視。
傳統的報警系統存在很多問(wèn)題，如作用距離短、報警器產(chǎn)生的噪聲污染環(huán)境、誤報現象經(jīng)常發(fā)生。這些問(wèn)題給居民生活帶來(lái)了很大的困擾，某些居民區甚至因此禁止安裝汽車(chē)報警器。
利用GSM網(wǎng)絡(luò )設計的汽車(chē)報警系統，附加了軟件智能化設計控制，很容易解決上述各種問(wèn)題。
1 系統結構與原理
系統結構如圖1所示。汽車(chē)報警器檢測到信號以后，通過(guò)軟件處理系統、GSM網(wǎng)絡(luò )將報警信號傳到用戶(hù)手機，實(shí)現了報警信號的長(cháng)距離傳輸。
2 硬件設計
系統的主要硬件結構如圖2所示。探測信號通過(guò)P0.0和P0.1輸入，不采用中斷方式是為了防止誤報警的產(chǎn)生�？刂菩盘柾ㄟ^(guò)P0.7輸出。單片機的串行接口通過(guò)電平轉換芯片MAX202與TC35 的串口相連。由于是異步串行通信，可采用無(wú)流控制方式，連接接口J1的2、3、5即可。
2.1 TC35模塊簡(jiǎn)介
TC35是西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)的高性能GSM模塊，在應用系統中很容易集成。其特點(diǎn)是：(1)頻段為雙頻GSM900MHz和GSM1800MHz(phase2／2+)；(2)支持數據、語(yǔ)音、短消息和傳真；(3)電源范圍寬；(4)具有RS232接口和語(yǔ)音接口。
2.2 傳感器
傳感器可利用熱釋電紅外傳感器或振動(dòng)傳感器。熱釋電紅外傳感器通過(guò)檢測人或動(dòng)物發(fā)射的紅外線(xiàn)而輸出電信號，作用角度為110°�？墒褂肂ISS001型紅外成品組件，作用距離通過(guò)菲聶爾透鏡調節。振動(dòng)傳感器可采用ND-1型高靈敏振動(dòng)位移傳感器。它是一種集振動(dòng)和位移測量于一身的全方位固態(tài)控制器件，對振動(dòng)有很高的檢測靈敏度，對周?chē)h(huán)境的聲音信號抑制并具有很強的抗干擾能力。其靈敏度通過(guò)電容可調。
2.3 控制電路
當用戶(hù)收到報警信息后，如需采取措施，可以向TC35模塊撥號。單片機收到信號后，發(fā)出ATH指令將撥號掛斷，然后向P1.7口發(fā)出控制信號�？刂菩盘柾ㄟ^(guò)運放放大后，繼電器將點(diǎn)火線(xiàn)切斷，從而保證汽車(chē)的安全。如要恢復，再向TC35撥號即可。
繼電器的內阻很小，須用OC門(mén)驅動(dòng)，驅動(dòng)電路如圖3所示。
3 軟件設計
3.1 與SMS有關(guān)的AT指令
GSM引擎模塊提供的命令接口符合GSM07．05和GSM07．07規范。GSM07．07中定義的AT Command接口，提供了一種移動(dòng)平臺與數據終端設備之間的通用接口；GSM07．05對短消息作了詳細的規定，在短消息模塊收到網(wǎng)絡(luò )發(fā)來(lái)的短消息時(shí)，能夠通過(guò)串口發(fā)送指示消息， 數據終端設備可以向GSM 模塊發(fā)送各種命令。與SMS有關(guān)的GSM AT指令如表l所示。
本系統中用到的AT指令如下：
發(fā)送：AT+CMGF=0//設置短消息發(fā)送格式(1-文本模式; 0-PDU模式)
回答：OK
發(fā)送：AT+CMGS=24//短信息長(cháng)度，注意為十進(jìn)制。
回答：>
發(fā)送：0001030D91683108480646F932080A67094EBA-52A88F66FF01//PDU數據包
回答：+CMGS：[，]
3.2 PDU格式簡(jiǎn)介
目前， 發(fā)送短消息常用Text和PDU(Protocol Data Unit)模式。使用Text模式收發(fā)短信代碼簡(jiǎn)單，容易實(shí)現，但最大的缺點(diǎn)是不能收發(fā)中文短信；而PDU模式不僅支持中文短信，也能發(fā)送英文短信。PDU模式收發(fā)短信可以使用三種編碼：7-bit、8-bit和UCS2編碼。7-bit編碼用于發(fā)送普通的ASCII字符，8- bit編碼通常用于發(fā)送數據消息，UCS2編碼用于發(fā)送Unicode字符，編碼類(lèi)型在PDU數據包中指定。
下面舉例說(shuō)明PDU格式的組成。例如要把“有人動(dòng)車(chē)！”五個(gè)字發(fā)送到13808460649，則PDU數據為：
0001030D91683108480646F932080A67094EBA52A88F-66FF01
(1) 00表示省略短信中心號碼；
(2) 01表示文件頭字節；
(3) 03表示信息類(lèi)型(TP-Message-Reference)；
(4) 0D表示被叫號碼長(cháng)度；
(5) 91表示被叫號碼類(lèi)型；
(6) 683108480646F9表示被叫號碼，經(jīng)過(guò)了位移處理；
(7) 32表示協(xié)議標識TP-PID；
(8) 08表示數據編碼方案TP-DCS，因為要發(fā)送UNICODE內碼，所以使用USC2(16bit)編 碼；
(9) 0A表示用戶(hù)數據長(cháng)度TP-UDL(以8位碼為單位(octet))；
(10) 67094EBA52A88F66FF01表示用戶(hù)數據。
3.3 漢字編碼
由于在GSM 標準中，中文編碼采用Unicode編碼，而不是目前國內常用的GB-2312編碼，所以只要將十進(jìn)制的Unicode編碼轉化為十六進(jìn)制即可，也可以由 GB-2312編碼通過(guò)換算得來(lái)。例如“您好”二字的十進(jìn)制Unicode碼分別為24744和22909，轉化為十六進(jìn)制為60A8和597D。
3.4 報警策略
為了區分情況的緊急程度，可以設置兩條短信。若單一檢測器檢測到信號則發(fā)送短信一；若兩個(gè)都檢測到信號則發(fā)送短信二。發(fā)出短信息以后，用戶(hù)只需撥號就可以切斷點(diǎn)火線(xiàn)。若網(wǎng)絡(luò )出現問(wèn)題則向用戶(hù)手機撥號。
3.5 軟件流程
在主程序中，89C51利用巧妙的算法對紅外信號和震動(dòng)信號進(jìn)行采樣，相當于對信號進(jìn)行積分。如果4秒內80%(可根據實(shí)際情況調節)的信號有效，則說(shuō)明有非法人員入侵，產(chǎn)生報警信號以后通過(guò)程序控制，以保證15分鐘之內不會(huì )產(chǎn)生第二次報警信號。
經(jīng)實(shí)驗驗證，采用基于GSM短消息的通信方式控制汽車(chē)報警系統，不僅可以提高報警系統的通信可靠程度，而且通信距離基本不受限制，從而實(shí)現用戶(hù)對汽車(chē)的長(cháng)距離實(shí)時(shí)監控。此外本系統還可對入侵的緊急程度進(jìn)行區分，便于用戶(hù)根據情況采取措施，滿(mǎn)足了汽車(chē)用戶(hù)對汽車(chē)防盜的要求。本系統成本不高，易于推廣。通過(guò)在多種汽車(chē)上的實(shí)際應用，系統運行良好。
參考文獻
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