轿车防盗器是一种设备在车上，用来添加盗车难度，延伸盗车时刻的设备，是轿车的维护神。它经过将防盗设备与轿车电路配接在一同，然后能够到达防止车辆被盗、被侵略、维护轿车的意图。跟着计算机网络和嵌入式技能的开展，轿车防盗体系由传统的机械式、电子式防盗设备向智能化程度更高的网络式防盗体系开展。
IVI（In-Vehicle Infotainment）车载信息文娱体系，是选用车载专用中心处理器，根据车身总线体系和互联网服务，构成的车载综合信息处理体系。IVI能够完结包含三维导航、实时路况、毛病检测、车辆信息、移动作业等一系列运用，极大地提高车辆电子化、网络化和智能化水平。
CAN（Controller Area Network）操控器局域网络，由德国BOSCH公司开发并终究成为国际规范。在许多轿车总线中，CAN总线有着重要的方位，是轿车电子设备之间通讯的规范总线，在轿车分布式操控体系中得到了广泛的运用，具有以CAN底层协议为大型卡车和重工机械车辆规划的J1939协议。本体系提出一种将轿车防盗功用和信息文娱功用集成规划的办法，有用地运用轿车现有资源，完结了车载电子体系结构和功用上的优化。
与市场上现有体系比较，本体系具有如下优势：
（1）防盗和信息文娱体系集成规划，成本低、结构简化、功用强大；
（2）选用网络式防盗体系，具有运转安稳、实时性强、牢靠性高级长处；
（3）体系CAN 总线部分能够与其他车身电子体系相结合，利于二次开发。
1 体系整体规划
1.1 体系整体结构
本体系由中心操控单元和CAN网络节点两部分组成。中心操控单元选用ST公司出产的STM32F103X微处理器作为中心，结合GPRS 无线通讯等技能，完结轿车定位、长途报警以及信息文娱功用。CAN 网络节点包含油路节点、发电机节点以及DCM（Door ControlModule）车门操控模块节点，完结车辆状况监测与车辆防盗功用。中心操控单元与CAN网络节点间经过CAN总线进行通讯。体系的整体结构如图1所示。
图1 体系整体框图
1.2 防盗功用的完结
本体系的防盗功用规划是将DCM 和GPS 定位模块作为轿车安全状况的监测节点。体系设置为防盗形式时，由DCM检测轿车是否被不合法侵略，GPS定位检测轿车是否被不合法移动。在检测到轿车处于不安全状况时，首要发动GSM/GPRS通讯模块，经过中心操控器操控，运用GSM短信息将GPS定位所得轿车方位经纬度发送到车主手机终端，完结对轿车方位的精确认位；然后发动车后摄像头摄影车后图画，运用GPRS无线通讯技能将图画发送到车主手机终端，辅佐GPS对轿车方位进行定位；中心操控器经过CAN总线发送堵截油路和封闭发电机的信号，然后有用地防止轿车被盗的事情产生。
1.3 信息文娱功用的完结
体系设置为正常形式时，LCD 模块显现主菜单界面，经过触摸屏和按键，进行人机交互和功用体会。GSM/GPRS/GPS模块用于完结车载电话、GPS定位等功用；摄像头模块用于完结轿车后视功用；MP3模块用于完结语音播映的功用；LCD模块用于界面显现。
2 硬件规划
体系的硬件规划首要包含两部分，一个是中心操控单元硬件规划，另一个是CAN 网络节点硬件规划。本体系微操控器选用根据Cortex？M3 内核的ARM 微操控器STM32F103X，具有低成本、低功耗等特色，为重视功耗和功率的体系供给了可行的规划方案。
2.1 中心操控单元硬件规划
中心操控部分首要包含微处理器STM32F103ZET6，经过SPI1 接口与微操控器衔接的MP3 模块，该模块中心为VLSI 公司出产的VS1053，是一款高功用、低功耗的解码芯片；经过SPI2 接口与微操控器衔接的LCD 显现模块；经过SCCB 接口与微操控器衔接的摄像头模块，该模块中心为OV公司出产的OV7670，体积小、作业电压低，供给单片VGA 摄像头和印象处理器的一切功用；经过USART接口与微操控器衔接的GSM/GPRS/GPS模块，该模块的中心为SIM公司出产的SIM900A，功用安稳、外观精巧、功耗低；STM32自带bxCAN，即根本扩展CAN，它支撑11 位的BasicCAN 形式及29 位的PeliCAN形式，通讯速率高达1 Mb/s，支撑时刻触发通讯，具有3 个发送邮箱，3 级深度的2 个接纳FIFO。CAN 收发器选用NXP 公司的TJA1050，它与“ISO 11898”规范彻底兼容，高速度（最高可达1 Mb/s），极低的电磁辐射，没有供电的节点不会对总线形成搅扰，一起带有宽共模规模的差动接纳器，抗电磁搅扰才能极强，至少能够衔接110个节点，十分合适本体系。中心操控部分的硬件衔接图如图2所示。
图2 中心操控部分硬件衔接图
2.2 CAN网络节点硬件规划
CAN网络节点首要包含微处理器STM32F103C8T6，其片上资源及相关接口足以满意这部分的功用需求，DCM 节点，油路节点，发电机节点。DCM 选用UN4001中控车锁，12 V供电，具有360°回头，超强力度，防卡死等长处，轿车被不合法翻开时，经过CAN总线发送报警信号至中心操控单元；体系中发电机与油路节点经过CAN 总线接纳指令进行动作，规划时只需考虑CAN 信号发送问题，硬件环境则进行模仿，发电机选用130号直流电机，电机经过芯片L298N进行驱动，L298N是ST公司出产的一种高电压、大电流电机驱动芯片，操控电压直流为5 V，电机电压规模直流为3~46 V，具有过电压和过电流维护，抗搅扰才能强等长处；油路节点运用蜂鸣器替代，由三极管构成蜂鸣器操控电路，经过PB0输出端口的凹凸电平来改动蜂鸣器的状况，然后模仿油路的开关。CAN网络节点硬件衔接图如图3所示。
图3 CAN网络节点硬件衔接图
2.3 硬件实物图
根据上述介绍，终究完结的首要硬件图如图4所示。
图4 硬件实物图
3 体系软件规划
体系的软件规划首要包含两部分：防盗部分的规划及信息文娱部分的规划。
3.1 体系防盗功用程序规划
防盗报警部分的程序流程图如图5所示。
图5 防盗功用程序流程图
如图5所示，体系上电后，对程序进行初始化，装备相关寄存器和I/O口。敞开防盗形式，GPS定位和DCM开端作业，GPS定位值30 s改写一次，当前后两次定位差值大于50 m时，车辆被盗；防盗形式下，DCM 检测到车门被翻开，车辆被盗。确认车辆被盗后，发动GSM通讯功用，发送报警短信至车主手机，并将GPS定位出的轿车方位经纬度周期性发送给车主，实时监控轿车方位。之后发动后车门上的CMOS摄像头进行摄影，敞开GPRS 功用，将摄影的相片经过GPRS 网络周期性发送至车主手机，辅佐GPS 对轿车进行盯梢。经过CAN 总线，由操控器向轿车油路节点和发电机节点别离发送堵截油路和封闭发电机的信号，使轿车不能正常行进，然后完结轿车防盗报警的功用。
3.2 体系信息文娱功用程序规划
信息文娱部分的程序流程图如图6所示。
图6 信息文娱程序流程图
如图6所示，体系上电后，首要初始化子程序，对相关I/O口和寄存器进行装备。然后敞开LCD模块，进入菜单界面；点击轿车后视体系，摄像头模块发动，将车后印象显现在LCD上；点击MP3播映器，体系开端查找SD卡中的语音播映文件，挑选文件进行播映；点击GPS定位服务，GPS定位功用发动，将轿车方位信息显现在LCD上；点击车载电话，GSM通讯功用发动，能够进行拨打电话、发送短信。图7是信息文娱体系人机交互界面。
图7 信息文娱体系人机交互界面
4 体系测验
4.1 防盗功用测验及剖析
体系防盗功用的测验包含CAN通讯测验和中心单元测验。DCM、油路、发电机节点经过CAN总线与主控单元进行通讯，测验过程如下：
（1）中心单元作为发送节点，其他节点作为接纳节点，各个节点接纳中心单元宣布的操控指令，根据指令给出对应的功用操作。
（2）中心单元作为接纳节点，DCM 作为发送节点，向中心单元发送反应指令，中心单元根据指令给出对应的功用操作。中心单元测验首要是对GSM/GPRS 报警功用进行测验，在体系检测到轿车被盗时，启用GSM通讯功用，发送报警短信至车主手机，并将GPS定位出的轿车方位经纬度周期性发送给车主。
（3）敞开GPRS功用，将车后摄像头摄影的相片经过GPRS网络周期性发送至车主手机终端。
图8 是运用GPRS 网络发送的图片，图9 是GSM 报警短信息。
图8 GPRS网络信息
图9 GSM短信息
4.2 信息文娱功用测验及剖析
体系信息文娱功用测验，首要是对车载电话、GPS定位、后视体系、MP3播映器四个部分进行测验。考虑到某些情况下，车主无法经过自带的移动设备与外界联络，就能够经过车载电话完结拨打电话和发送短信的功用，作为车主的备用电话来运用。GPS定位能精确地显现轿车的经纬度，结合Google地图能够完结轿车导航功用。后视体系在10 km/h车速下进行测验，摄影画面明晰、实时性强。MP3播映器音量输出幅值高，声响丰满，操作简洁。图10是车载电话的操作界面。
图10 车载电话
5 结语
本文提出一种将轿车防盗功用和信息文娱功用集成规划的办法，并根据CAN 通讯及GPRS通讯等技能，有用运用轿车现有资源，规划和完结了一套集轿车防盗、信息文娱功用于一体的智能化体系，完结了车载电子体系结构和功用上的优化。经过对体系软硬件的规划及对体系的实践测验，体系信息文娱部分运转安稳、操作简洁，防盗部分具有高速、实时、牢靠等长处。本体系CAN 总线部分能够与车身其他电子体系彼此通讯，对车载电子体系的开发具有较深远的含义。
