轿车日益成为人们日子中不行短少的部分,但是,令轿车用户忧虑的是车辆被盗现象呈逐年上升趋势。本文旨在规划一个便利牢靠,功用强大的轿车报警器。当轿车遭受到风险状况时,当即发动警报,一起发送相应信息到指定的手机上,告诉车主有反常状况。车主能够经过手机监听车内状况并操控轿车,以有用地避免轿车被盗。此外,若在车内加一个紧迫按钮,不只能够在车主遇到掠夺或其他风险状况时,向外界求助,也能够协助警方对车子进行定位。考虑到时刻和本钱问题,本文仅针对振荡信息的检测、车辆信息的传输与操控问题进行要点研讨。
振荡信息检测
图1中,当物体有向右的加速度时,因为惯性,中心挡板与电容板距离随之改动,然后形成电容值的改动(也有经过改动电容板的面积完结电容改动的)。经过后续开关电容、单位增益扩展、电荷扩展电路等一系列处理就能够得到与加速度信息成正比联系的电压信号。体系选用的MMA7260QT加速度传感器便是根据上述原理。
传统的防盗报警器侧重于对瞬时振荡、冲击的检测,尽管能够辨认出车门遭受暴力翻开的状况,但极易形成误判报警(如邻近的异响导致报警)。针对以上问题,本文采取了以下三点改善办法:
(1)增加了对车门翻开动作的检测,提取车门翻开时的加速度信息作为车辆被盗的根据之一。
(2)恰当选取车门被暴力翻开的特征时刻,而不是单纯依托加速度峰值越界作为车辆被盗的根据。
(3)增加了对车体歪斜视点的丈量,防备拖车和整车转移等偷盗手法。
车辆信息的传输与操控
将传统防盗报警技能与现代GSM数字移动通讯技能相结合,就能够完结车辆状况监控、调度、防盗报警、防劫报警、长途操控、盯梢定位、车载电话等功用。体系选用SIEMENS公司的TC35i GSM Modem模块,这样就能够打破空间约束,将车辆信息经过GSM网络传送至全球各地。因为体系需求很多功用模块的支撑,限于时刻和本钱问题,本文仅经过以下两点验证了体系的可行性和实用性:
(1)将车辆的当时状况发送到指定的手机上,要求能够分辩出车辆被窃的信息来历:车门振荡、车辆倾角反常、不合法人员进入等。
(2)手机发送指令到GSM Modem模块上,要求只要设定的手机号码才干得到体系的操控权,能够区别不同的操控指令并履行。
体系概述
体系结构框图
如图2所示:以MC9S08QG8单片机为中心,辅以MMA7260QT加速度模块、HOLUX GM-82GPS模块、TC35i GSM Modem模块等功用模块完结对轿车的实时监控。电源部分拟选用车载蓄电池做主电源;一旦主电源被堵截,即切换到内置电池供电,进入节能形式,有用作业达数月以上。
体系硬件
MC9S08QG8单片机及其外围电路
该类型单片机是Freescale公司主推的8位单片机,它的几项内置功用与轿车防盗报警体系的要求正好符合,所以用它作体系中心。
单片机的最小体系运用Synhayato公司的CT298开发板。基板首要由以下几部分组成:单片机(MC9S08QG8)、USB-mini B型衔接器、电源和复位开关、USB-COM转换器(FT232R)、BDM东西衔接头、输入输出器材(按钮键,LED灯,蜂鸣器)、MM-2860用插座、外部扩展衔接槽(栅距为1mm、16引脚扁电缆衔接槽)和测验端口。
MMA7260QT加速度模块及其外围电路
现代轿车的防盗体系一般选用对车体的冲击、振荡监测的办法预警,常用的器材多为磁效应传感器。因为磁效应加速度传感器本身的一些问题,会使得后续信号处理电路和微操控器接口电路杂乱,致使体系报警的牢靠性下降,误报率较高。别的,抵挡拖车或整车转移最有用的办法是对车体的歪斜视点进行监测,而磁效应传感器无法丈量静态加速度,不能对车体的歪斜视点进行丈量。MMA7260QT是Freescale公司规划出产的单芯片集成三轴加速度传感器,它能够对车体细小振荡和整车的歪斜视点一起进行监测。将其应用于轿车防盗体系不光扩展了体系的监测规模,而且简化了体系,提高了防盗体系报警的牢靠性。MMA7260Q的内部模块结构是在单一芯片上集成三个彼此独立、丈量方向彼此笔直的灵敏元的丈量模块,是由多晶硅微加工外表工艺制成的电容式加速度传感器;由硅片外表的弹性结构支撑起的质量块下面贴附电容的一个极板,电容的另一极板固定。当加速度引起质量块的相对方位改动时,电容值也发生改动,然后经过电容电压转化电路和扩展滤波电路后输出与加速度成正比的电压信号。
TC35i GSM Modem模块
TC35i 是Siemens公司推出的新一代GSM通讯模块。TC35i无线模块尺度细巧,装置规划灵敏,易于集成且功耗低。模块有AT命令集接口,支撑文本和PDU形式的短消息、第三组的二类传真、以及2.4k、4.8k、9.6k的非通明形式。TC35i模块首要由GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块(AS%&&&&&%)、闪存、ZIF衔接器、天线接口六部分组成。作为TC35i的中心,基带处理器首要处理GSM终端内的语音、数据信号,并涵盖了蜂窝射频设备中的一切的模仿和数字功用。在不需求额定硬件电路的前提下,可支撑FR、HR和EFR语音信道编码。
其它辅佐电路
除了上述首要功用电路外,体系还包括一些辅佐电路。它们首要是:3.3V稳压电源(CT-298开发板上的稳压电源供给的电流有限,不能担负整个体系的供电),由TI公司的TLV2217-33LDO和一些%&&&&&%构成,能够供给500mA的电流;串口电平转化电路(便利与TC35i进行衔接通讯),首要由MAXIM公司的MAX3232构成,供给TTL电平与232C电平的转化;LED指示灯驱动电路以及按键电路等。
体系软件
体系软件的全体规划思路
体系首要包括四种作业状况:泊车状况、行进状况、被盗状况和被抢状况。单片机首要判别泊车状况和行进状况,这首要依托密钥辨认技能完结。密钥辨认有很多种,本文想象选用射频辨认技能(RFID,Radio Frequency Identification)。它的根本原理是使用射频办法进行非触摸双向通讯,以到达辨认意图,并交流数据。RFID体系的射频卡和读卡器之间不必触摸就可完结辨认,经过对RFID卡进行读写操作,可完结对各类物体或设备(人员、物品)在不同状况(移动、停止或恶劣环境)下的自动辨认和办理。RFID卡可存储128字节的数据,前4字节为ID号,该ID号是全球仅有的,可作为车主身份辨认标志,剩下字节可用于存储一些辅佐的校验信息。
在泊车形式下,单片时机顺次检测振荡信息、倾角信息、车门信息、焚烧信息、人员信息是否正常,体系将归纳上述信息判别车辆状况。假如判别定论为车辆被盗,则体系进入被盗形式。体系会首要将信息发送给车主,然后将操控权交予车主,车主能够查询车辆的方位、车内的人员信息,还能够进行发动高分贝声光报警,封闭发动机、断油断电等操作。假如定论是车辆正常,则体系回到开始状况,再次循环。在行进形式下,体系将不断查询求救按钮是否按下,一旦求救按钮按下,车辆将进入被抢形式。体系会首要将信息发送到指定的手机号码上(例如车主朋友),然后操控权交予操控中心(经过指定的手机号码),操控中心相同能够履行上述操控操作。
振荡、倾角信息的提取和判别
由上文可知,咱们需求从加速度信息中提取出以下三种信息:撬锁时车体振荡、车门翻开时的加速度信号、车辆的倾角改动。它们的波形如图3所示,在正常状况下,如图中的平稳区所示,X、Y、Z三个方向的加速度根本不变(但是有细微的扰动)。有人撬锁时,加速度值会呈现一个减幅震动的进程,震动的周期很短,只要十几毫秒。而在车门翻开的进程中,加速度值会呈现一个很大的改动,而且继续的时刻较长,能到达上百毫秒。