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1、汽车防盗报警系统设计摘 要随着科技的发展，汽车是越来越安全了，但是窃车贼的手段也是越来越高明了。但是目前市场上的汽车报警系统大都存在明显的不足之处，所以，开发一种新型的汽车报警系统就显得十分有必要。本设计是为了解决传统汽车防盗方式的缺点和不足而开发的一种崭新的集传感、控制和报警三大功能模块于一体的GSM汽车防盗报警系统，通过在汽车中安装该报警器，当传感器收到汽车异常震动信号时，通过单片机处理后以GSM 网络为信道，把报警信息通过短消信通知用户，从而实现准确、实时的报警效果。本文采用模块化的设计思想，系统分为主控单片机模块、传感器及模数转换模块、GSM通信模块。文中详细介绍了芯片的特点及外围电路
2、的连接，并给出了关键部分的程序源代码。关键词：GSM； 单片机； 异常信号； 短消1绪论随着经济的发展和人们生活水平的提高，越来越多的家庭有了私车，这为人们带来了出行的便捷，同时也给车主们带来了一个最头疼的问题：对自己的爱车如何监控和防盗?虽然大多数汽车都带有防盗装置，市场上也有各种汽车附加防盗器，可是这些防盗装置都存在一定的缺陷，要么监控距离有限，一旦监控器离汽车比较远就很难达到目的；要么使用单一遇警的检测装置，致使错报、漏报现象时有发生，给车主造成了很多不必要的麻烦和损失。为此，依靠现代广泛使用的移动通信网络，通过GSM短信数传技术进行远程监控，而且通讯网络架构于移动或联通的GSM网络上，
3、网络覆盖范围广、费用低、网络稳定，双向通讯，用户操作灵活、方便，报警短信可以做到近而无声，传输报警信号却能远及天边。此外，采用多种传感器检测遇警信息并进行信息融合，对汽车被盗信息进行多方面地监测，从而获得较为可靠的信息，达到了准确预警的目的，提高了报警系统的可靠性。目前，GSM汽车防盗报警系统已经达到相当智能的水平，可以实现快速报警、防抢、防劫功能、免服务费、网络覆盖全球、防患于未然、安装隐蔽、使用简单、电话布防、自助查询功能、防复制、防解码等多种功能，用户可以根据自己的需要选择不同的产品种类。这种系统的安装使整个汽车的自动化水平有了飞速提升。1.1 汽车报警器现状目前流行的汽车防盗器可以简单
4、归纳为三大类，即：机械式防盗器、电子防盗器和网络防盗器，上述三类防盗器越往后科技含量越高，但价格也基本与科技含量成正比。1.2 机械式防盗器机械式防盗装置是市面上最简单、最廉价的一种防盗装置，其原理十分简单，即锁住转向盘、控制踏板或挡柄。 优点：价格便宜，安装简便，价格在几十元到几百元之间。 缺点：防盗不彻底，每次拆装比较麻烦，不用时还得找地方放置。 1.3 电子防盗器电子防盗装置就是给车锁加上电子识别码，开锁或配钥匙都需要输入十几位密码。电子防盗的最大优点在于密码解锁和声讯报警。 电子防盗装置的主要功能有以下四种：声讯报警、安全提示、遥控寻车、中央门锁遥控。 1.4 网络防盗器网络防盗装置即
5、利用现代电子信息技术、航天技术和网络技术，实现汽车与车主的实时信息反馈，以全球卫星定位系统（GPS）为代表。其利用接收卫星发射信号与地面监控设备和GPS 信号接收机组成全球定位系统，卫星星座连续不断发送动态目标汽车的三维位置、速度和时间信息，从接收到的反馈信息来获知汽车当前所处的位置。目前的GPS 系统具有车辆定位、反劫报警、网络防盗、遥控熄火、车内监听、抛锚救援、路况信息、人工导航、车辆查询等多种功能。但是，这种防盗系统也有很大不足之处。一是没有建立卫星定位地面监控中心的地区GPS无法工作；二是由于卫星数量有限，信息扫描覆盖存在一定“盲区”，从而使监控实际上经常处于间断“丢失”状态；三是价格
6、一般都在数千元以上，仅安装一套不带显示屏的GPS 就需要花费六七千元，而每年还需向服务商交纳近千元的服务费。高昂的费用让许多车主望而却步。 此基于GSM的汽车防盗报警系统是集传统车载式防盗报警单元和GSM全球通移动通信网路控制为一身的高科技产品。该产品依托覆盖率极高的GSM公众网络，利用GSM无线通讯业务和短消息业务，采用人车互动的防盗模式，对车辆进行远程监控；具有遥控监听现场语音功能、遥控呼叫语音报警功能、发送和遥控关闭报警短消息功能、被劫报警按键、振动报警等功能，使车主摆脱了看不到、听不见的被动防盗尴尬局面；无需设运营中心，解决了GPS入网成本高以及普通的车辆防盗报警器监控范围小等问题，能
7、让您的汽车随时随地尽在掌握之中。1.5 GSM移动通信系统简介GSM全名为：Global System for Mobile Communications，中文为全球移动通讯系统，俗称全球通，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第一代GSM技术（2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络）。目前，中国移动、中国联通各拥有一个GSM网，为世界最大的移动通信网络。GSM将资料数字化，并将数据进行压缩，然后与其
8、它的两个用户数据流一起从信道发送出去，另外的两个用户数据流都有各自的时隙。GSM实际上是欧洲的无线电话标准，据GSM MoU联合委员会报道，GSM在全球有12亿的用户，并且用户遍布120多个国家。因为许多GSM网络操作员与其他国外操作员有漫游协议，因此当用户到其他国家之后，仍然可以继续使用他们的移动电话。在发展的过程中，GSM系统的功能不断得到丰富，从而能够提供更多样的服务。由GSM系统首先引入的短信息服务（SMS）提供了一种新颖、便捷、廉价的通讯方式。目前我国主要的两大GSM系统为GSM 900及GSM1800，由于采用了不同频率，因此适用的手机也不尽相同。不过目前大多数手机基本是双频手机，
9、可以自由在这两个频段间切换。欧洲国家普遍采用的系统除GSM900和GSM1800另外加入了GSM1900，手机为三频手机。在我国随着手机市场的进一步发展，现也已出现了三频手机，即可在GSM900GSM1800GSM1900三种频段内自由切换的手机，真正做到了一部手机可以畅游全世界。早期来看，GSM900发展的时间较早，使用的较多，反之GSM1800发展的时间较晚。物理特性方面，前者频谱较低，波长较长，穿透力较差，但传送的距离较远，而手机发射功率较强，耗电量较大，因此待机时间较短；而后者的频谱较高，波长较短，穿透力佳，但传送的距离短，其手机的发射功率较小，待机时间则相应地较长。GSM系统的主要技
10、术特点是：（1）由于采用了高效调制器、信道编码、交织、均衡等技术，使系统的频谱效率更高。（2）具有灵活和方便的组网结构，频率重复利用率高，容量更大。（3）除开放话音业务外，还可开放承载业、补充业务和与ISDN相关的业务。（4）提供开放性接口，可与各种公用通信网互联互通，任何厂家提供GSM系统都能互联。（5）通过鉴权、加密和临时移动用户识别号码（TMSI），可以达到安全的目的。（6）在SIM卡基础上实现自动漫游功能，全部GSM移动用户都进入GSM系统而与国别无关。2 系统设计及工作原理2.1 系统的总体设计为了使系统具有灵活性，这里采用模块设计的方法，使得外部的传感和报警装置独立起来，整个系统的
11、优点如下：（1）主控器能及时地对GSM模块收到的短信息采取相应的处理。（2）系统采用轮询握手的方式保证模块能够正常工作，避免系统进入死锁状态。（3）用户可以直接使用自己的手机对系统进行控制。（4）系统具有远程性，不受距离的影响。2.2 系统结构根据系统的目标任务以及总体设计方案，本系统由控制主机、传感器、A/D转换模块、GSM模块构成，系统框图如图2-1所示。各个部分主要功能如下：（1）控制主机，其核心为89S52单片机，控制主机负责接收传感器的报警信号并向继电器和蜂鸣器发出动作控制命令。控制主机和GSM模块之间通过USB或者RS232串口进行双向通信，接受来自车主电话的控制信息，根据车主的控
12、制命令进行系统设置，当接到传感器的报警信号后控制主机要控制GSM模块向车主电话发送短消息。（2）GSM模块，主要负责向控制主机传送控制信息，接收控制主机的信号并向车主电话发送短息。（3）A/D转换模块，把传感器检测到的模拟信号转换成数字信号后传输给控制主机。（4）传感器，可以选择红外报警探测器、振动传感器等，本系统最多允许接入4路报警传感器。传感器A/D转换控制主机GSM模块车主电话GSM网络图2-1 系统框图2.3 工作原理本系统的工作原理是：当汽车遭受盗窃时，由于车身的异常运动情况被加速 度传感器所监测到，系统CPU 根据两个加速度传感器的三路加速度信息，通过系统设定的分析、处理和分类算法
13、，生成若干类报警信息；同时，系统CPU 控制GSM 模块发出短信报警。3 单元电路设计单元电路设计部分需要设计出电源电路、传感器部分、A/D转换电路、主控单片机电路、串口连接电路、短消息检测与控制电路等组成。3.1 电源电路本设计采用+5V电源电压为其供电。直流稳压电源由电源变压器、整流滤波电路以及稳压电路组成，如图3-1所示。图3-1 电源电路电源电压是将交流电网220V的电压变为所需要的值，然后经过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还具有较大的波动电流，所以必须经过滤波电路加以滤除，从而得到符合要求的直流电压。但这样的电压还随电网电压波动（一般有10%左右的波动）且
14、随负载和温度的变化而变化。因而在整流、滤波之后，还需要接稳压电路。稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压稳定。选用输出电压固定为+5V的三端集成稳压器7805，变压器将电网220V电压变为+9V电压，经二极管桥式整流后，将7-8V的电压送入7805的输入端，电容C11和C12用来实现频率补偿，防止稳压器7805产生高频自激和抑制电路引入的高频干扰，C13是电解电容，以减少稳压电源输出端由输入电源引入的低频干扰。3.2 传感器传感器是能感受（或响应）规定的被检测物理量，并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和产生可用信号输
15、出的转换元件及相应的电子电路组成。按传感器的机理及转换形式分类有结构型、数字（频率）型、量子型、信息型和智能型。按敏感材料分类有半导体型、功能陶瓷型（如电子型半导体瓷、压电瓷）、功能高聚物型（如各种高分子有机半导体、压电体）等。按测量对象分类有光传感器、湿度传感器、磁传感器、压力（压强）传感器、震动传感器、超声波传感器等。本设计采用ND系列振动位移传感器,它是一种集振动和位移检测于一身的全方信固态控制器件,是目前作为报警和状态检测的最佳选择,传感部分采用目前最先的进固态加速度检测器件,既对振动有很高的检测灵敏度,又能对周围环境的声音信号进行抑制,具有很强的抗干扰能力,可广泛应用于机动车,保险柜
16、,库房门窗等场合的防盗装置中,器件的内部均含有专用的控制芯片,应用非常方便,可直接带动小功率负载,用一只三极管进行电流放大后,即可驱动继电器或报警器。本设计中使用ND-1型传感器，工作电压是3V-12V，其特点是灵敏度和输出延时长短可调。引脚功能见表3-1，内部示意图见图3-2。表3-1 ND-1引脚功能引脚功能1地2悬空3输出4延时设定5电源传感元件检测控制灵敏度限制延时输出41253图3-2 ND-1内部示意图3.3 A/D转换电路 本设计中的A/D转换器选用ADC0809，其连接电路如图3-3所示。图3-3 A/D转换电路用单片机控制ADC时，多数采用查询和中断控制两种方式。查询法是在单
17、片机把启动命令送到ADC之后，执行别的程序，同时对ADC的状态进行查询，以检查ADC变换是否已经完成，如查询到变换已经结束，则读入转换完毕的数据。中断控制是在启动信号送到ADC之后，单片机执行别的程序。当ADC转换结束并向单片机发出中断请求信号是，单片机响应此中断请求，进入中断服务程序，读入转换数据，并进行必要的数据处理，然后返回到原程序。这种方法单片机无需进行转换时间管理，CPU效率高，所以特别适合于变换时间较长的ADC。本设计采用查询方式进行数据收集。由于ADC0809片内无时钟，故利用AT89S52提供的地址锁存使能信号ALE经D触发器二分频后获得时钟。因为ALE信号的频率是单片机时钟频
18、率的1/6，如果时钟频率为6MHz，则ALE信号的频率为1MHz，经二分频后为500KHz，与ADC0809时钟频率的典型值吻合。由于ADC0809具有三态输出锁存器，故其数据输出引脚可直接与单片机的数据总线连接。地址码引脚ADDAC分别与地址总线的低3位A0、A1、A2相连，以选通IN0IN7中的一个通道。采用单片机的P2.7（地址总线最高位A15）作为A/D的片选信号。并将A/D的ALE和START脚连在一起，以实现在锁存通道地址的同时启动ADC0809转换。启动信号由单片机的写信号WR和P2.7经或非门而产生。在读取转换结果时，用单片机的读信号RD和P2.7经或非门加工得到的正脉冲作为O
19、E信号去打开三态输出锁存器。ADC0809是一个8位模拟量输入、8位逐次逼近的A/D转换器，转换时间为100us，适用多路数据采集。其引脚功能如表3-2。表3-2 ADC0809引脚功能引脚序号引脚名功 能262715IN0IN78路模拟量输入线21182.12.48位三态数据输出线172.88位三态数据输出线152.68位三态数据输出线142.78位三态数据输出线82.58位三态数据输出线2523A、B、C模拟通道选择输入线22ALM通道锁存控制信号输入线10CLOCK转换时钟输入线6START启动转换控制信号输入线7EOC转换结束信号输出线 9OE输出允许控制信号输出线11VCC主电源+5
20、V13GND数字地12VREF（+）参考电压输入线16VREF（）参考电压输入线3.4 主控单片机电路3.4.1 AT89S52本设计中采用AT89S52型单片机。（1）主要性能主要性能（见表3-3）表3-3 AT89S52主要功能特性与MCS-51单片机产品兼容8K字节在系统可编程Flash存储器1000次擦写周期全静态操作：0HZ33MHZ三级加密程序存储器32个可编程I/O口三个16位定时器/计数器八个中断源全双工UART串行通道低功耗空闲和掉电模式掉电后中断可唤醒看门狗定时器双数据指针掉电标示符（2）功能特性描述AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可
21、编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空
22、闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。VCC : 电源GND: 地P0 口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O
23、口，P1 输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和计时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX），具体如下表（表3-4）所示。在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。表3-4 P1口功能引脚号功能P1.0T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出P1.1T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制）P1.5MOSI（在系统编程用）P1.6
24、MISO（在系统编程用）P1.7SCK（在系统编程用）P2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX DPTR）时，P2 口送出高八位地址。在这种应用中，P2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址（如MOVX RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字
25、节和一些控制信号。P3 口：P3 口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2 输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。P3口亦作为AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表（表3-5）所示。在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。表3-5 P3口第二功能引脚号第二功能P3.0RXD（串行输入）P3.1TXD（串行输出）P3.2INT0（外部中断0）P3.3INT0（外部中断0）P3.4T0（定时器0外部输入）P3.5T1（定时器1
26、外部输入）P3.6WR（外部数据存储器写选通）P3.7RD（外部数据存储器写选通）RST: 复位输入。晶振工作时，RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后，RST 脚输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能无效。DISRTO默认状态下，复位高电平有效。ALE/PROG：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8 位地址的输出脉冲。在flash编程时，此引脚（PROG）也用作编程输入脉冲。在一般情况下，ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据
27、存储器时，ALE脉冲将会跳过。如果需要，通过将地址为8EH的SFR的第0位置 “1”，ALE操作将无效。这一位置 “1”，ALE 仅在执行MOVX 或MOVC指令时有效。否则，ALE 将被微弱拉高。这个ALE 使能标志位（地址为8EH的SFR的第0位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。PSEN:外部程序存储器选通信号（PSEN）是外部程序存储器选通信号。当AT89S52从外部程序存储器执行外部代码时，PSEN在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，PSEN将不被激活。EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H 到FFFFH的外部程序存储器读取指令，EA必须接
28、GND。为了执行内部程序指令，EA应该接VCC。在flash编程期间，EA也接收12伏VPP电压。XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。特殊功能寄存器：特殊功能寄存器(SFR)的地址空间映象如表1所示。并不是所有的地址都被定义了。片上没有定义的地址是不能用的。读这些地址，一般将得到一个随机数据；写入的数据将会无效。用户不应该给这些未定义的地址写入数据“1”。由于这些寄存器在将来可能被赋予新的功能，复位后，这些位都为“0”。定时器2 寄存器：寄存器T2CON 和T2MOD 包含定时器2 的控制位和状态位（如表2和表3所示），寄存器对RCAP
29、2H和RCAP2L是定时器2的捕捉/自动重载寄存器。中断寄存器：各中断允许位在IE寄存器中，六个中断源的两个优先级也可在IE中设置。存储器结构：MCS-51器件有单独的程序存储器和数据存储器。外部程序存储器和数据存储器都可以64K寻址。程序存储器：如果EA引脚接地，程序读取只从外部存储器开始。对于89S52，如果EA 接VCC，程序读写先从内部存储器（地址为0000H1FFFH）开始，接着从外部寻址，寻址地址为：2000HFFFFH。数据存储器：AT89S52 有256 字节片内数据存储器。高128 字节与特殊功能寄存器重叠。也就是说高128字节与特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分开的当
30、一条指令访问高于7FH 的地址时，寻址方式决定CPU 访问高128 字节RAM 还是特殊功能寄存器空间。直接寻址方式访问特殊功能寄存器（SFR）。例如，下面的直接寻址指令访问0A0H（P2口）存储单元MOV 0A0H , #data使用间接寻址方式访问高128 字节RAM。例如，下面的间接寻址方式中，R0 内容为0A0H，访问的是地址0A0H的寄存器，而不是P2口（它的地址也是0A0H）。MOV R0 , #data堆栈操作也是简介寻址方式。因此，高128字节数据RAM也可用于堆栈空间。此模块的电路图如图3-4。图3-4 主控单片机模块3.5 串口连接电路MAX232是一种把电脑的串行口RS-
31、232信号电平（-10 ，+10v）转换为单片机所用到的TTL信号电平（0 ，+5）的芯片，它的9、10、11、12引脚是TTL电平端，用来连接单片机的。MAX232引脚图如图3-5所示，管脚定义如表3-6所示。图3-5 MAX232引脚图表3-6 管脚定义管脚号定义符号1载波检测DCD2接收数据RXD3发送数据TXD4数据终端准备好DTR5信号地SG6数据准备好DSR7请求发送RTS8清除发送CTS9振铃提示RI图3-6是由MAX232构成的串口通信电路。图3-6 串口通信电路3.6 短消息检测与控制电路本单元使用TC35i作为无线通信模块，其外围电路图短消息检测与控制电路部分如图3-7所示
32、。图3-7 TC35i外围电路启动电路由漏极开路三极管和上电复位电路组成。模块上电10ms后(电池电压须大于3 V)，为使之正常工作，必须在15引脚(IGT)施加低电平信号，至少保持100 ms且该信号下降沿时间小于1ms，启动后15引脚应保持高电平。3.6.1 TC35i介绍TC35i模块从功能上看主要由GSM基带处理器、GSM射频部分、电源ASIC（Application Specific Integrated Circuit）和Flash ROM四部分组成。GSM基带处理器是整个模块的核心，它由一个C166CPU和一个DSP处理器内核组成，控制着模块内各种信号的传输、转换、放大等处理过程
33、。GSM射频部分是一个单片收发器SMARTi，它由一个外差式接收器、一个上变频调制环路送发器、一个射频锁相环路和一个全集成中频合成器4个模块组成，共同完成对射频信号的接收和发送等处理。GSM模块电流变化非常大，空闲时电流小于3mA，而在通话期间电流最大可达2A。模块电源ASIC部分使用线性电压调节器把外部输入的电源电压进行稳压处理后供GSM基带处理器和GSM射频部分使用，此外，它还输入一个2.9/70mA的电压供模块外的其他电路使用。Flash ROM用来存储一些用户配置信息、电话本和其他信息。TC35i的主要特性与技术指标如下。（1）支持数据、语音、短消息和传真。（2）电源电压：单一电压为3
34、.35.5V。（3）频带：双频EGSM900和GSM1800。（4）GSM类型：小型移动终端。（5）传输功率：EGSM900 2W；GSM1800 1W。（6）波特率：可选波特率为300115kb/s，自动波特率为4.8115kb/s。（7）电源消耗：空闲模式小于3mA，平均300mA，峰值1.8A掉电模式50uA（均为典型值）。（8）SIM卡电压：3V/1.8V。（9）TC35i共有40个管脚，通过一个ZIF（Zero Insertion Force）连接器引出，是提供给用户的应用接口。这40个管脚可划分为5类，即电源、数据输入/输出、SIM卡、语音接口和控制。（1）电源：第114脚，其中1
35、5为电源电压输入端VBATT+，610为电源地GND，11、12为充电管脚，13为对外输出电压，14为BATT-TEMP接负温度系数的热敏电阻。（2）SIM卡：第2429脚，分别为CCIN、CCRST、CCIO、CCCLK、CCVCC、CCGND。（3）语音接口：第3340脚，用来接手机话柄。（4） 控制部分：15脚位点火线IGT（Ignition），当TC35i通电后必须给IGT一个大于100ms的低电平，模块才启动，30为RTC backup，31为Power down，32为SYNC，可以用来指示联网信号。（5） 数据输入/输出：第1623脚，分别为DSR0、RING0、RXD0、TXD
36、0、CTS0、RTS0、DTR0、DCD0，符合标准9针串口定义。3.6.2 SIM卡介绍SIM卡即用户身份卡。它是GSM用户功能实体，包含了所有的用户数据（用户识别信息，辅助业务信息、短消息、移动性信息、无线电资源信息等），特别是鉴别用户过程和与用户有关的信息。符合ISO7816标准。在GSM系统中，通过对SIM卡的物理接口、逻辑接口的明确定义，来完成与移动终端的连接和信息交换，同时在SIM卡内进行用户信息存储、执行加权算法和产生加密密钥等工作。只有插入SIM卡，移动终端才能接入网络。SIM卡是一种带微处理器的智能IC卡，由存储器（RAM）、数据存储器（EEPROM）和串行通信单元五部分组成
37、。TC35i使用外接式SIM卡，ZIF连接器上有6个管脚作为SIM卡的接口，SIM卡上也有6个管脚分别与他们对应，介绍如下。CCVCC：供电脚。CCGND：地。CCCLK：时钟脚，时钟速率通常由移动终端提供。CCRST：复位脚。CCIO：为双向串连数据线。CCIN：用于Phase ISO卡编程。4 编码与软件设计软件部分基于现在市场上大多数GSM/CDMA Modem均支持GSM07.05规定的AT指令集。该指令集是ETSI（欧洲通信技术委员会）发布的，其中包含了对拨号和收发SMS的控制。利用TC35i通信模块的串行接口，单片机控制通信模块向手机发送一系列的AT命令。4.1 编码4.1.1 汉
38、字编码由于在GSM标准中，中文编码采用Unicode编码（是一种在计算机上使用的字符）。它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码编码，所以只要将十进制的Unicode编码转化为十六进制即可，也可以由GB-2312编码通过换算得来。由于编码部分不是本设计的重点，故不再详述。4.1.2 PDU格式简介及常用AT命令目前，发送短消息常用Text和PDU(Prutoeol Data Unit)模式。使用Text模式收发短信代码简单，容易实现，但最大的缺点是不能收发中文短信；而PDU模式不仅支持中文短信，也能发送英文短信。PDU模式收发短信可以使用三种编码：7-bit、8-bit和UCS2
39、编码。7-bit编码用于发送普通的ASCII字符，8-bit编码通常用于发送数据消息，UCS2编码用于发送Unicode字符，编码类型在PDU数据包中指定。下面举例说明PDU格式的组成。例如要把“有人动车!”五个字符发送到13808460649，则PDU数据为：0001030D91683108480646F932080A67094EBA52A88F-66FF01（1）00表示省略短信中心号码；（2）0l表示文件头字节；（3）03表示信息类型(TP-Message-Reference)；（4）0D表示被叫号码长度；（5）91表示被叫号码类型；（6）683108480646F9表示被叫号码，经过了
40、位移处理；（7）32表示协议标识TP-PID；（8）08表示数据编码方案TP-DCS，因为要发送U-NICODE内码，所以使用USC2(16bit)编码；（9）0A表示用户数据长度TP-UDL(以8位码为单位(octet)；（10）67094EBA52A88F66FF01表示用户数据。常用AT命令的意义如表4-1所示。表4-1 常用AT命令序号AT命令功 能1AT+CMGC发出一条短信2AT+CMGD删除SIM卡内存的短消息3AT+CMGF选择短消息信息格式：0为PDU；1为文本4AT+CMGL列出SIM卡中的短消息信息格式PDU/text：/“REC UNREAD”为未读，1/“REC RE
41、AD”为已读，2/“STOUNSENT”为待发，3/“STO SENT”为已发，4/“ALL”为全部5AT+CMGR读短消息6AT+CMGS发送短消息7AT+CMGW向SIM卡内存中写入待发的短消息8AT+CMMS更多消息要发送9AT+CMSS从SIM卡内存中发送短消息10AT+CNMA只有phase2+适用，确认到ME/TE的新短消息11AT+CNMI显示新收到的短消息12AT+CPMS首选短消息内存13AT+CSCA短消息中心地址14AT+CSCB选择蜂窝广播消息15AT+CSDH显示短消息文本模式参数16AT+CSMP设置短消息文本模式参数17AT+CSMS选择短消息服务4.2 主程序流
42、程图本系统的流程软件设计的重点在于单片机的编程。通过向TC35i写入不同的AT命令，能够实现多种功能，如读取SIM卡上的电话、发送SMS消息等。图4-1 主程序流程图系统程序采用汇编语言编写，主程序共调用了3个子程序。设置短消息格式子程序：用来进行单片机GSM/CDMA模块的握手过程和设置TC35i模块发送短消息的格式。报警子程序：执行发送报警短消息功能。A/D转换程序。4.3 A/D转换流程图图4-2是A/D转换子程序流程图。AT89S52给出一个脉冲信号启动A/D转换后，ADC0809对接收到的模拟信号进行转换，这个转换过程大约需要100us，系统采用的是固定延时程序，所以在预先设定的延时
43、后，AT89S52直接从ADC0809中读取数据。 A/D入口启动A/D转换查询EOC读取转换数据压缩BCD码，作未压缩处理调整好的十位和个位分别存入某地址单元返回图4-2 A/D转换流程图结论本设计主要是传感器及各种芯片的应用。现在就其在本设计中的应用情况作个总结，并提出一点改进设想。 本设计中实现了震动传感器的基本应用，但是在实际应用中存在许多不足，仍须改进。首先，震动传感器有一定的感应带宽和变化频率，模数转换的速度有限，使得快变的信号不能被很好的采集、利用。其次，对于连续变化的电压模拟量做精度有限的模数转换必然牺牲模拟量的精度，并且必须考虑模数转换本身存在的误差。另外，本设计中仅用到了一
44、路传感器，在实际应用中不能充分检测到汽车异常信号，这几点在后续的研究工作中会进一步改进。本设计着眼于硬件方面的设计开发，并结合其他类型的报警系统构成新的应用GSM汽车防盗报警系统。需要再次说明的是，此次设计仅对GSM汽车防盗报警系统做出了初步开发，距真正应用于实际尚有一定距离，尤其在软件实现方面还需要进一步优化。致谢首先感谢指导教师在这四个月中对我们设计过程中的指导。在许多重要的资料的查找和许多关键性问题的解决上，他都不辞辛苦的帮助了我们。在论文的完成过程中，他又不厌其烦的给我们以指点，使我们少走了很多弯路。在这些过程中，王老师严谨的治学态度，丰富的专业知识，都使我们受益匪浅，学到了许多在课本
45、上学不到的知识。其次要感谢同我一起的同学，他们在设计过程中，指出了我许多的缺点和不足，使我高效率完成了自己的设计方案和毕业论文，从他们身上，我也学到了许多东西。参考文献1 吴青，仵博.GSM汽车报警系统J.中国科技论文在线.第三卷第二期.136-1392 吴基安, 吴洋主. 汽车电子新技术M. 北京: 电子工业出版社, 2006.211-215、258-2613（日) 荒井宏.汽车电子系统（张键译）M.北京: 科学出版社, 2008. 234-2414 董辉.汽车用传感器M.北京: 北京理工大学出版社, 2000. 238-2515 江发潮.汽车空调与防盗系统使用维修问答300例J.北京:化学工业出版社,2006.187-203 6 童名文.一种新型报警器的研制J.武汉：武汉理工大学控制理论与控制工程，20037 康万新.毕业实际指导及案例剖析M.北京：清华大学出版社，2007.121-122、260-3088 顾肇基.GSM网络与GPRSM.北京：电子工业出版社，20029 王绍光等.汽车电子学M.北京：清华大学出版社，2005附录 程序清单1 系统主程序ORG 0000
