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1、山东华宇职业技术学院毕业论文 二一三 年 十一 月目录摘要3引言4第一章 汽车防盗系统总体结构设计 6第二章 汽车防盗系统硬件设计 7 2.1 DSP中央处理器的选择及相应接口电路的设计7 2.2 传感器系统9 2.3 报警系统12 2.4 控制系统13 2.5 通讯系统13 2.6 监控中心14 2.7智能防盗监测系统的两种工作模式15第3章 汽车防盗系统的软件设计16 3.1 系统软件总体设计16 3.2 DSP中央处理器工作流程的设计17 3.3 报警系统软件设计18 3.4 通信系统软件设计19 3.5 传感系统软件设计203.6 GPS系统软件设计233.7 汽车防盗系统中的检错系统
2、243.8 设计中附加的其他系统26结 论 28致 谢 29参考文献 30摘要随着人们生活水平的提高，汽车已逐步进入家庭，对汽车防盗的要求越来越高，并且无线技术的不断发展，使得防盗系统的设计更加灵活、安全、方便、可靠。本系统由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。GPS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、人工导航等多种功能；主机能够检测多个触发源自动报警并且同步通知GPRS手机，能根据GPRS手机的设定执行相应的功能，还具有自动上下锁、中控锁自动化、自动恢复、紧急解除等功能。自定义无线通信协议，协议数据采用
3、PWM编码，使用 FSK调制和解调方式。关键词: 报警、控制、通讯、定位。 引言汽车防盗器是一种安装在车上，用来增加盗车难度，延长盗车时间的装置，是汽车的保护神。它与汽车上的电路配接在一起，从而可以起到防止车辆被盗、被破坏，以达到保护汽车的目的。目前,国际上流行的基本上是电子式汽车防盗产品，如汽车识别钥匙、电子编码点火钥匙、生物特征电子锁等,它具有很好的性价比，在市场上占有绝对优势。欧盟规定各厂商生产的所有新车从1997年开始都必须配备电子防盗装置，并经过过渡期后，将此规定变成法律限期强制施行。据统计，未装电子防盗装置的汽车被盗率高达万分之四十，而装有电子防盗器汽车的被盗率仅为万分之四点五！
4、机械锁是最早的汽车防盗锁,现已很少单独使用,主要与电子式、芯片式联合使用，但目前我国汽车防盗还是以机械式为主。机械式防盗装置是目前市面上最简单、最廉价的防盗装置,但存在使用复杂、容易被破坏的缺点。从20世纪70年代至今，以轿车为突破口，汽车锁已由初期的机械控制发展成现在的电子密码- 遥控呼救- 信息报警系统，且防盗功能有很大提高。总体来看，国内的汽车防盗技术水平仅为国际20世纪90年代后期水平，国内制动器防盗装置的开发实验技术并形成大批量生产的厂商只有几家，且防盗装置一般都存在报警范围小、只能实现本地报警；不能实现远程控制，只能实现单纯报警，不能实现跟踪控制等缺点。除此之外，国内制定的汽车防盗
5、法规不够健全，执行不够严格；生产企业对汽车防盗的认识不够重视，资金投入不足，这些都造成国内汽车防盗水平相对落后，不能适应我国汽车发展对汽车防盗技术的需求。因此，我国汽车防盗产品的升级换代势在必行，汽车防盗必将进入一个调整发展的新时期。在网络式防盗方面，美国、日本、德国、加拿大等国家和地区在开发轿车导航系统方面已广泛采用了GPS技术，在汽车防盗方面应用GPS技术也已取得很好效果。GPS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、人工导航等多种功能；GPS具有技术先进、市场潜力大、社会和经济效益高等特点。同发达国家相比，我国在汽车网络式防盗方面的研究已经起步并已取得较快进展，但
6、目前一些公司还只是利用GPS的定位功能，将GPS技术应用于汽车防盗的研究仍有待进一步的发展。随着经济的飞速发展，汽车作为人类重要的交通工具正在迅速增加。然而，现代科技的发展促使犯罪分子的作案手段不断提高，汽车被盗事件也越来越多。为了防止汽车被盗，科研工作者们研制开发了很多汽车防盗新产品，各种防盗装置相继产生并被广泛运用。目前,防盗技术已与安全、环保、节能一起被列为汽车技术发展的四大课题。20世纪90年代以来,汽车防盗技术得到了迅速发展， 而汽车定位防盗系统作为一种全新的定位概念则应运而生，它成功地依托GPS系统与GPRS通讯网络，进行手机与汽车的智能联动来实现定位与防盗，从而使汽车的安全系数大
7、幅度提高。相信本设计经过更换芯片、增加功能等进一步优化后会给汽车的安全问题带来巨大的改观。第一章 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。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
8、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置信息，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置，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1-1所示。图1-1 汽车防盗系统逻辑图第二章 汽车防盗系统硬件设计 2.1 DSP中央处理器的选择及相应接口电路的
9、设计2.1.1 TMS320F240 DSP芯片和GPRS Modem (1) TMS320F240 DSP芯片介绍本设计中，系统选用了TMS320F240 DSP芯片，现对芯片简单介绍如下：TMS320F240是TI(Texas Instruments)公司DSP产品中的一位新成员，它把具有低功耗、高性能处理能力的TMS320C2XX的核心CPU与为电机控制应用优化的几个先进外围设备结合在一起，从而使TMS320F240成为应用于电机控制的理想微处理器。 (2) TMS320F240芯片特点采用TMS320C2XX内核；有32位中央逻辑运算单元 (CALU )；内含32位累加器 (ACC)；
10、16位16位并行乘法器；具有50ns(20MIPS)指令周期；含544字节16位在片数据程序双向RAM；双向10位串行数模转换器的采样速率可达166kHz；具有28个独立可编程、复用I/O脚；有串行外设接口 (SPI)和SCI接口；强大的事件管理器； 12 路比较PWM通道，其中9路为独立。 3个16位通用定时器，共有6种模式。 3个具有死区功能的全比较单元。 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。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
11、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。2.1.2 DSP串行接口本系统以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2.1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
12、需要在控制器寄存器中设置使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置信息的状态中，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CAP1 PWM7 CAP2 PWM8CAP3 PWM9TMS320F240芯片CAP4SCI SPI 振动信号热信号发动机信号电流变化信号GPR网络模块本地报警视频设备8251GPS模块四轮锁死驱动电路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。 图2-1 DSP串行接口电路图框 2.1.3 DSP芯片存贮器的扩展电路 TMS320F240 有两种运行方式2，即MP
13、和MC方式。在MC方式下，片上FLASH 可以访问，而在在MP方式下，片上FLASH不可访问，用户必须提供64K 的程序空间和64K的数据空间。下面我们分析一下TMS320F240至外部存贮器的接口。TMS320F240与存贮器的外部接口的关键信号见表3.1。其中程序选择信号PS 可以直接连到片选端。本人选用了ISSI 公司的IS61C1024作为DSP芯片的外部存贮器，IS61C1024 是128K8 位的高速SRAM，片选访问时间仅为12ns，完全满足TMS320F240的高速处理要求。由于IS61C1024 数据宽度为8 位，因此选用2片并行使用。A0A15SRAM1PSIS61C102
14、4D0-D7 OEA0-A15 CE1 D0D7R/WWEIS61C1024 D8-D15 OEA0-A15 WE CE1A16D8-D15R/WWEPSDSDS 图2-2 IS61C1024接口电路图2.2 传感器系统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： 车身、车门、车窗遭到碰撞或者敲击。 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) 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。 未解除防盗功能时车辆
15、启动，或是用偷配钥匙开启车辆。 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
16、;监测驾驶座是否受压。本设计使用的是YD69正反转测量霍尔双通道传感器。如图2-3。 图2-3YD69正反转测量霍尔双通道传感器（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。 本设计用的是断线式传感器如图2-4。图2-4断线式传感器（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。本设计使用的是通用继电器类-842，如图2-5。图2-5通用继电器类-842（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
17、电信号。本设计使用的是霍尔转速传感器，如图2-6。图2-6霍尔转速传感器（5）热传感器检测电路车内失火报警。本设计使用的是DOCOROM温度传感器，如图2-7图2-7DOCOROM温度传感器2.3 报警系统本设计中的报警系统包括GPS定位系统和声光告警系统二部分，现把这二部分的功能和作用介绍如下：（1） 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置。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置和时间信息。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。（2） 声光告警系统
18、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。RT0100是一个可以产生单一报声的晶体电路。工作电压2-5V，CMOS技术制造，内建RC振荡电路，低静态电流。1、2脚是振荡电路输入；3脚控制7、8脚频率的输出，如果接低则不输出频率，如果接高输出； 4脚为地端；7、8报警信号频率输出端，可接两个报警源；6脚电源，并通过单片机的引脚SP来控制；5脚悬空。如图2-8所示。 图2-8声音报警控制电路2.4 控制系统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
19、作后决定是否发短消息、(含报警信息和汽车位置息等)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。2.5 通讯系统通讯系统包括车载通讯装置(包括GPRS Modem和SIM卡)，该装置利用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。车载通讯装置主要有两种功能：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。G
20、PRS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。2.5.1 GPS的相关介绍GPS是一个网络系统，它由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成，卫星星座连续不断的发送动态目标汽车的三维位置、速度和时间信息给用户接收机。接收机从接收到的反馈信息来获知汽车当时所处的位置。2.5.2 GPS的概念 GPS是Global Positioning System的缩写，意思为全球定位系统，包括24颗人造卫星与五个地面站，从而提供精确定位。在此基础上，在融合不同的功能，最终实现跟踪、防盗和导航的功能。 （1） GPRS Modem介绍 本系统选用了西门子的MC
21、35i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、便携式控制装置、GPRS Modem支持GSM900/GSM1800双频，支持GRPS Class8/ClassB，AT指令直接控制，CSD状态
22、下最大速率14.4 kb/s， GPRS状态下行最大速率85.6 kb/s （2） GPS在汽车防盗中的应用全球定位系统（GPS）防盗技术可以说是汽车防盗史上的里程碑。因为GPS 一改传统防盗器的被动、孤立无助的被动式服务，能为车主提供全方位的主动式服务。监控中心的服务人员为车主提供2 4 小时全天候服务。GPS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、人工导航等多种功能；除了提供安全服务外，GPS还可以为车主提供增值服务，如紧急救援、送水、送油、订票等。专家们认为，具有网络报警功能的GPS反劫防盗产品将是未来汽车防盗产品发展的主流方向。2.6 监控中心监控中心设计为一个
23、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，当防盗装置发现紧急情况时，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Inte
24、rnet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地址告知防盗装置系统。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，在防盗装置系统初始化时固化进去就可以了。2.7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：（1）当车主驾车外出，车辆停放位置与车主比较近时，防盗监测系统只需通过GPR
25、S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。第三章 汽车防盗系统的软件设计3.1 系统软件总体设计 本系统主要由中央处理器、信号采集系统、报警系统和通信系统组成，各部分之间的相互关系如图3-1所示： 图3-1 系统逻辑图 从上图我们可以直观的看出各系
26、统之间的关系如下：传感器将检测到的信号传给DSP中央处理器，当处理器检测到信号并判定信号为有用的告警信号后便会发出命令给报警系统，报警系统收到命令后便会启动GPS接收机和视频设备同时发出声光告警，同时，GPS系统和视频系统会将采集到的位置信息通过GPRS网络以信息的形式通知给监控中心，监控中心便会通过GPRS网络采取相应的措施，如断掉汽车的油路，通知警察局等。 本系统不同于其它汽车防盗系统的地方就是增加了一个四轮锁死系统。它在车主离开汽车启动防盗系统时同时启动，使汽车四轮锁死，以保证汽车处于非常安全的状态。另外本系统还装有无线遥控装置，当偷车贼解除四轮锁定时，监测中心还可以通过网络重新将其进行
27、锁定且此时不在受人为控制。本系统为实现数字化，规定传感系统用数字“0”表示，告警系统用数字“1”表示，传感系统中各传感器用两位数字表示，以便区分。例如：“000”表示传感系统中的热传感器。具体表示数字如上图所示。 3.2 DSP中央处理器工作流程的设计DSP芯片是该系统的核心，起着至关重要的作用。在本设计中选用了TMS320F240DSP芯片作为系统处理器，与原有的单片机作为处理器相比从本质上改变了数据的处理方式，加快了系统的处理速度，并且使信号的接收和处理更加准确。该芯片的工作流程如图3-2所示： 图3-2 DSP中央处理器流程图DSP芯片工作流程描述如下：系统启动后首先要对相应的变量和模块
28、进行初始化，初始化采用子程序调用形式来完成，这样可以增强程序的可读性。初始化和主程序流程图如图5.2所示。系统初始化主要包括以下几个方面：（1）对TMS320F240的初始化：如CPU工作方式、时钟输出方式、中断系统初始化（屏蔽中断）和I/O寄存器以及串口初始化等；（2）确定初始化变量如预置短消息，设置位置数据结构等；（3）各模块的初始化：对MC35i模块如检查SIM卡、网络情况，设置短消息格式等；对扩展口8251模块如设置工作方式和波特率；对GPS模块如设置协议方式工作频率；（4）关中断进入主程序；（5）中断的应用5。本系统中固有的和扩展的端口引起的中断分别属于可屏蔽的内部硬件中断和外部硬件
29、中断。高优先级的外部引脚中断和串行通信SCI引发的接收中断触发INT1，低优先级的外部引脚中断和串行通信SCI引发的接收中断触发INT5。在本系统中，传感器产生的外部中断设置为高优先级，GPRS接收模块串行通信使用外部中断则为低优先级。由此可见处理汽车遭破坏时的信号传送以及车主通过无线GPRS网络和控制器之间进行信息交换均利用了TMS320F240的中断系统。 当开中断后系统将不断的查询8251状态寄存器判断GPS是否接收新数据，当确认接收新数据后将调用电文数据处理子程序对其数据进行相应的处理，并判定是否将电文数据经GPRS网络发送给监控中心。3.3 报警系统软件设计本设计中报警系统的作用是采
30、集汽车的位置信息和偷车人的情况，并发出声光告警，它由GPS系统、视频系统和声光告警系统三部分组成。具体流程如图5.3所示：在本流程图中，GPS系统、视频系统、声光报警系统分别用两位数字加以区分，在本设计中规定GPS系统用数字“00”表示，视频系统用数字“01”表示，声光报警系统用数字“10”表示。在图中各系统数字前面都有一个数字“1”表示整个系统为总告警系统。具体表示方法如图3.3所示。对本流程的描述如下：（1）首先判断从传感器传来的信号是否正常，如果正常则判断是否为有用信号，如果不正常则进行错误检测。（2）如果上面的报警信号为有用信号则启动报警系统，如信号不是有用信号则返回。（3）判断各系统
31、是否能正常启动，如果不能则进行错误检测。并可根据检测出来的数字信息判断出错误来自哪个系统。（4）将GPS系统和视频系统采集到的信息经GPRS系统发送出去。 图3-3 启动报警系统流程图3.4 通信系统软件设计 本设计采用GPRS网络进行通信，它的优点是可以短时间内不受盲区的限制，因为它传递信息主要是以短信息的方式，而信息如果发送不出去可以在24小时之内自动保留在移动台上，当有信号出现时便可再次重新发送给车主，因此本系统对时间的实时性要求不高，在本设计中通信设备选用了西门子的MC35i 模块，其模块的流程如图3-4所示： 图3-4 gprs模块原理流程图对GPRS模块的工作原理描述如下：（1）首
32、先GPRS模块要设置IP地址及端口号。（2）对GPRS网络情况检查是否良好，如果不好再次返回重新设置IP地址及端口号。（3）如果GPRS网络情况检查良好，则可进行数据的发送或接收，并对发送或接收的数据进行处理。3.5 传感系统软件设计3.5.1 振动传感器流程图本设计中振动传感器工作流程如图3-5所示：图3-5 振动传感器流程图振动传感器的工作流程描述如下：（1）当汽车车身发生振动时，振动传感器就会把振动的能量转换为电流并传给A/D转换器。（2）A/D转换器把传过来的模拟信号转换为数字信号，并发给信号比较器进行比较。（3）在信号比较器里以预先设定好一数字化的信号强度，并与A/D转换器传过来的信
33、号进行比较，当小于预设强度时系统返回重新接受振动信号，当大于或等于预设强度时便产生报警信号指令发给中央处理单元。3.5.2 热传感器流程图 图3-6 热传感器流程图热传感器工作流程描述如下： （1）当汽车内温度忽然升高或车内着火时热传感器就会把热信号转换为电流并传给A/D转换器。 （2）A/D转换器把传过来的模拟信号转换为数字信号，并发给信号比较器。 （3）在信号比较器里以预先设定好一数字化的信号强度，并与A/D转换器传过来的信号进行比较，当小于预设强度时则系统返回重新接受热信号，当大于或等于预设强度时则产生报警信号指令并发给中央处理单元。3.5.3 滚珠式触发传感器流程图本设计中滚珠式传感器
34、用来检测汽车是否被拖动或者是否有强烈的振动，其流程图如图3-7所示：图3-7 滚珠式触发传感器流程图滚珠式传感器工作流程描述如下：（1）当汽车被非法拖动或脱离地面时传感器就会把滚珠的滚动信号转换为电流并传给A/D转换器。（2）A/D转换器把传过来的模拟信号转换为数字信号，并发给信号比较器。（3）在信号比较器里以预先设定好一数字化的信号强度，并与A/D转换器传过来的信号进行比较，当小于预设强度时则系统返回重新接受滚珠的滚动信号，当大于或等于预设强度时便产生报警信号指令发给中央处理单元。3.5.4 断线式传感器流程图 本设计中用断线式传感器来判断车门、后货箱门、发动机盖和油箱盖开启状态，其作流程如
35、图3-8所示： 图3-8 断线式触发传感器绘图断线式传感器工作流程描述如下：（1）当汽车车门、后货箱门、发动机盖或油箱盖被非法打开时，传感器的检测电流就会忽然消失，传感器就会把这一信号的变化记录下来并传递给A/D转换器。（2）A/D转换器把传过来的模拟信号转换为数字信号。（3）在信号比较器中只需判断有无信号即可，当信号忽然消失时便会发出告警信号并把此信号传递给中央处理器。3.6 GPS系统软件设计3.6.1 移动目标监控中心 当汽车被盗时，GPS系统便会自动启动并确定汽车当前的位置，并把这些位置状态信息发给监控中心。其流程如图3-9所示： 图3-9 GPS系统工作流程图对上图的工作流程描述如下
36、：（1）GPS接收机启动后，便会自动接收卫星信号，若此时汽车处在盲区时接收机便会重复接收直到有信号出现时为止。（2）当GPS接收机接收到卫星信号时就会对汽车进行定位，并产生相关位置信息发送到附近的基站。（3）当汽车没有网络信号时，短信也可正常发送，但此时车主不能收到，如车主在24小时内收不到信息，则移动台存储的信息将会消失，所以该系统设置为每隔24小时重复发送一次，直到车主收到短信时为止。（4）基站经GPRS网络把信息发送到监控中心，监控中心将判断是否对汽车进行相关的控制，如对切断汽车油路，询问汽车位置等。3.6.2 监控中心移动目标 当监控中心接收到汽车防盗系统发过来的信息后，便会通过网络对
37、汽车采取相关的措施，其工作流程如图3-10所示：图3-10 GPS系统工作流程图对上图的工作流程描述如下：（1）首先当监控中心收到汽车的报警信号后，产生相关的指令，并准备经网络发送。（2）当监控中心把命令发送到基站后，基站将判断汽车是否能收到信息，如收不到，移动台将暂存且此时监控中心将会每隔24小时重复发射一次。（3）当信息经基站发射出去后，汽车便会做出相应的回映，如报告具体位置信息，切断汽车油路等。3.7 汽车防盗系统中的检错系统3.7.1 传感器系统错误检测流程图当发现从传感器过来的信号不正常时，就要对各个传感器进行检错，其流程图如图3-11所示：图3-11传感器系统错误检测流程图对传感器
38、系统的检错流程描述如下： （1）首先判断错误信号来自哪个传感器，图中的两个代表的是传感器的种类，规定“00”代表热传感器，“01”代表振动传感器，“10”代表断线式传感器，“11”代表滚珠式触发传感器。例如当检测到错误信号为“000”时则表示错误信号来自热传感器。（2）判断出错误信号来自哪个传感器后就要进一步对传感器进行错误判定，首先判定传感器是否损坏，如没有损坏，则转入下一步判断错误类型。例如：当错误信号为“00010”时则表示热传感器损坏，当信号为“00011”时则对热传感器作进一步的错误类型判断。（3）传感器错误类型分为两类，一类是信号失真错误，另一类是人为的误操作。本系统中对这两类错误
39、都进行了数字化编码。例如当编码为“000110”时则表示是热传感器的信号失真错误，当编码为“000111”时为热传感器的人为误操作。3.7.2 报警系统错误检测流程图当报警系统非正常启动时，就要对各报警系统进行错误检测，其流程如图3-12所示： 图3-12 告警系统错误检测流程图 对上图的错误检测流程描述如下：（1）首先判断错误信号来自哪个系统，图中代表系统种类，规定“00”为GPS系统，“01”为视频系统，“10”为声光告警系统。例如当错误信号为“100”时则表示错误系统来源为报警系统中的GPS系统。（2）当判定错误系统来自哪个系统后，则近一步判断错误类型，本系统对错误类型用编码加以区分和表
40、示，如当编码为10000时则表示GPS接入电路损坏，当编码为10001时则表示GPS系统损坏，且当两种错误发生时，系统都会自动产生损坏报警。3.8 设计中附加的其他系统3.8.1 四轮锁死系统 四轮锁死系统的功能是当总系统启动时，该系统随即启动，使汽车的四轮被锁死，从而又给汽车增加了一层安全屏蔽。该系统的开关安装在汽车的隐蔽处，可人为控制，当总系统损坏时，可人工开启抱闸后将车开走。此外，该系统还可由监控中心控制，如果偷车人知道本系统的开关在车中的位置而人为的把系统开启把车偷走时，还可由监控中心遥控该系统再次关闭，且此时不在受人为控制。在设置方面只要把无线遥控功能设为高优先级而人为控制设置为低优
41、先级便可实现。其系统流程如图3-13所示： 该系统的无线控制流程描述如下：（1）首先检查锁是否正常，如正常则进行锁状态检测，不正常则进行故障处理。（2）检查锁状态是否达到要求，若达到要求，系统则发出自动报警，以警示小偷汽车将被逐步锁死，若锁状态未达到要求，则近一步进行判定，看是否由于人为的误操作引起，若是人为因素则进行开锁状态检测，否则将再次进入锁控制状态，直到把汽车逐步锁死。（3）考虑到由于可能是人为误操作开启报警系统，所以该系统有一个自动询问过程，当在一定时间内得不到车主回复时，汽车就会进入四轮锁死状态，而逐步地将汽车锁死。（4）汽车在逐步锁死的过程中，会有一定的延时，以防止汽车在行驶过程
42、中忽然停止而造成交通事故。（5） 当汽车进入锁死状态后，便会一直处于开锁询问状态，当确认非安全状态解除时，监控中心便会发出解锁状态，使锁状态解除。（6） 本系统是基于车辆刹车系统的防盗控制，通过机械、液压、电气与无线控制相结合，完美地实现了对四个车轮的锁死，从而确保车辆的安全。 图3-13 四轮锁死流程图结 论本设计是利用DSP芯片技术，结合GPRS移动通信网络和全球定位系统的新型汽车防盗装置。该设计可实现车辆停车后的安全状态监测，非安全状态下的人车对话，以及车辆失窃后的跟踪定位，而且具有网络覆盖范围广、信息传播速度快、成本和使用费用较低、盲区限制较小、具有多重防盗功能等优点，为汽车防盗提供了
43、一种新的途径与思路。在本设计的实现过程中遇到了很多想到和想不到困难，在老师和同学的帮助下都一个个得到了圆满的解决，但由于本设计的系统较大，个别部分实现难度较高，时间紧迫等原因，系统的部分流程，如检错系统，四轮锁死系统的实现情况跟预期效果还有一定的差距，以后本人还需要做进一步的改进和设计。本设计正是适应现代社会的发展需要应运而生的，充分利用了现代社会的高科技技术，实现了系统的智能化和网络化，对汽车安全问题的提高具有重大的意义，相信本系统的出现必将开辟一个汽车防盗史上的新纪元。致 谢感谢我的指导老师舒望，他严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他们循循善诱的教导和不拘一格地思路给了我
44、无尽的启迪。在2个月中，我得到了舒望老师的精心指导。老师治学严谨，思想深邃，为我营造了一种良好的精神氛围。在老师那里，我不仅接受了全新的思想观念，学会了基本的思考方式，掌握了通用的研究方法，而且还明白了许多待人接物与为人处世的道理。相信他他们的思想和工作作风会给我以后的工作和学习带来重大的帮助。再此，请允许我对老师再次表示我深深的谢意。 如今，大学将尽，我们即将离开母校，踏上新的征程。回顾大学历程，老师和同学给予我太多的支持，太多的帮助。在此，我对所有的信息工程学院的老师表示感谢，并祝你们身体健康，工作顺利! 也祝我的所有同学事业早成，万事如意！参考文献1 杨波. 浅谈汽车防盗器的应用与发展.大众科技，2006, (1)