GSM汽车报警系统的设计

姚 曼，王 银

(西安文理学院，陕西 西安 710065)

汽车的防盗安全问题一直都是人们关注的话题，传统的遥控防盗报警装置声音报警器，但是其报警距离短，在倡导绿色环保的今天容易产生噪声污染，而基于GPS全球定位技术的汽车防盗报警系统价格昂贵，普通市民望尘莫及。笔者所设计的基于GSM网络报警的汽车防盗报警器，具有成本低、安全性高、报警范围大的特点。GSM网络报警是利用基于时分多址技术的数字移动通信系统GSM网络，通过自动给车主手机发送短消息的手段实现报警功能，这样就大大提高了汽车防盗报警器的安全可靠性。

1 系统原理

1.1 系统工作过程

该系统通过无线通信网络将用户手机作为监控终端，AT89C52单片机作为监控核心，系统工作时，当传感器检测模块检测到汽车有异常振动时，立刻将数据送至单片机处理，单片机对收到的数据进行分析后向GSM模块发送AT指令，控制其向用户手机发送报警短消息，同时，驱动报警电路发出声光报警，切断点火线圈及汽车油路。车主收到消息后，可以根据具体情况向汽车发送控制短消息，GSM模块接收到消息后对其进行分析解码后控制继电器执行相应的操作，如切断汽车油门电路等，从而很好地实现了远距离汽车防盗功能。

1.2 系统实现功能

1)报警功能用户将手机号码存入报警主机后，当车体受到碰撞振动或有人非法进入车内等不安全情况发生时，车内的单片机通过TC35i向车主手机发送短信息同时声光报警器也开始报警。尤其在某些场合也可单独选择车主手机反馈报警功能，车内声光报警器不发声，报警信号直接发送到司机的手机上，既迅速、隐蔽，又避免了报警声大带来的扰民现象。

2)远程操纵功能司机可通过手机来控制实现各种功能，如锁死车门、切断油门，用遥控器不能解锁，只能通过手机设定警报解除。

3)实时性强、可靠性高利用GSM网络将需发送的信息通过服务中心转发给目的地址，具有抗干扰性强、保密性好、可靠性高等特点，及时方便地实现了汽车的远程监控。

2 系统硬件组成

汽车防盗报警器主要由传感器检测模块、AT89C52单片机为核心的微机系统、GSM通信模块TC35i、车主手机和报警电路组成，其系统框图如图1所示。

图1 系统工作框图

2.1 传感器检测电路

此装置采用的是ND－1型高灵敏度振动位移传感器，它是一种集振动和位移测量为一体的固态控制器件，将振动体碳化后密封封装，其振动检测灵敏度高，可通过设定灵敏度电阻调节，同时还具有很强的抗干扰能力，对声音信号有明显抑制作用，当车辆受到外力作用而产生振动时，振动传感器就会对信号进行采集并输入单片机控制继电器开合来进行报警、切断发动机点火电路等。如图2所示。

图2 振动传感器检测电路

同时，也可附加红外传感器来进行人体入侵监测，通过检测车内人体红外线能量的变化，将其转化为电信号经放大输出来驱动后级电路。

2.2 单片机处理模块

系统采用的是AT89C52系列单片机为核心，该单片机无论片内RAM容量、I/O功能、系统扩展能力、指令系统等都非常强，小巧灵活、可靠性高、使用方便。它内带8 kB的在线可重复编程的存储器，256字节的RAM，主时钟频率为24 MHz，中断响应时间大大缩短，程序执行速度有了很大提高。用其作为中央处理模块，主要来完成传感器所收集信号的分析处理、综合判断以及系统报警控制等功能。

2.3 GSM通信模块

该部分使用的是西门子公司开发推出GSM通信模块TC35i，它自带RS232通讯接口，可快速地实现数据语音传输、短消息服务等，其集射频电路和基带于一体，可以给用户提供标准的AT指令接口，支持Text和PDU格式的短消息服务SMS，其独特的ZIF连接器可实现信号及数据指令的双向传输。主要是将数据作为短消息内容发送来向车主进行通信报警。

2.4 继电器电路

电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成，线圈两端加上电压产生的电磁力控制衔铁吸向铁芯，从而使常开触点闭合，发出报警声音;常闭触点断开，切断汽车点火装置等。当收到复位信号后，线圈断电，电磁吸力消失，衔铁又恢复到原来的位置，线路断开警报解除，汽车便可正常启动。图2电路中K1即为小功率继电器。

3 软件设计

3.1 系统流程

本系统的软件设计主要包括系统初始化、对报警信号的检测以及单片机向GSM模块发送AT指令以控制其完成与车主手机间的双向通信，其主程序流程图见图3。

图3 系统流程图

当单片机初始化后，就开始处于监测传感器检测电路送来信号的状态中，不断对I/O口进行检测，如果发现报警信号经过分析确认为有效信号就开始启动发送报警短消息的程序，利用GSM模块向车主进行发送短消息报警，并进行油路切断，当控制系统接收到用户解锁的短消息后才能解除警报进入预警状态。如果一切正常，程序则处于循环预警等待中。

3.2 AT指令

GSM模块与单片机之间的通信协议即为AT指令集，单片机利用AT指令控制MODEM向用户拨号和收发短消息，每个指令执行成功与否都有相应的返回。通常AT指令有三种调用形式，设置、读取和查询。设置调用形式一般为:AT+命令名+参数，如AT+CMGF=1用来设置所使用短消息为Text模式。读取调用形式一般为:AT+命令名如输入AT+CMGF?系统返回CMGF:0，就说明短消息为PDU模式。目前短消息模式一般有以上两种，即TextMode和PDUMode，但 Text模式不支持中文输入，为了系统的通用性，笔者选用PDUMode。查询的调用形式一般为:AT+命令名=?如AT+CMGF=?返回AT+CMGF:(0，1)则表明当前系统支持两种模式的短信。

参考GSM07.05标准，与 SMS有关的 GSMAT指令如表1所示:

表1 常用的AT指令集

系统初始化指令:命令为AT+CMGF=0，设置成功后返回 OK;命令 AT+CSCA =“8613602901000”用来设置当前所使用的短消息中心号码为13602901000，一般无需调用此命令，用默认的即可;命令AT+CMGD=1，返回OK，目的是删除手机中所存储的短消息。

4 结束语

本文设计的汽车防盗报警系统采用AT89C52作为主控芯片，充分利用了GSM移动通讯网络，结合所学数字通讯技术，实现了汽车的状态监控、防盗报警、远程控制、车载电话等功能，经实验验证了本系统的可行性及可靠性。该系统大大改善了现有汽车报警器的诸多缺点，具有报警范围广、可靠性高、价格低、使用扩展方便等优点，拥有很好的市场发展前景。

［1］何宏，龚威，田志宏.单片机原理与接口技术［M］.北京:国防工业出版社，2006:43－71.

［2］肖军.现代汽车防盗智能化发展方向［J］.汽车与配件，2005，(41):38 －40.

［3］周国祥，周俊，刘成良等.基于GSM的远程通信控制器研制及其应用［J］.计算机工程，2005，31(19):203－205.

［4］樊振方，彭爱华.基于GSM网络的汽车防盗报警系统设计［J］.计算机技术，2006，(3):14－16.

［5］邬伟奇.STC89系列高性能单片机及其应用［J］.微计算机信，2004，20(7):92 －93.

［6］李晓辉，孙康明.基于GSM技术的汽车防盗报警系统的设计［J］.现代电子技术，2008，(3):191－193.

［7］钱勤.手机短信息SMS的程序开发［J］.计算机世界，2003，(2):11—23.

［8］童瑞华.利用手机模块实现短消息发送［J］.中国计算机世界，1999，(7):21—23.