基于单片机的汽车智能防盗系统设计

包凡彪

(北京理工大学珠海学院 机械与车辆学院， 广东 珠海 519085)

1 功能及作用原理

目前，汽车防盗系统多数采用电子式，当车主距车辆较远时，车主听不见或觉察不到车辆的声光报警。本文利用单片机控制TC35i模块收发短信的特点，设计一款新型的汽车智能电子防盗系统，通过当前我国主要的移动通讯网GSM网络，可以昼夜24 h工作，实时随时随地监听车辆情况[1]。

1.1 功能

1)不需要监控中心，只需要客户拥有一台能收发短信和接打电话的手机即可。GSM网络覆盖范围广、通讯迅速(收发1条短信只需要几s的时间)、价格便宜(普通短信费用)。

2)利用TC35i模块收发短信，当车辆被盗时，自动向车主打电话和发短信，车主可以第一时间监听车辆周围的环境。

3)车主可以发送短信给TC35i模块，控制车辆断油断电，保障了车辆的安全[2]。

4)利用GSM追踪技术可对被盗车辆进行全球定位，需要警方的配合。

5)防盗功能容易拓展和推广。利用本设计的GSM网络防盗原理可以设计出火灾报警、医疗救助、气体安全、家庭防盗等类似汽车防盗系统的装置。因此本研究具有较好的推广价值和市场前景[3]。

1.2 作用原理

利用TC35i模块进行开发与设计，以AT89S52单片机为核心，通过控制各I/O端口实现对GSM模块的控制。

1)将ND-1振动传感器通过有线连接到AT89S52的引脚上，当车辆被恶意破坏受到振动时，ND-1振动传感器接收到信号，其输出引脚3由低电平变为高电平，单片机根据这一变化控制TC35i模块发送短信“zhbit汽车可能被盗”给车主。

2)车主收到短信提醒后，AT89S52单片机再控制TC35i模块拨打车主的手机号码，使车主可以监听到汽车周围的声音。

3)当汽车被盗后，原有的汽车防盗系统会发出声光报警，如果车主离车辆停放的位置较远，可能觉察不到车辆的警示，此时单片机根据报警喇叭线的电平高低来控制TC35i模块发送短信“zhbit汽车可能被盗”给车主。

4)车主可以发送短信“zhbit1”给TC35i模块上的SIM卡，此时单片机根据事先设定的程序控制继电器关闭，使得汽油喷射系统停止供油，发动机熄火，起到了防盗作用[4]。

2 主程序设计

图1 系统主程序流程图

系统以AT89S52单片机为核心，TC35i为通讯模块，车主可以通过自身的GSM手机发送短信给系统TC35i模块上的SIM卡，单片机根据相应的程序对应的动作。系统的主程序流程图如图1所示[5]。

如果车辆受到振动(被盗或者被恶意破坏)，那么ND-1振动传感器的输出脚就会由低电平转换成高电平输入到单片机的P1.3口，单片机根据设定好的程序发送短信“zhbit汽车可能被盗”给车主。

如果汽车已经安装了电子防盗系统，当有人企图非法进入车内(用非法钥匙、打碎玻璃等)时，原有的声光报警器会启动，单片机实时检测P1.1口的信号，若为低电平，则系统发送短信“zhbit汽车可能被盗”给车主，随后拔打车主手机。汽车被盗后，车主可以发送短信“zhbit1”给系统上的SIM卡，单片机根据设定好的程序断开继电器，使得汽油喷射系统停止供油，汽车无法行驶，从而达到防盗的作用。

若要解除车辆的防盗功能，车主可进行解除防盗系统操作，则防盗系统不再检测信号，停止防盗功能。

由于SIM卡的信息存储容量有一定的限制，因此系统每接收一条短信，执行该短信内容对应的动作后，就自动删除该条短信[6]。

3 子程序设计

3.1 报警及监听功能子程序设计

当汽车被恶意破坏，若引起车身的振动，ND-1型振动传感器会接收到信号，其输出引脚3(P1.2口)由低电平转换成高电平，输入信号到AT89S52单片机的P1.3口。如果原有汽车已经安装了电子防盗系统，汽车被非法使用或者破坏，会引起原有的声光报警器报警，报警喇叭线会持续一段时间置于高电平，单片机P1.1口会接收低电平的信号。防盗系统循环检测P1.3口和P1.1口的电平，当有P1.3为高电平；P1.1为低电平；P1.3为高电平，同时P1.1为低电平3种情况之一时，AT89S52单片机会控制GSM模块发送短信息“zhbit汽车可能被盗”给车主，随后拨打车主的电话，车主可以根据智能防盗系统的内置听筒实时监听汽车周围的环境。

汽车报警及监听子程序的流程图如图2所示[7]。

3.2 汽车控制子程序设计

当车主确认汽车被盗后，编辑短信发送“zhbit1”到系统，其中“zhbit”是密码，防止其它手机或者他人发送短信给系统，系统根据密码的唯一性执行对应的动作。系统收到此短信后，会断开继电器触点，使汽油喷射系统停止供油，汽车无法行驶。然后车主可以向警方报警，警方根据GSM追踪技术全球定位追回失车。找回失车后车主可以发送短信“zhbit0”给系统，此时继电器触点闭合，汽油喷射系统正常工作。此子系统流程图如图3所示[8]。

图2 汽车报警和监听子程序 图3 汽车控制子系统流程图

3.3 定时监视器设计

AT89S52单片机在芯片内部集成了一个定时监视器(看门狗)，省去了外围的电路设计，减小了体积，使用起来更加方便。

单片机系统在运行过程中，受到某些干扰使得运行中的程序失去控制从而引发程序的跑飞，可能使程序陷入死循环，所以需要设置监视技术，俗称看门狗技术，可以让程序摆脱死循环。如果程序的运行时间超出了原先设定好的循环时间，那么就认为系统的程序跑飞，之后强制使程序返回系统初始入口，安排一段出错处理程序在此入口，使得系统重新正常运行[9]。

4 结论

1)设计的汽车智能防盗系统可接收ND-1型传感器输出的信号或报警喇叭线传输的信号，当汽车被盗或者被破坏时，发送短信“zhbit汽车可能被盗”和打电话给车主，车主收到短信或者接到电话后可以发送短信“zhbit1”给系统，系统会断开汽油喷射系统的控制继电器，汽油喷油系统停止供油，达到防盗功能。

2)若汽车被盗不在原来停车位置时，车主可以请求警方的援助利用GSM追踪技术把失车追回。

3)该汽车智能电子防盗系统将进一步完善，例如增加汽车被盗时，发送视频信息给车主手机的功能。

参考文献：

[1]王坚.基于GSM的汽车防盗报警器的设计与实现[D].湖北：华中科技大学，2006.

[2]Zaid L，Stara R.Miniature Combined GSM-GPS Wire-Patch Antenna[J].Microwave and Optical Technology Letters，2006，48(4):970-972.

[3]Jung，Byungwoon，Rhyu，et al.Internal Folded Loop Antenna with Tuning Notches for GSM/GPS/DCS/PCS Mobile Handset Applications[J].Microwave and Optical Technology Letters，2006，48(8):1501-1504.

[4]郭红霞.基于GSM模块TC35i的收发短信的无线终端设计[D].四川：西南石油学院，2004.

[5]翟国锐，戴胜华.基于GPRS和GPS的汽车防盗系统设计[J].单片机与嵌入式系统应用，2007(8)：39-41.

[6]高放，杜云.基于GSM网络短消息的汽车防盗报警系统设计[J].河北工业科技，2009，26(3)：182-184.

[7]申利民，刘冬香.基于嵌入式系统的汽车防盗及呼救系统的研究[J].信息科技，2009(4):96-99.

[8]王金平，崔灵智.基于移动无线公网服务的汽车防盗预警装置[J].中国科技信息，2006(16):125-127.

[9]尹冬至.基于GSM/GPS的汽车防盗系统的设计[D].武汉：武汉理工大学，2007.