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1、摘要随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高,买车的家庭越来越多,私家车的数量不断增加,治安形势恶化,偷车事件时有发生。汽车的定位和防盗也成为了主要的市场需求。.目前,汽车防盗系统存在功能简单、可靠性低、误报警、报警距离短等缺点。GPS(G1oba1PositioningSystem,全球卫星定位系统)提供了一种可靠有效的车辆定位方法,利用GSM(g1oba1SystemformobiTe1ecommunications,全球移动通信系统)无线通信技术,可以将定位数据信息快速传输到接收端,两者的结合形成了GPS/GSM车辆监控系统,并为解决上述问题找到了很好的解决方案。如果车主有GSM手机收
2、发短信,防盗系统可以实现实时报警,GPS可以确定具体车辆的位置信息,方便找车。本文在分析各种常规汽车防盗装置存在的不足的基础上,研究了基于GPS/GSM的智能汽车防盗系统的软硬件设计与实现。该系统T由C12C5A60S单2片机、SIM300无线模块、GPS接收器和防盗传感器组成。微处理器对收集到的信息进行处理,确认后可锁定发动机并将信息致至车主手机或监控中对心汽,车进行监控,防止盗窃。关键词:GSM;全球定位系统;汽车防盗系统目录1前言111主题背景11.2课题研究的目的和意义12系统组成及工作原理12.1 系统组成22.2 MCU控制核心22.2.1 STC12C5A60S2系列单片机32.
3、2.2 STC12C5A60S2MCU管脚说明32.3 GPS模块72.3.1 GPS概述72.3.2 GPS系统原理及应用82.4 GSM通讯模块92.4.1 GSM通信简介92.4.2 GSM通讯模块的选择102.4.3 短信简介102.4.4SMS11的网络架构101简介1.1学科背景随着世界经济的快速发展,工业生产力大大提高,人民生活水平大大提高。汽车以其方便灵活的特点,迅速普及,逐渐走进寻常百姓家。即将面世的汽车防盗系统引起了越来越多的人的关注。为解决汽车防盗问题,传统的汽车防盗方式主要采用闪光灯和喇叭。市面上的汽车防盗系统虽然日趋完善,但大多仍停留在声光报警阶段,无法达到良好的防盗
4、效果。这些传统的防盗方式存在三个缺陷。一是报警装置容易损坏,失去防盗功能;二是喇叭声对周边居民生活造成严重干扰;难以追踪。12研究项目的目的和意义随着GSM网络通信技术的飞速发展和GPS技术在全球范围内的普及和更大规模、更深入的应用,人们找到了一种汽车防盗手段:将GPS和GSM技术与车辆相结合,构建一个高效的汽车防盗系统。多功能GPS/GSM车载监控系统,实用性强,业务适应性强,易于维护,系统升级扩展简单方便。可实时监控车辆的位置、运行状态等动态信息,及时排除车辆遇到的问题,提高车辆的有效利用率,保障驾乘人员的人身安全,提高车辆救援救援效率。利用现有道路资源,提高道路通行能力,减少交通事故。2
5、系统组成及工作原理GPS/GSM汽车防盗系统可以通过GSM短消息服务(SMS)传输数据。本文选用Ub1oXGPS模块、sim300模块和单片机系统构建车载设备,通过短信和车主实现信息双向传输。近十年来,GPS技术逐渐成熟,GPS技术在汽车导航中得到广泛应用。GPS具有方便、快捷、成本低的特点,在车载系统中得到了广泛的重视。GPS全球卫星定位系统是美国研制的新一代卫星导航定位系统。它不仅具有全球、全天候、连续的精密导航定位能力,而且具有良好的抗干扰和稳定性,从根本上解决了导航定位问题,可以满足不同的需求。GSM系统是目前应用最广泛的通信系统,我国已建成覆盖全国的GSM数字蜂窝移动通信网络。GSM
6、的短信服务不需要拨号建立连接,直接将要致的信息加上目的地址致给短信服务中心,然后短信服务中心再致到最终目的地。2.1 系统组成系统组成如图1所示。当车主离开车辆时,可以启动防盗系统。首先,车主需要设置手机号码,才能接收到车辆的定位信息。此时,单片机控制GPS模块不断获取GPS定位数据,并对获取的GPS数据进行分析,得到车辆的经度、纬度、速度等信息。系统通过安装在车辆上的传感器的数据来判断车辆是否移动。如果车辆被非法移动,单片机将控制GSM模块将车辆的定位信息通过短信方式致至车主指定的手机,以备日后取证使用。.车主在第一时间知道车辆的位置后,可以通过GSM远程网络控制防盗系统,切断车辆的点火电路
7、,关闭车辆。同时,车主会将车辆位置信息提供给警方,以便尽快找回车辆。GPS模块单片机一二GSM模块汽小传感器显示模块按键控制图1防盗系统总体结构2.2 MCU控制核心采用宏晶科技公司的单时钟机器周期单片机STC12C5A60S2o是新一代51系列单片机,具有高速、低功耗、超强的抗干扰能力。指令代码与传统8051完全兼容,但速度要快8到12倍。系统中的可编程FIaSh存储器有两个独立的全双工串行通信接口,采用UART工作方式,可以方便地实现单片机与GPS.GSM同时进行数据通信。2.2 .ISTC12C5A60S2系列单片机STC12C5A60S2系列单片机如图2所示12C5A。STC60S2单
8、片机包括中央处理器(CPU)、程序存储器(F1aSh)、数据存储器(SRAM).定时器/计数器、UART串口、串口2、I/O接口、高速A/D转换、SP1接口、PCA、看门狗及片内单片机的引脚图如图3所示,引脚说明如表1所示。表IMCU管脚说明表别针计号引脚说明P0.0P0.73)-32入/输出口由PO:PO端口可用作输入/输出端口或地址/数据多路复用总线。P0作为输,Po为8位双向口,带弱上拉电阻,无需外接上拉电阻。Po作为地址/数据复用总线时,为低8位地址线A0A7和数据线D0D7。P1O/ADCO/C1KOUT1P1.O标;准o端口portiiojADCOADC输入通道-O时钟输出2独立波
9、特率发生器的时钟输出弓脚可通过设置WAKE_C1K02位/BRT-C1KO配置为P1.1/ADC1C1K0UT2P1.1标准1/0端口PORT11P1.2ADC2ECIRxD223EC1ADADC输入通道1C1pio标准I/O端口PORT12r1.ADC2PCA计数2ADC输入通道2E的外部脉冲输入引脚P1.3ADC3CCP0TxD24外RX第二串口数据接收端D2标准I/O端口P0RT3P1.3ADC3部信号捕捉ADC输入通道3(频率测量或CCPO使用外部中断时)、高速脉P1.4/ADC4/CCP1/SS5中E冲输出和脉宽调制输出TX第二个串口数据致器D2P1.4ADC4标准I/O端口PORT
10、14ADC输入通道4外部信号捕捉(测频或外部CCP1斤时使用)、高速脉冲输出和脉宽调制输出SSSP1同步串行接口的从机选择信号P1.5/ADC5/MOSI6P1.5示准I/O端口PORT15JADC5ADC输入通道-5莫西SP1同步串口master-out-s1ave-in(主输出和从输入)P1.6/ADC6/味噌7P1.6:准I/O端口PORT16ADC5ADC输入通道6味噌SP1同步串行接口的1aster-in-s1ave-out(主设备的输入和从设备的输出)P1.7/ADC7/SC1K8P1.7准I/O端口PORT17ADC7ADC输入通道-7时钟SP1同步串行接口的时钟信号P2.0P2
11、.721-28Port2:P2端口上有一个上拉电阻,可以作为输入/输出端口,也可以作为高位8位地址总线(A8-A5)0P2口作为P3.0RxDIO输入赧I出时,P2为8位准双向口P3.0I示准I/O端口PORT30P3.1TxD11处方药3口1数据接收器P3.1I3准I/O端口PORT31P3.2/INTO12TXD串口1数据致器P3.2INTOi卜准VO端口PORT32卜部中断0,下降沿中断或低P3.3/INT113电平中断P3.3标准I/O端口PORT33外部中断1下降沿中断或低INT1电平中断P3.4/TO/INT/C1KOUTO14P3.4标准I/O端口PORT34TO定时器/计数器的
12、外部输入0INT定时器0下降沿中断时钟输出O定时器/计数器0的时钟输出可以通过设置WAKE_C1KO0位来设置/TOC1KO将此引脚配置为P3.5/T1/INT/C1KOUT115P3.5C1KOUTOT1标准I/O端口PORT35定时器/计数器1的外部输INT入时钟输出1定时器1下降沿中断定时器/计数器1时钟输出该引脚可通过设置WAKE_C1KO1位P3.6/写16P3.6/T1C1KO与配置为C1K0UT1P3.7/RD17P3.7标准I/O端口PORT36研发外部数据存储器写脉冲P4.4/NA29标任I/O标准I/O端口PORT37P4.5/A1E30P4.5外部数据存储器读脉冲酒精饮料
13、端口PORT44P4.6/EX_1VD/RST231QP4.0标准I/O端口PORT45EX_1VD地址锁存使能标准I/O端口PORT46Ro1Z外部低电压检测中断/比较r4./Kb17P4.7器第二个复位功能引脚标准I/O端口PORT417JRST复位引脚XTA1119外部时钟电路的反相放大器的输入端连接到外部晶振的引脚。直接使用外部时钟源时,该管脚为外部时钟源输入端XTA1218外部时钟电路的反相放大器的输出端与外部晶振的另一端相连。直接使用外部时钟源时,该管脚可以悬空,XTA12VCC40实际输出XTA11输入的时钟。接地20正电源C1KoUT2/ADCOP1.0CADC1P1.1匚Rx
14、D2EC1ADC2P12EzTx2CPPOADCVP13CZSSCPP1ADC4P1.4匚MOSIADC5P1.5M1SOADC6P1.6匚SC1KADC7P1.7_P4.7RS1匚1NTRxDP3.0UTxDP3.1匚iNT0P32IIvriP3.3匚CIKOTOINTTOP3.4EZC1KOUT1iN7ITTI/P3.5匚WR.P3.6CZIU5P3.7XTA12匚XTA1ICGndI012345678902345678911111111112PD-PgSTC-2C5A60S20987654321098765439433333333332222222r-nVeeP0.0PO.1PO.2PO3P0.4PO.5P0.6PO.7EXJVDP4.6RST2AI.E45NA44P2.7A1