传感器课程设计

第1章 绪论

1.1 汽车防盗报警系统设计目的和意义

汽车防盗系统，是指防止汽车本身或车上的物品被盗所设的系统。它由电子控制的遥控器或钥匙、电子控制电路、报警装置和执行机构等组成。最早的汽车门锁是机械式门锁，只是用于汽车行驶时防止车门自动打开而发生意外，只起行车安全作用，不起防盗作用。随着社会的进步、科学技术的发展和汽车保有量的不断增加，后来制造的轿车、货车车门都上装了带钥匙的门锁。这种门锁只控制一个车门，其他车门是靠车内门上的门锁按钮进行开启或锁止。为了更好的发挥防盗作用，有的车上还装有一个转向锁。转向锁是用来锁车的转向轴的。转向锁与点火锁设在一起，安装在转向盘下，它是用钥匙来控制。即点火锁切断点火电路使发动机熄火后，将点火钥匙再左旋至极限位置的挡位，锁舌就会伸出嵌入转向轴槽内，将汽车转向轴机械性的锁止。即使有人将车门非法打开并起动发动机，由于转向盘被锁止，汽车不能实现转向，故不能将汽车开走，于是起到了汽车的防盗作用。有的汽车设计和制造时就没有转向锁，而是用另外一个所谓的拐杖锁锁止的转向盘，使转向盘不能转动，也可起到防盗作用。有的汽车在变速器上设有机械锁，是将变速器操纵杆锁止，使盗窃者不能挂挡而使汽车不能移动。点火开关是用来接通或断开发动机点火系的电路，根据一把钥匙开一把锁的道理，也起到了一定的防盗作用。由于汽车技术不断发展，近年来多数轿车上都安装了中央门锁，即汽车上的车门门锁和行李厢锁来实现了集中控制。 1.2 汽车防盗报警技术的研究现状

1.2.1国内研究现状

汽车的防盗报警由于巨大的市场前景，出现了许多不同类型的产品。虽然产品的结构和特点各不相同，但概括来讲，我国现有的汽车防盗装置主要包括机械式防盗装置、电子防盗报警装置、芯片式防盗装置、网络式防盗系统和其它防盗系统等等。

⑴机械式防盗装置。它是比较常的汽车防盗装置，主要是利用简单的机械式原理锁住汽车上的某一机构，使其不能有效发挥应有的作用，以达到防盗的目的。目前，国内常见的机械式防盗装置有以下几种:

①方向盘锁，即常见的拐杖锁。主要是将方向盘与制动脚踏板连接在一起，使其不能做大角度转向或制动.有的可直接使方向盘不能正常使用。

②轮胎锁，即用一套锁具把汽车的一个轮胎固定，使之不能转动。这种方法比较麻烦，而且锁具也比较笨重。

③变速器锁。通常在停车后，把换挡杆推回P位或1挡位置，加上变速锁可使汽车不能换挡。

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机械式防盗装置主要靠锁定离合器、转向盘、变速杆等来达到防盗的目的。但只能防盗不能报警。其优点是价格便宜，安装简便。缺点是使用不隐蔽，防盗不彻底，拆装也比较麻烦。机械防盗装置经历数次技术升级后，目前有了较可靠的方向盘锁和排挡锁等。此外，车主为了增加防盗安全系数，给车辆安装数种机械式防盗装置，可在一定程度上可以吓走盗车贼，增加盗贼被发现的可能性。

⑵电子防盗报警装置。随着电子技术在汽车上的应用，各种电子防盗报警器应运而生。它克服了机械锁只能防盗不能报警的缺点，主要靠锁定点火或起动来达到防盗的目的，同时具有声音报警等功能。电子防盗装置设计比较先进、结构复杂，包括起动控制、遥控车门和报警部分，主要由防盗控制单元识读线圈、警告灯、汽车钥匙等元件组成。其点火钥匙和信号发生器也制成一体，当钥匙处于接通位置时，防起动装置向钥匙接收器发出电信号，信号接收器随即通过防起动装置向控制单元发送密码信号以供识读。车门控制和报警系统制成一体，报警系统在关闭点火开关、拔下钥匙并锁定车门、行李箱等后自动进入警戒状态，若车门或发动机盖被强行打开，报警系统将会自动报警。汽车电子防盗器一般都具有遥控功能，安装隐蔽，操作简便。缺点是容易误报，不能从根本上解决车辆丢失问题。随着科技的发展，汽车电子防盗器增加了许多方便、实用的附加功能。现在市场上出现了具有双向功能的电子防盗器，它不仅能由车主遥控车辆，车辆还能将自身状态传送给车主。

⑶芯片式防盗装置。它通过锁住汽车马达、电路和油路达到防盗目的，若没有芯片钥匙便无法起动车辆。数字化的密码重码率极低，而且要用密码钥匙接触车上的密码锁才能开锁，杜绝了被扫描的可能。由于特点突出且使用方便，大多数轿车均采用它作为原配防盗器。目前国产大众、广州本田等车型都装用原厂的芯片防盗系统。芯片式防盗已经发展到第四代，除了比电子防盗系统更有效的防盗作用外，它还具有特殊诊断功能。如独特的射频识别技术可保证系统在任何情况下都能正确识别驾驶者，当驾驶者接近或远离车辆时可自动识别其身份，打开或关闭车锁。无论在车内还是车外，独创的TMS372H能够探测到电子钥匙的位置。

⑷网络式防盗系统。它通过网络实现车门的开关和车辆的起动、截停、定位，及根据车主要求提供远程车况报告等功能。主要使用的网络有CPS，即卫星定位系统，它是靠锁定点火或起动发动机达到防盗的目的。网络式防盗突破了距离的限制，覆盖范围广，可用于被盗汽车的追踪侦查，可全天候应用，破案速度快，监测定位精度高。GPS防盗技术可以说是一场技术革命，它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，是目前其他类型汽车防盗系统所不能比拟的。但我国的网络式防盗技术的发展水平比较落后，与发达国家还有明显差距。

⑸其它防盗系统。我国吉林省发明家现已研制成功一种DF-816型是一种全方位遥控汽车防盗器。这种防盗器适用于各种车型，有全车、全方位防盗、报警和锁定功能。除车主之外，任何人想开动或撬、拆、击打汽车、盗窃轮胎或车上货物，都会发出不小于120分贝的强力报警声。其遥控器可像BP机那样随身携带。

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1.2.2国外研究现状

⑴数码防盗装置。P.AT.S微晶辨识密码防盗系统中含有独特的电子密码高达500多亿种，当装有密码发射器有汽车钥匙插入之后，钥匙孔内的受讯模组将密码传至控制模组进行判读，若吻合即可启动汽车发动机。该系统不用电池电线，使用接线点火的方式即可，若控制模组未解除禁令，发动机就无法启动。还有数码防盗钥匙，它是将小型化的无线电发射机与汽车钥匙合成一体，并在方向盘隐藏的地方装有一个接收阅读机。当这种汽车钥匙插入点火开关时，一个有20个数字码的无线电信号发射出来，阅读机接收后，确认无误时，点火开关便启动车辆，若是数字码对不上或无信号发出，车辆就无法点火启动。密码防盗锁BMW全车系统均配有智慧型防盗锁，该防盗锁采用雷达收发器的原理，其特点是在点火器外装有螺旋天线，钥匙孔内装有微晶片，当钥匙转动时，天线便成为一种转换器，供电给微晶片，以显示密码次序，若符合次序，若符合授权身份，便可启动车门。每位BMW的车主，都配有四把原厂设计编码的密码钥匙，每一把钥匙的密码是由一个固定的个人密码及个别的常换的密码锁组成，此系统还可提供六套密码组合，以备万一。如果钥匙遗失，此系统能让车主注销任意一把钥匙。

⑵影像防盗装置。其微型相机体积小，可以安在汽车的任何部位而不被人注意，并能在很弱的光线下工作，可拍摄多达12幅的照片，与蜂窝式无线电话网络联接，可将闯入汽车的盗贼照片直接传送到控制中心，使盗贼立即被辨认出来，以供警方采取相应的措施。

⑶电子防盗装置。美国的电子编码点火钥匙美国通用汽车公司开发出一种电子点火钥匙，其内部嵌有一粒陶瓷珠，每把钥匙上的陶瓷珠都对应不同电子编码的组件。当点火钥匙插入点火开关时，钥匙筒内的电触点对钥匙的电阻进行测量，并把信息传到上述组件。如果与陶瓷珠的阻值相同，则可以发动汽车，否则无法点火发动。美国得克萨斯仪器公司下属的一家子公司利用无线电射频技术，研制成功一种“车辆固定系统”，将射频发射应答器嵌入汽车钥匙中，应答器内存有与特定车辆相吻合的特别识别码。当钥匙插入电源开关并转动时，就会在转发器和识别器之间引发一种无线电信号，如果钥匙中的识别码与汽车内的编码一致，汽车就可以发动起来。否则，识别码就不会接通电源，从而锁定点火系统和供油系统，汽车无法启动。该技术己为福特汽车公司所采用。德国把变密码防盗技术用于德国梅塞德斯。奔驰公司生产绝对防盗豪华轿车。这种汽车装配有“电子开门钥匙”红外线遥控器，发射出肉眼看不见的多次变换密码的光信号及接受这种信号的特种传感器来防盗。它由微型计算机与发动机的电子控制单元相联。当车门锁闭时，能切断全部功能。这种防盗装置之所以能绝对防盗，就在于密码的随时变换，只有与之相应的遥控器才能使用和识别密码。澳大利亚一家公司发明的电子追踪防盗技术是示踪标识和追踪雷达系统的结合，能在14米之内对行驶的汽车进行监视和识别。每个标识都有一个硅集成电路和发射装置。标识可跟踪车主要求的密码电波，出厂时装在车内。追踪雷达系统则装在道路口的交通标志灯上，接收和识别每一辆驶过车辆的密码电波，警察据此扣留被盗车辆。

⑷网络式防盗系统。GPS技术是美国耗资100多亿美元，历时20多年发展的一大航天工程。1991年在海湾战争中被首次使用，海湾战争之后，GPS技术在

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非军事领域得到了更加深入的应用，特别是在汽车反劫防盗领域己取得实际效果。采用GPS技术的汽车反劫防盗系统中安装在指挥中心的中央控制系统、安装在车辆上的移动GPS终端及GSM通信网络组成，接受全球定位卫星发出的定位信息，计算移动目标的经纬度、速度和方向，并利用GSM网络的短信息平台作为通信媒介实现定位信息的传输，具有传统GPS通讯方案无法比拟的优势。一旦汽车被盗或出现异常，指挥中心可立即通过GPS接收终端设备信号，确定汽车实时地理位置和多方面信息，配合各方面力量及网络优势追回被盗汽车，同时能熄灭发动机，使汽车不能行驶。其中报警网络系统主机安装在汽车尾部的行李厢中，并与空中警察全球定位系统联网。当汽车被盗后，报警网络系统工程可通过全球定位系统，不断向警方显示汽车行程坐标和传送汽车内人员的谈话内容，以便迅速找到被盗汽车并抓住盗贼。网络式防盗突破了距离的限制，覆盖范围广，可用于被盗汽车的追踪侦查，可全天候应用，破案速度快，监测定位精度高。瑞士塞基尤尔马克公司研制成GPS，用于洲际汽车防盗。将微型电子收发报机安装在汽车任何部位，一旦汽车被盗，报案后GPS开始工作，发射出密码信号，汽车上的收发报机通过人造卫星收到该信号后立即作出回答，向卫星报告其所处方位。警察在卫星引导的区域进行搜索渐以地面测量仪表，就能准确测定信号方位，很快找到赃车。意大利费拉里汽车公司已把这种超微型电子收发报机安装在该公司出售的全部汽车产品上，以防远程失窃。当地保险公司对这种汽车收保险费一律减低20%。法国巴黎1994年开始进行了GPS失盗汽车侦查试验，装有微型收发报机的汽车通过人造卫星的一信号导航，可以随时准确知道自身所处的精确位置。据说其水平误差不超过5米。一些专家们认为，到本世纪末，该微型收发报机可做到只有香烟盒那么大小，售价不超过1万法郎，这2分钟便有一辆汽车遭窃的法国来，无疑成了汽车防盗的最佳利器。德国正在借助美国的GPS用于查找失盗汽车。失盗汽车同时接收到三颗卫星的信号，同时可画出三条几何地址线，这三条线的交叉点就是该汽车所处位置，误差30米至100米。它可发现被运到全球任何地方的失盗汽车，包括被伪装、掩盖起来的汽车。其他防盗系统。最近，瑞典Volvo汽车公司为580型轿车开发出一套新型防盗系统，其中既有机械式，也有电子式，还有防砸功能。它的车门钥匙锁芯可以无阻力旋转，当盗贼用螺丝刀或其它坚硬物体撬锁时，该锁芯可随撬动的物体旋转方向转动，而无法撬开。它还具有电子静止状态控制，一但车主打开该系统离开汽车，如有人想移动该车，车辆就会拒绝进入行驶状态。它的前后风挡玻璃和车窗玻璃都是采用特种玻璃，即使用铁锤或铁棒击打，玻璃也不会出现缝隙和漏洞，令盗贼的手无法伸进车内，将车门打开。近年来，一种利用电波控制的防盗系统也在国际市场推出。它是在汽车上安装一个类似寻呼机的装置来对发动机点火系统进行控制，只要车主发现车辆被盗或车辆被抢劫后，通知总控制发射台，发出控制电波信号，使该车发动机无法运转。

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1.3汽车防盗报警系统设计项目发展

未来汽车防盗系统将向多功能化、网络化、可视化和便捷化发展。 （1）多功能化

就是在同一辆车上使用两种或两种以上的防盗技术,从而增加窃贼的盗窃难度并延长其作案时间,最终迫使窃贼放弃。如安装超音波传讯锁的属于机械式防盗器和电子防盗器的组合:方向盘锁是利用钢制材质制造不易锯断,感应器采用超音波感应与震动感应, 在收到异常状态的第一时间就呼叫车主,距离可达2.5～3公里,车型不限。

（2）网络化

只有网络化才能远程跟踪、遥控并在窃贼得手后找回被盗汽车, 因此汽车防盗网络化是大势所趋,是主流发展的产品。在GPS定位、GSM、短信、电子地图这些技术的基础上今后还可能和可视化设备融合,可以实现对窃贼进行拍照取证; 另一方面通过和公安机关的机动车防盗警务网络进行联网, 可以实现自动向警方报警的功能。

（3）可视化

主要有以下两种设备：(1)微型间谍相机,该相机体积极小,可以安在汽车的任何部位而不被人注意，并能在很弱的光线下工作。可拍摄多达12幅的照片，与蜂窝式无线电话网络联接, 可将闯入汽车盗贼的照片直接传送到控制中心, 使盗贼立即被辨认出来,以供警方采取相应的措施。(2)秘密的报像机,该报像机体积很小，可隐蔽安装在汽车内。秘密报盗贼强行进入汽车的影像, 并通过全球定位系统, 传送到控制中心。使控制中心随时掌握车辆所在的位置及盗贼的动向,以便抓获。

（4）便捷化

自动实现车门的加解锁和车窗玻璃的升降,如最新的PKE(Passive Keyless Entry)技术,也称“被动式免钥匙进入”技术,车主将“智能钥匙”放到口袋或皮

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包中随身携带后,可以实现车主离开汽车超过1.8米系统将自动为您锁好车门并伴有声光提示。如果下车时没有关好车门, 系统会有声光报警提醒您回去关好车门。如果您忘记了关车窗, 系统会自动为您升窗。当需要开车时,没有需用做任何操作直接可以开启车门。

1.4汽车防盗报警系统设计原理

近年来，报警器行业发展非常迅猛，特别是光电防盗报警系统的应用最为广泛，光电防盗报警系统以其监测范围宽，探测距离远，可靠性高，隐蔽性好等优点著称，虽说报警器种类繁多，但基于单片机的控制的报警器的基本结构都大同小异，系统核心部分是传感器检测和单片机的处理，利用传感器检测车的情况，传感器一般采用双鉴别模式即有两个具有功能互补性的传感器同时对车内监测，然后输出两路不同的信号，再经过逻辑“与”关系判断，当发现并确认有盗车时检测电路输出信号给单片机，由单片机根据输入的信号发出报警指令给报警电路，从而触发报警电路，达到及时准确的报警功能。

第2章 汽车报警系统设计方案研究

2.1 方案设计

方案一：根据需求，汽车内部采用红外发射模块，当汽车遭遇偷盗等行为时报警模块发出报警声，同时通过红外发射模块将信号通过红外线的形式通知车主，该方案成本低，但通信距离短，灵敏度不高。 方案二：报警核心部分采用单片机与现代GSM数字移动通信技术相结合，就

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可以实现车辆状态监控、防盗报警、远程控制等功能。汽车远程控制防盗报警系统的设计思路是:当启动防盗报警模式后，系统中的传感器检测模块便处于工作状态，一旦传感器检测到相应的外界干扰信号，系统便被触发，单片机控制系统进行判断处理后，一方面发出汽车警报声吓走入侵者;另一方面利用无线网络将短消息发送至用户手机(或监控中心)，告知车辆遭受外部侵入或盗窃，以便车主即时的采取防范措施。此外，还可以通过无线网络对车载通讯装置的讯号进行基站搜索来确定车辆的位置，这样更容易寻找到被盗汽车。该方案成本相对较高，但其具有功能强大、灵敏度高等特点。

2.2 方案选择

考虑到目前汽车防盗报警装置的发展情况，既要降低成本，又要保证其功效，因此，我们可以充分GSM网络的短信息服务来实现。GSM系统是目前基于时分多址技术的移动通讯体制中比较成熟、完善、应用最广泛的一种系统[4]。基于GSM的短信息服务，是一种在移动网络上传送简短信息的无线应用，是一种信息在移动网络上储存和转寄的过程。由于公众GSM网络在全球范围内实现了联网和漫游，建立上述系统不须再组建专用通信网络，所以具有实时传输数据功能的短信应用将得到迅速普及。该系统由防盗传感器检测到的安防信号、微处理器、GSM模块、GSM网络、用户手机等组成，其方案框图如图1所示。

SENSERMCUGSM模块GSM网络用户手机

图1汽车远程控制防盗报警系统方案框图

因此，这种基于GSM网络短消息平台的防盗报警系统具备如下优点[5]： （1）适用范围广，只要是(3SM信号覆盖(手机可用)的地方就可以使用； （2）发送短消息的速度快(平均每5．6秒就能完成一条短消息的发送)、无须像Modem通信那样进行冗长的握手连接；

（3）组网简单，费用低廉。同有线网相比，节省线路、电话资源；运行费用低，目前收费标准0．1元／条；

（4）可以实现批量发送，以较短的时间完成大量信息的发送。

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第3章 系统硬件设计

3.1 CPU主电路、继电器电路及振动信号采集电路

U220U3WRRDRESETX2X1TXD0RXD029301110PSENALE/PTXDRXDGND1617918193114151213876543215678PFOPFIWDIGNDRSTVCCWDOVCCMRMAX813L C121nF4321油路电路K12827DSR026RING025CTS024RTS023DTR022DCD021Q5R341K3233343536373839P27P26P25P24P23P22P21P20P07P06P05P04P03P02P01P008052EA/VPT0T1INT0INT1P17P16P15P14P13P12P11/TP10/TY1C1030pF11.592MHZC1130pFVCC+12VD78550IC1A124148ND-1C830pC930p40VCCR11MOUT1OUT2 图3.1 CPU主电路、继电器电路及振动信号采集电路

控制主机为AT89S52单片机，该单片机价格低廉、功能强大、有广泛的应用开发基础，容易被技术人员接受。主控机负责接收传感器的报警信号并对信号进行分析处理、控制继电器和报警喇叭、通过AT命令对GSMMODEM进行信息读写。振动传感器采用ND-l型高灵敏振动位移传感器。它是一种集振动和位移测量于一身的全方位固态控制器件，将机械式振动传感器微型化，将振动体碳化并进行密封处理，对振动有很高的检测灵敏度，对周围环境的声音信号抑制并具有很强的抗干扰能力，其灵敏度通过电容可调。其工作性能更可靠。输出开关信号直接与TTL电路或者与单片机输入电路相连接，电路结构简单，输出阻抗高，静态工作电流小。

3.1.1 AT89C52

系统选用的单片机是ATMEL公司生产的AT89C52，其片内带有SK字节闪速可编程、可擦除寿命1000次程序存储器。该产品与工业标准8051中单片机完全兼容，并且还可支持两种软件可选的省电模式，工作时钟最高可达到24MHz。使实时控制、实时处理的功能更加完善，简化了硬件配置。AT89c52有40个引脚，32个外部双向输入/输出(FO)端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器。

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引脚功能说明:AT89C52的40个引脚，从功能上来看可分为下面三个部分 ①电源和时钟引脚 Vcc:电源端; GND:接地端;

XTAL1:振荡反相放大器及内部时钟发生器的输入端; XTAL2:振荡反相放大器的输出端。 ②控制线或其他电源的复用引脚 RET:复位输入端;

ALE/PROG:外部扩展电路低位字节地址允许锁存和EPROM编程输入端; PSEN:程序存储器外部取指控制信号;

EA/VPP:外部访问允许端和12V的编程允许电源; ③输入/输出引脚

PO:8位漏极开路双向FO口。外接存储器时，作为扩展电路低8位地址和总线复用口;

Pl:8位具有内部提升电阻的双向FO口;

P2:8位具有内部提升电阻的双向FO口。外接存储器时，作为扩展电路高位地址总线;

P3:8位具有内部提升电阻的双向FO口。P3口除了作为一般的FO口线外更重要的用途是它的第二功能; P3.0:RXD(串行输入口); P3.l:TXD(串行输出口); P3.2:INTo(外部中断0); P3.3:INTI(外部中断1); p3.4:To(定时器0外部输入); P3.5:Tl(定时器1外部输入);

P3.6:WR（外部数据存储器写选通); P3.7:RD(外部数据存储器读选通)。

AT89系列单片机的串行通信口可以工作于同步方式和异步方式，当工作于异步方式时，它具有全双工的操作功能，也就是说，它可以同时进行数据的发送和接收，串行口内部的接收器采用的是双缓冲结构，它能够在接收到第一个字节从接收寄存器读走之前就开始接收第二个字节(如果第二个字节接收完毕，而第一个字节仍然没有被读走，那将会丢失掉一个字节)。串行口的发送和接收操作都是通过特殊功能寄存器中的数据缓冲寄存器SBUF进行的。在SBUF的内部，接收寄存器和发送寄存器在物理结构上是完全独立的，如果将数据写入SBUF，数据会被送入发送寄存器准备发送，如果执行读SBUF指令，读出的数据一定会来自接收缓冲器。因此，CPU对SBUF的读写实际上是分别访问两个不同的寄存器，这两个寄存器的功能决不能混淆。

3.1.2 振动传感器

振动传感器能够对车体特殊频段的振动进行监测，在车体被外力破坏的情况可以产生警报。振动传感器采用ND-l 型高灵敏振动位移传感器。它是一种集振动和位移测量于一身的全方位固态控制器件，将机械式振动传感器微型化，将振动体碳化并进行密封处理，对振动有很高的检测灵敏度，对周围环境的声音信号抑制并具有很强的抗干扰能力，其灵敏度通过电容可调。其工作性能更可靠。输

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出开关信号直接与TTL电路或者与单片机输入电路相连接，电路结构简单，输出阻抗高，静态工作电流小。

VCCR11MIC1A12ND-1 U 0 t 图3.2 振动传感器

图3.2是用MOST非门电路组成的震动检测电路及其输出波形，其输出的波形是幅度相同的震动脉冲信号。该信号送到单片机，由单片机软件检测震动信号的真伪，通过脉冲宽度、脉冲数量判断震动的类型。

微型振动传感元件的内部结构，有一根金属棒架在两个电极中间，当无振动或倾斜时，传感器的导通电阻稳定，当检测到振动时碳棒发生振动，引起电极间导电电阻迅速增大并振动信号幅度成正比，从而触发电路。

微型振动传感元件是一种采用新型高灵敏度振动传感器，具有全向检测、灵敏度可调、高抗干扰能力、产品一致性和互换性好、体积小、可靠性高、价格低、全密封式封裝可防水防尘等特点。

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性能参数：

1、最大工作电压：48V 2、最大工作电流：40毫安 3、工作温度：不超过100度 4、体积：直径5毫米长10毫米 3.2红外信号采集电路

VCCR2U1C2J1321CON3R710KC310UR60.01U1MR82KR3C4C60.01UC7910111213141516VCIBVDD2OUT2IN-1IN+1IN-1OUTBISS0001VRFVSSRR2RC2RC1RR1VOA87654321R10OUT2R12SW1R11R447KC10.01UFR51MR947KC547u

图3.3 红外信号采集电路

上图中，R3为光敏电阻，用来检测环境照度。当作为照明控制时，若环境较明亮，R3的电阻值会降低，使9脚的输入保持为低电平，从而封锁触发信号Vs。SW1是工作方式选择开关，当SW1与世隔绝端连通时，芯片处于可重复触发工作方式；当SW1与2端连通时，芯片则处于不可重复触发工作方式。输出延迟时间Tx由处部的R9和C7的大小调整，触发封锁时间Ti由处部的R10和C6的大小调整，R9/R10可以用470欧姆，C6/C7可以选0.1U。 3.2.1热释电红外线传感器介绍

热释电红外线传感器是20世纪80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路，如作电源开关控制、防盗防火报警、自动检测等。热释电红外传感器只对中心波长为9～10 μm 的红外线辐射敏感，能够检测到人体辐射的红外信息，可以用作人体入侵车内的监测器件。热释电红外传感器通过检测人或动物发射的红外线而输出电信号，作用角度为110°。可使用BISS001型红外成品组件，作用距离通过菲聂尔透镜调节，它配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外报警器，由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。

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3.2.2描述特点

红外线热释电探测器中可以采用采用了以下几种关键性的元器件。

①热释电传感器:热释电传感器由滤光片、探测元件、场效应管匹配器等组成。滤光片采用红外光学材料制成，它能通过人体辐射出的10脚左右的特定波长红外线，将阳光、灯光以及其它红外辐射滤掉，这样就能有效地抑制周围环境不稳定因素的干扰。

②菲涅尔透镜:菲涅尔透镜是热释电传感器不可缺少的组成部分，其主要作用是将人体辐射的红外线聚集在热释电探测元件上，以提高红外线探测的灵敏度。形象化地说，菲涅尔透镜就像一个放大镜。正确地使用能使探测距离增加，使用不当，不仅探测距离近，而且还易产生误报或漏报。

③红外传感器专用集成电路:BISS0001是热释电传感器专用控制集成电路，采用16脚DIP封装，它由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延时定时器、锁存定时器、禁止电路等部分组成。无线热释电红外传感器最大的优点是安装非常方便，但是也存在需要更换电池和无线信道可能被干扰的缺点。考虑成本的话，还是有线热释红外电传感器更合理、经济，而且长时间使用不容易发生故障。 3.2.3 BISS0001引脚及功能

图3.4 BIS0001引脚图

表3.1 引脚功能 引名称 I/功 能 说 明 脚 O 1 A I 可重复触发和不可重复触发选择端。当A为“1”时，允许重复触发；反之，不可重复触发 2 VO O 控制信号输出端。由VS的上跳变沿触发，使Vo输出从低电平跳变到高电平时视为有效触发。在输出延迟时间Tx之外和无VS的上跳变时，Vo保持低电平状态。 12

3 4 5 6 7 8 9 RR1 RC1 RC2 RR2 VSS VRF VC - - 输出延迟时间Tx的调节端 -- 输出延迟时间Tx的调节端 -- 触发封锁时间Ti的调节端 -- 触发封锁时间Ti的调节端 -- 工作电源负端 I I 参考电压及复位输入端。通常接VDD，当接“0”时可使定时器复位 触发禁止端。当VcVR时允许触发(VR≈0.2VDD) 10 11 12 13 14 15 16

IB VDD -- 运算放大器偏置电流设置端 -- 工作电源正端 第二级运算放大器的输出端 第二级运算放大器的反相输入端 第一级运算放大器的同相输入端 第一级运算放大器的反相输入端 第一级运算放大器的输出端 2OUT O 2IN- I 1IN+ I 1IN- I 1OUT O 13

3.3 GSM及其外围电路

VBATT+K1R17200C13R181KR131kU412345678910VCC11VCC1213R15141510KDSR016RING017RXD018TXD019CTS020RTS021DTR022DCD0232425262728293031R2032331K34353637383940VBATT+VBATT+VBATT+VBATT+VBATT+GNDGNDGNDGNDGNDPOWERPOWERVDDBATT-TEMPIGTDSR0RING0RXD0TXD0CTS0RTS0DTR0DCD0CCINCCRSTCCIOCCCLRCCVCCCCGNDRTCEMERGOFFSYNCENP2ENP2ENP1ENP1MICP1MICN1MICP2MICN2TC35i20uFR161KQ12N930C14+100pFU1A274F04U2A174F04VBATT+C15R1910K2U5NCRSTI/OCLKVCCGND3456211100UFD1K2VBATT+R2310KR211KGNDQ22N930R224.75KGNDD2R24VCCLED1KLS1Q32N930GNDSPEAKERMICROPHONE1 图3.5 GSM及其外围电路

系统的主要硬件结构如图3.5所示，电源电路分为充电电池和稳压电源模块两部分：充电电池主要为整个系统提供3.6V工作电压，三端电源模块LM7806将外部+12V直流电源转换为+5V，连到ZIF连接器的11、12引脚，在充电模式下，为TC35I提供+5V、500mA的充电电源。启动电路由开漏极三极管和上电复位电路组成。基带处理器集成了一个与ISO7816-3ICCard标准兼容的SIM接口。为了适合外部的SIM接口，该接口连接到主接口(ZIF连接器)。在GSM11.11为SIM卡预留5个引脚的基础上，TC35在ZIF连接器上为SIM卡接口预留了6个引脚，所添加的CCIN引脚用来检测SIM卡支架中是否插有SIM卡。当插入SIM卡，该引脚置为高电平时，系统方可进入正常工作。

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3.3.1 GSM网路的特点

这种基于GSM网络短消息平台的防盗报警系统具备如下优点:

①适用范围广，只要是GSM信号覆盖(手机可用)的地方就可以使用；

②发送短消息的速度快(平均每5-6秒就能完成一条短消息的发送)、无须像Modem通信那样进行冗长的握手连接；

③组网简单，费用低廉。同有线网相比，节省线路、电话资源;运行费用低， 目前收费标准0.1元/条；

④可以实现批量发送，以较短的时间完成大量信息的发送。 3.3.2 TC35i的引脚说明

TC35I新版西门子工业GSM模块是一个支持中文短信息的工业级GSM模块，工作在EGSM900和GSM1800双频段，可传输语音和数据信号，通过接口连接器和天线连接器分别连接SIM卡读卡器和天线。其数据接口(CMOS电平)通过AT命令可双向传输指令和数据，它支持Text和PDU格式的SMS(Short Message Service，短消息)，可通过AT命令或关断信号实现重启和故障恢复。TC35I模块有40个引脚，通过一个ZIF(Zero Insertion Force，零阻力插座)连接器引出，TC35I的第1～5引脚是正电源输入脚，第6～10引脚是电源地。11、12为充电引脚，可以外接锂电池，13为对外输出电压(共外电路使用)，14为ACCU-TEMP接负温度系数的热敏电阻，用于锂电池充电保护控制。15脚是启动脚IGT,16～23为数据输入/输出，分别为DSR0、RING0、RxD0、TxD0、CTS0、RTS0、DTR0和DCD0。其中18脚RxD0、19脚TxD0为TTL的串口通讯脚，需要和单片机通讯，24～29为SIM卡引脚,30、31、32脚为控制脚，其中30为RTC backup，31为Power down，32为SYNC。35～38为语音接口，35、36接扬声器放音。37、38可以直接接驻极体话筒来采集声音（37是话筒正端，39是话筒负端）。 3.3.3启动电路

TC35i模块启动信号需要10ms的延时和100ms的低电平，然后是高阻态。在设计启动电路时，利用开漏输出只有高阻态和低电平的特点，可以防止启动引脚有大电流进入。设计电路如图所示。开关打开时，C1先充电，充电瞬间点A处为高电平，充电完成后为低电平，三极管断开，IGT为高阻态。然后关闭开关，CI开始放电，放电之后，点A处再次回到高电平，三极管导通，IGT为为低电平。打开开关，C1再次充电，IGT恢复为高阻态。符合波形要求。两个延时都做到比要求时间长。经实验证明该电路是满足启动要求的。 VB

min1

min100IGT ms 15

VBATT+K1R17200C13R181K20uFR161KIGTQ12N930 图3.7 模块启动电路 3.3.4数据通信接口

TC35i的数据通信电路主要完成短消息收发、与单片机通信、软件流控制等功能。TC35i的数据通道输出高电平为2.25V-2.76V，输出低电平最大值为0.2V；输入高电平为1.95V-3.3V，输入低电平为-0.3V-0.5V。TC35i相连的串行口电路的相应的端口可以是直接相连的。

TC35i的数据输入/输出接口实际上是一个串行异步收发器，它符合工TU-TRS232接口标准。特别要注意的是：TC35i的数据输入/输出接口是面向应用端接口的连接来命名的。也就是说，应用端的发送端口TXD发送数据至TC35i模块的TXD端口。类似，应用端口接收端RXD最终是同TC35i模块的RXD端口连接。

3.3.5 SIM卡连接电路和SYNC电路

SIM卡(Subscriber Identity Module)即用户识别卡。SIM卡采用A级加密方法制作，存储用户数据、鉴权方法及密匙，可供GSM系统对用户身份进行鉴别。同时，用户通过它完成与系统的连接和信息的交换。符合ISO7816标准。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CPU、工作存储器(RAM)、程序存储器(ROM)、数据存储器(EEPROM)和串行通信单元五部分组成。

TC35i使用的是外接式SIM卡，它集成了一个与ISO7816—3 IC Card标准兼容的SIM接口，连接到ZIF连接器。TC35i在ZIF连接器上为SIM卡预留了6

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个引脚(24—29)，其管脚定义如下：

CCVCC—SIM卡的电源接入端； CCGND—SIM卡的接地引脚；

CCCLK—时钟引脚，在基带处理器中可以设置不同的时钟率； CCRST—SIM卡复位端，由基带处理器提供； CCIO—SIM卡的数据输入输出端；

CCIN—检测SIM卡支架中是否插有SIM卡。当插入SIM卡，该引脚置为高电平，系统方可进入正常工作。

工作状态指示信号由TC35i的32引脚(SYNC)输出，通过外接电源和发光管指示电路的工作状态。SYNC引脚有两种工作模式，一种是指示发射状态时的功率增长情况，另一种是指示TC35i的工作状态，可用AT命令AT+SYNC进行切换。工作于工作状态指示时，当LED熄灭，表明TC35i处于关闭或者睡眠状态；

当LED为600ms亮/600ms熄时，表明SIM卡没有插入或者TC35i正在进行网络登陆；当LED为75ms亮/75ms熄时，表明TC35i已经登陆进网络，处于待机状态。

K2R2310KR211KGNDQ22N930VBATT+SYNCR224.75K GND

图3.8 SYNC电路

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3.4 报警遥控电路

3.4.1 VD5027

R30VCCC16104C1710u220D3S1R28270kR252KR262KC18R2910kSW-DPDT18IC187654321CX20106AS2SW-DPDT12345678A0A1A2A3A4A5A6A7Q1RRD4VTD3D2D1INPNP1615131712111014220KR30R31OUT112K330pC19R27D42KC20220k1uQ49013S3SW-DPDTS4PD303SW-DPDTR323KR333K9红D5绿D6 图3.9报警遥控电路

图3.9为本车辆撤防电路原理图。它主要由红外传感电路，译码电路部分组成。当车主正确使用本撤防系统时, 发射器发出的编码脉冲红外光信号被传感电路中红外接收管接收。信号经IC1内部38kHZ解调电路检波处理后由8脚输出数字信号, 经BG1 放大后送入14脚.VD5026和VD5027为配对电路。当这对电路A0-A7的状态和编码完全一致时，VT端输出高电平, 点亮绿色发光指示二极管, 解码有效。当发射电路停止发送时, VT端复零, 而VD5027的D3、D4端数据输出中的一路将保持到关机为止。即D3导通时D4截止；或D4导通时D3截止；关断电源时，全部截止。正常工作时, 车主按动遥控发射电路中的绿色按钮AN2, 与其对应的主电路的D4端输出高电平。车辆停驶时, 可按动红外发射器的红色按钮AN1使接收电路中VD5027地址码输出D3端相关的红色发光二极管导通点亮而D4端的数据复零。

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3.4.2密码钥匙红外遥控电路

D11K红C2100US1S2123456783VD4D318U1S3A0A1A2A3A4A5A6A7CPRRD4D3D2D1VT1716151312111014BELLR1270K1U1AU2A3274ALS00R2100K2R310K74ALS00C11000P1274ALS00274ALS00U4A31313U3AS4S5S7BG2S8D2R660PH3038550R5100BG1R44.7K9S69013 图3.10密码钥匙红外遥控电路 图3.10为密码钥匙红外遥控电路原理图。由VD5026组成编码电路, 经17脚输出约为1.1KHZ的调制信号, 对由CD4011与非门1和与非门2组成的约38KHZ的振荡器所产生的振荡信号进行调制。已调信号经与非门3和与非门4以及三极管

BG1,BG2组成的放大电路放大后, 驱动红外发射管。编码器VD5026共有A0-A11共12个编码器。除A0引脚只有两种状态外, 其余都可以有三种编码状态，三种编码状态指接地、悬空、接VCC相联。 3.5 电源电路

+12VD8VCCU6LM7805CT1Vin+5V3GNDC1810uFC160.33UF2C170.1UF 图3.12 电源电路

TC35i模块的工作电压要求为3.3-5V，而稳定工作电压一般需要在4.4V左右，并且在启动连接传输登陆网络的过程中要求电源提供峰值为2A的电流，而且电压的压降不能大于400mV，因而在模块的电源供电设计的时候必须充分考虑到电压可能下降，必须保证最小电压高于3V，另外，在数据传输的过程中，电压的波动不能大于400mV，否则，TC35i模块会认为是电压过低而自动关闭。在设计过程中车载电源为12V，单片机及多数选取的芯片都需要5V供电。故在设计单片机电源是先将12V电压降至5V。此时主要考虑5V到4.2V左右电平的转换。设计中选用了电源芯片LM7805。

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第4章 系统软件设计

程序设计简介：系统程序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指令，能完成多种功能，如自动应答、读取SIM卡上电话号码、发送SMS消息、接收SMS消息等，其中，初始化的工作包括设置串口速率、无线网络登陆以及设置短信模式为PDU。PDU编码包括按PDU 的编码规则产生PDU串。根据GSM DTU 终端通信协议，设计GSM终端，能够设置GSM DTU模块所使用的SIM卡，并且能测试AT指令，使其能够按照要求发送短信。测试结果说明，监测模块在手机或者上位机GSM 接收模块发出采集指令后大约3至5秒后收到数据，且监测节点运行稳定，能精确地采集现场数据，能有效地执行控制功能。在发送短消息中发送成功率达到99%以上。但发送出现延迟的现象，其主要集中在节假日，由于发送短消息的太多，导致网络拥塞，平时基本不会出现发送延迟或失败的现象。实验数据表明，短消息的发送、接收及处理的整个耗时小于5秒。

4.1相关通信知识

4.1.1通信协议和AT指令

软件部分则基于现在市场上大多数GSM MODEM均支持的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GSMMODEM的串行接口，单片机向MODEM收发一系列的AT命令，就能达到控制MODEM拨号和收发SMS的目的。

常见的AT指令如下： ATD 拨号 ATH 挂机 ATA 接电话

ATDL 重拨上一次电话号码 AT+CSMS 选择短信息服务 AT+CPMS 选择短信息内存 AT+CMGF 选择短信息格式 AT+CSCA 短信息中心地址 AT+CNMI 显示新收到的短信息 AT+CMGR 读短信息 AT+CMGS 发送短信息

AT+CMGL 列出SIM卡中短信息

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4.1.2 PDU 编码规则

目前，发送短消息常用Text和PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)模式。使用Text模式收发短信代码简单，实现起来十分容易，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。一般的PDU编码由ABCDEFGHIJKLM十三项组成。

A: 短信息中心地址长度，2位十六进制数(1字节)。 B: 短信息中心号码类型，2位十六进制数。

C: 短信息中心号码，B+C的长度将由A中的数据决定。 D: 文件头字节，2位十六进制数。 E: 信息类型，2位十六进制数。

F: 被叫号码长度，2位十六进制数。

G: 被叫号码类型，2位十六进制数, 取值同B。 H: 被叫号码，长度由F中的数据决定。 I: 协议标识，2位十六进制数。

J: 数据编码方案，2位十六进制数。 K: 有效期，2位十六进制数。

L: 用户数据长度，2位十六进制数。

M: 用户数据，其长度由L中的数据决定。J中设定采用 UCS2 编码，这里是中英文的Unicode字符。

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4.2 主程序设计

4.2.1 主程序流

开始 是否有解防信号号 否 是 是否有振动报警信号 否 延时处理 是 否 是否有红外报警信号 是否P0.7=1 是 检测到报警信号准备发送报警信号 否 结束 TC35i是否响应 否 是 送控制信息到输出缓存区

图4.1 主程序流程图

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4.2.2主程序清单

采用AT89C52单片机，晶振11.0592MHZ，通讯速率19200，采用TTL串口通讯手机号码缓存在28H-33H的内存中 短信内容缓存在48H-57H的内存中

短信中心的号码存放在58H-63H的内存中 密码\车辆报警\存放在64H-73H的内存中 手机号码存放在74H-7F的内存中 P1.0为手机开关机控制端 P1.1为串口接收模块数据OK P0.2为解防/设防控制端 P0.1红外信号采集端 P0.0振动信号采集端 P3.0串行接收端（RXD） P3.1串行发射端（TXD） ORG 0000H

AJMP MAIN;转入主程序

FOK EQU P1.0;定义为串口接收模块数据OK KGJ EQU P1.1;定义手机开关机控制端 SX EQU P1.2;定义手机模块上线状态

JSF EQU P0.2;定义解防/设防控制端(解防 0 设防1) ZK EQU P1.5;定义中控控制端

DY EQU P0.7;定义电源断线控制端 JJ EQU P3.6;定义紧急

DD EQU P3.7;定义低电压报告 MAIN:

SETB IT0 ;设定INT0的触发方式为脉冲负边沿触发 MOV SCON,#50H;设置成串口1方式

MOV TMOD,#20H;波特率发生器T1工作在模式2上

MOV TH1,#0FDH;预置初值(按照波特率9600BPS预置初值) MOV TL1,#0FDH;预置初值(按照波特率9600BPS预置初值) SETB TR1;启动定时器T1

MOV PCON,#10000000B;设定SMOD为1,波特率翻倍! LCALL YUSJ;开机清除接收短消息手机号码 CLR KGJ;打开手机

MOV DPTR,#1000;延时1秒 LCALL DELAYXMS;开机延时 SETB KGJ;复位手机控制 MOV DPTR,#10000;延时10秒 LCALL DelayXmS;开机延时

LCALL ATEOK;开机发送ATE指令!

LCALL CNMI ;发送(AT+CNMI=1,1,0,0,1),短信到达TE LCALL SCQBDX;调用删除SIM卡中所有短信的子程序 START:

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LCALL XRDXZX;调用询问手机SIM卡中短信中心号码子程序 LCALL XRSJ;读出授权电话号码及密码,写入内存中 LCALL MJCS LCALL MJCS

CLR SX;模块上线 KKS:

JB RI,UARTI;检测到RI（串口中断标志）变1就退出 JNB BJ,BAOJIN;直接报警

JB RI,UARTI;检测到RI变1就退出 JNB DY,DYBJ;电源报警

JB RI,UARTI;检测到RI变1就退出 JNB CM,CMBJ

JB RI,UARTI;检测到RI变1就退出 JNB XL,XLBJ

JB RI,UARTI;检测到RI变1就退出 JNB JJ,JJBJ

AJMP KKS;循环监测 MDBJ:

LCALL FMDBJ;调用鸣笛报警响应子程序 AJMP KKS JDBJ:

LCALL FJDBJ;调用继电器报警响应子程序 AJMP KKS

4.3电话呼入提示子程序

RING:

CLR RI;清楚串口中断标志

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,#52H,RING1;判断串口数据R CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,#49H,RING1;判断串口数据I CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,#4EH,RING1;判断串口数据N CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,#47H,RING1;判断串口数据G CLR RI;软件清除串口中断标记

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LCALL PDDA;调用串口接收0D/0A数据子程序 MOV DPTR,#100;延时0.1秒 LCALL DelayXmS

LCALL CLCC;调用来电显示指令子程序 跳过20个内存(: 1,1,4,0,0,\） MOV R3,#20;定义接收数据的总长度 LCALL TGSJ;调用接收串口数据子程序 LCALL DHHM;判断来电号码 JZ GJ

跳过13个内存

MOV R3,#13;定义接收数据的总长度 LCALL TGSJ;调用接收串口数据子程序 MOV DPTR,#100;延时0.1秒 LCALL DelayXmS 检查是否继续呼入

等待第二次RING电话呼入提示 CLR RI;软件清除串口中断标记

LCALL PDDXRI;5秒内检测串口是否有数据返回? JNC RING1;如果5秒内没检查到铃音,就退出 震铃2次后关机,解防/设防 震铃5次后进入通话状态 跳过8个内存

MOV R3,#8;定义接收数据的总长度 LCALL TGSJ;调用接收串口数据子程序 4.4查询信息字子程序

PDCX:

CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,#36H,PDJF;判断串口数据6 CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,#37H,PDJF;判断串口数据7 CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,#45H,PDJF;判断串口数据E CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A

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CJNE A,#35H,PDJF;判断串口数据5 CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,#38H,PDJF;判断串口数据8 CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,#42H,PDJF;判断串口数据B CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,#45H,PDJF;判断串口数据E CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,#32H,PDJF;判断串口数据2 CLR RI;软件清除串口中断标记 MOV R3,#8;跳过8个数据

LCALL TGSJ;调用跳过串口数据子程序 JB JSF, DFASF

LCALL FAJF;调用发送\解防\子程序 AJMP SCC

DFASF:LCALL FASF;调用发送\设防\子程序 AJMP SCC

4.5解防与设防子程序

4.5.1解防子程序

检测\解)防\码--0489E39632 30 34 38 (39 45 33) 39 36 33 32 PDJF:

MOV DPTR,#1000;延时1秒 LCALL DelayXmS

LCALL CMGR;再次调用读短信子程序 MOV R3,#74;跳过74个数据

LCALL TGSJ;调用跳过串口数据子程序 CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,#38H,PDSQ;判断串口数据8 CLR RI;软件清除串口中断标记

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LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,#39H,SHEFAN;判断串口数据9 CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,#45H,PDSQ;判断串口数据E CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,#33H,PDSQ;判断串口数据3 CLR RI;软件清除串口中断标记

LCALL FANG;调用(防)接收串口数据子程序 JZ SC

CLR JSF;解防 AJMP SCC 4.5.2设防子程序

检测\设)防\码--048BBE9632 30 34 38 (42 42 45) 39 36 33 32 SHEFAN:;(设)

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,#42H,PDSQ;判断串口数据B CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,#42H,PDSQ;判断串口数据B CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,#45H,PDSQ;判断串口数据E CLR RI;软件清除串口中断标记

LCALL FANG;调用(防)接收串口数据子程序 JZ SC

SETB JSF;设防 SC:AJMP SCC

4.6检测短信中心号码子程序

检测13800597500,PDU码--3108507905F0；短信中心的号码存放在58H-63H的内存中： JYZXHM:

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CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,59H,JYZXHM1;判断串口数据1 CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;//将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,58H,JYZXHM1;判断串口数据3 CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,5BH,JYZXHM1;判断串口数据8 CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,5AH,JYZXHM1;判断串口数据0 CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,5DH,JYZXHM1;判断串口数据0 CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,5CH,JYZXHM1;判断串口数据5 CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,5FH,JYZXHM1;判断串口数据9 CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,5EH,JYZXHM1;判断串口数据7 CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,61H,JYZXHM1;判断串口数据5 CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,60H,JYZXHM1;判断串口数据0 CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A CJNE A,63H,JYZXHM1;判断串口数据0

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CLR RI;软件清除串口中断标记 MOV R3,#13;跳过13个数据

LCALL TGSJ;调用跳过串口数据子程序 AJMP JYZXHM2

JYZXHM1: LCALL SB JYZXHM2: RET

4.7汉字发送子程序

发送\有人动您的车,请察看!\短消息的子程序FBJDX:

LCALL CMGS;发送AT+CMGS=150短信长度子程序 发送汉字的字数(11个汉字) MOV A, #31H LCALL FS MOV A, #36H LCALL FS

准备发送\有人动您的车,请察看!\MOV DPTR,#TAB2

MOV R1,#44;发送11个汉字

LCALL FSS;调用发送汉字的子程序

MOV A,#1AH;发送16进制的1A结束字符 LCALL FS RET

判断串口数据时候发送成功？超时退出 PDTI:;占用R4/R5/R1

MOV R1,#200;5毫秒超时退出! PSZ:

MOV R4, #5

DT2:MOV R5, #5 DT1: JB TI,KQ DJNZ R5, DT1 JB TI, KQ

DJNZ R4,DT2;25毫秒检测一次 DJNZ R1,PSZ;超时退出 KQ: RET

判断串口数据是否接收成功？超时退出 PDRI:;占用R4/R5/R1

MOV R1,#60;300毫秒超时退出! PBZ: MOV R4, #200 DY2: MOV R5, #25

29

DY1:JB RI,KKQ;检测到RI变1就退出 DJNZ R5,DY1;25微秒检测一次 JB RI,KKQ;检测到RI变1就退出 SETB C;程序正常时C=1

DJNZ R4,DY2;内循环50毫秒 DJNZ R1,PBZ;超时退出

CLR C;对串口接收超时退出C=0 CLR RI;清除有串口数据标志 KKQ:RET

判断短信是否发送成功？超时退出 PDDXRI:;占用R4/R5/R1

MOV R1,#1000;5秒超时退出! PBZ1: MOV R4, #200 DY22: MOV R5, #25

DY33:JB RI,KKQ1;检测到RI变1就退出 DJNZ R5,DY33;延时25微秒检测一次 JB RI,KKQ1;检测到RI变1就退出 SETB C;程序正常时C=1

DJNZ R4,DY22;内循环50毫秒 DJNZ R1,PBZ1;超时退出

CLR C;对串口接收超时退出C=0 CLR RI;清除有串口数据标志 KKQ1: RET 4.8发送AT指令

AT:

MOV A,#41H;将ASCII码A发送到串口去 LCALL FS

MOV A,#54H;将ASCII码T发送到串口去 LCALL FS RET

发送ATH,挂机 ATH:

LCALL AT MOV A, #48H LCALL FS

LCALL HC;回车! RET

发送ATA,应答 ATA:

LCALL AT MOV A, #41H

30

LCALL FS

LCALL HC;回车! RET

发送AT+CMGR=26H,读短信 00 43 00 4D 00 47 00 52 00 3D CMGR:

LCALL ATC MOV A, #4DH LCALL FS MOV A, #47H LCALL FS MOV A, #52H LCALL FS MOV A, #3DH LCALL FS MOV A, 26H LCALL FS

LCALL HC;回车! RET

发送AT+CMGL=4列出所有短消息指令! CMGL:

LCALL ATC MOV A, #4DH LCALL FS MOV A, #47H LCALL FS MOV A, #4CH LCALL FS MOV A, #3DH LCALL FS

MOV A , #34H LCALL FS

LCALL HC;回车! RET

4.9其他相关子程序

4.9.1手机状态子程序

跳过9个内存

MOV R3,#9;定义接收数据的总长度 LCALL TGSJ;调用接收串口数据子程序 MOV R0,#25H;数据在内存的存放位置

31

CLR RI;软件清除串口中断标记 LCALL PDRI;等待下一个串口数据

MOV A,SBUF;将串口寄存器中接收到的数据给A MOV @R0, A

INC R0;内存单元地址

MOV R3,#8;定义接收数据的总长度 LCALL TGSJ;调用接收串口数据子程序 RET

发送AT+CMGS=150,发送短信

00 43 00 4D 00 47 00 53 00 3D CMGS:

LCALL ATC MOV A, #4DH LCALL FS MOV A, #47H LCALL FS MOV A, #53H LCALL FS MOV A, #3DH LCALL FS MOV A, #31H LCALL FS MOV A, #35H LCALL FS MOV A, #30H LCALL FS

LCALL HC;回车! 4.9.2鸣叫一声子程序 MJCS: CLR FOK

MOV DPTR, #2500 LCALL DELAYXMS SETB FOK RET

4.9.3删除SIM卡中所有短信的子程序 SCQBDX: LCALL CMGL LCALL PDOK JNZ DXSCT

32

JNB RI, $

MOV DPTR, #100 LCALL DELAYXMS MOV R2, #1 DXSC:

LCALL DXSZ;调用将R2转化成两位ASCII数值子程序，十位为20H,个位为21H LCALL SCDD;调用删除短信程序,同一条短信删除1次 INC R2

CJNE R2,#26,DXSC;删除超过25条也退出循环 DXSCT: RET

33

第5章 总结

本文设计了一种基于AT89C52单片机的GSM汽车防盗报警系统。采用基于GSM短消息数据传输技术的汽车防盗系统，不仅可以提高报警的通信可靠程度，而且通信距离基本不受限制，从而实现用户对汽车的长距离监控。便于车主根据情况采取措施，满足了车主对汽车防盗的要求。该系统安装简单、功能强、便于应用、易于推广。基于GSM的汽车防盗报警系统不仅弥补了第一类电子报警有效报警距离短、报警方式单一的缺点，还弥补了第二类GPS报警系统成本过高的缺点。因其信息传递依赖于完善、稳定的GSM网络，保证了系统的抗干扰性和稳定性；用户可以直接使用自己的手机对系统进行控制，使用户更方便。

致 谢

本次课程设计的工作是在指导老师刘玉怀老师的精心指导下完成的，在这里感谢老师，感谢他的睿智，感谢他的幽默，感谢他的渊博。在设计期间，老师对我的宽容和理解使我受益匪浅，而刘老师朴实严谨的作风、严谨的治学态度和广泛的涉猎将成为我人生的积淀，为我今后的学习和工作奠定了坚实的基础，使我永生难忘，在此谨向刘老师表示衷心的感谢！

34

参考文献

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出版社, 2004,(02)：12-14.

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京:电子工业出版社.2006.20(l):81-84.

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[4] 张立等.现代电力电子技术[M].北京:科学出版社，1992．

[5] 何立民.单片机应用系统设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，

1995.20(2):101-104. [6] 郑琼林,耿文学.电力电子电路精选—常用元器件?实用电路?设计实例[M].北京：电子工业出版社，1996

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1990.20(l):31-33

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社.2000.20(l):15-24.

35

VBATT+ViU6LM7805CT1VinGND20D8VCCK1+5VC18U2PSENALE/PTXDRXDRESETX2X1P27P26P25P24P23P22P21P20P07P06P05P04P03P02P01P008052403R17200U3WRRD9181931EA/VPT0T1INT0INT1P17P16P15P14P13P12P11/TP10/TVCCGNDR181KPFOPFIWDIGNDRSTVCCWDOVCCMRMAX813L C121nF4321C1310uFC160.33UFC170.1UFTXD0RXD0293011101617567820uFR161KQ12N930C14油路电路K1DSR026RING025CTS024RTS023DTR022DCD021Q5R341K32333435363738392827100pF1415121387654321Y1C1030pF11.592MHZC1130pFC15U1A274F04U2A174F0421VCC+12VD7R11M8550U5OUT1OUT21.总体电路原理图

IC1A124148NCRSTI/OCLKVCCGND100UFD1C830pC930pVBATT+345621R1910KND-1K2VBATT+R2310KR211KGNDR224.75KQ22N930R13121k345678910VCC11VCC1213R15141510KDSR016RING017RXD018TXD019CTS020RTS021DTR022DCD0232425262728293031R2032331K34353637383940U4VBATT+VBATT+VBATT+VBATT+VBATT+GNDGNDGNDGNDGNDPOWERPOWERVDDBATT-TEMPIGTDSR0RING0RXD0TXD0CTS0RTS0DTR0DCD0CCINCCRSTCCIOCCCLRCCVCCCCGNDRTCEMERGOFFSYNCENP2ENP2ENP1ENP1MICP1MICN1MICP2MICN22TC35i GNDD2VCCLEDOUT2C16104C1710uIC187654321R252KR262KC18R28270k330pC19Q49013R27CX20106AC20220kD42K1uQ32N930GNDR241KLS1SPEAKERVCCMICROPHONE1R21MU1C2J1321CON3R710KC310UR60.01U1MR82KR31MC4C60.1u0.01UC70.1u910111213141516VCIBVDD2OUT2IN-1IN+1IN-1OUTBISS0001VRFVSSRR2RC2RC1RR1VOA87654321R10470R11470R12SW1R30VCC220D3S1S2SW-DPDT18R2910kSW-DPDTQ1附 录

R447KC10.01UFR51MR947KS3SW-DPDTC547u12345678A0A1A2A3A4A5A6A7RRD4VTD3D2D1IN1615131712111014220KR30R31OUT112KS4PNPSW-DPDTR323KR333K9红D5绿D6

36

+

2.器件清单 序编 号 名 称 参数 个数 号 1 U1 传感器 BIS0001 1 2 U2 单片机 AT89C52 1 3 U3 微处理器 MAX813L 1 4 U4 通信模块 TC35i 1 5 U5 SIM卡 SIM卡 1 6 U6 电源 LM7805 1 7 R13\\R16\\R18\\R20\\R21\\R24 电阻 1K 5 8 R4\\R9\\R22 电阻 4.7K 3 9 R8 电阻 2K 1 10 R7\\R14\\R29 电阻 10K 3 11 R32\\R33 电阻 3K 2 12 R1\\R2\\R3\\R5\\R6 电阻 1M 5 13 C1\\C2\\C4 电容 0.01uF 3 14 C3 电解电容 20 uF 1 15 C5 电容 47uF 1 16 C17 电容 10uF 1 17 C6\\C7 电容 1uF 2 18 C10\\C11 电容 30Pf 2 19 C12 电容 1nF 1 20 S1-S4 按键 SW-DPDT 4 21 Y1 晶振 11.0592M1 HZ 22 LM7805 电源 1 23 K1 继电器 1 24 LS1 喇叭 1 25 D1-D2 LED IN4001 2 26 D3-D8 二极管 5 27 VBAT+ 电源 1 28 LS2 麦克风 1 37

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