智能化无线汽车防盗报警系统的设计硬件系统设计任务+开题+综述+设计.docx

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智能化无线汽车防盗报警系统的设计硬件系统设计任务+开题+综述+设计

任务书

电子信息工程

智能化无线汽车防盗报警系统的设计——硬件系统设计

一、主要任务与目标：

通过无线通信系统、单片机控制对汽车的安全进行监控。

在发生被盗情况下通过远程通信终端实施控制汽车的运行状态。

达到防盗报警的目的。

本课题要熟悉单片机的软件、硬件设计，无线通信模块的实际应用。

二、主要内容与基本要求：

1、学习了解汽车防盗报警系统设计的基本原理及方法。

2、了解并掌握防盗报警在汽车系统中的应用方法。

3、设计出原理图，并对系统进行初步实现。

三、计划进度：

第一阶段：

系统框图设计三周

第二阶段：

系统实现原理图设计四周

第三阶段：

PCB板的设计、制作三周

第四阶段：

安装调试四周

四、主要参考文献：

［1］刘法治，郑竹林．汽车多功能报警器设计．农机化研究2005年9月第5期．

［2］范汉强，陈洪．高智能汽车防盗锁．中外技术情报，1996年第10期．

［3］朱华．发展中的汽车防盗系统。

城市车辆。

2005，3．

［4］于耀东．基于多传感器信息融合技术的汽车防盗系统的研究．大连理工大学硕士学

位论文．2005，6．

［5］袁佑新，黄晓研，陈继伟。

彭万权。

梅晓蔚．基J：

GSM的汽车防盗报警系统设计．中国水运，2007。

3．ISSN1006—7973，CN42—1395／U．

［6］张会娟，朱瑞祥。

吴峰，黄玉祥，刘小娟，任朝军．汽车防盗装置的现状及展单[J]．公路与汽运。

2006，12（6）：

13～15

［7］于柏龄．2l世纪的汽车技术[J]．汽车维修，2002（6）：

22～24

［8］金学．汽车防盗装置的种类及功能[J]．汽车维修与保养，2002（5）：

16～18

［9］朱华．发展中的汽车防盗系统[J]．城市车辆，2005（3）：

44～46

［10］高玉民．汽车实用技术，2003．（10）：

58～60

［11］施红星．汽车防盗技术的发展[J]．汽车与配件．2001（3）：

34～35

［12］付百学，殷浩，张谢群．汽车防盗新技术[J]．汽车技术．2001

（1）：

52～53

李朋兰．汽车防盗技术及其发展动向【J]．汽车与车辆．2002（3）：

11～12

[13]Hsin-YuanChen，Chen-HungLiu，HybridGPS/GSMPositioningSystemsDesignwithFuzzyLogic.JournalofAdvancedComputatioanlIntelligenceandIntelligentInformatics.2008

[14]GPS,GSM,GPRStechnologiesutilized.Globalsourceselectronics.2008

开题报告

电子信息工程

智能化无线汽车防盗报警系统的设计——硬件系统设计

一、课题研究意义及现状

本课题是当下汽车行业的重要研究项目。

近些年我国汽车产业火热，汽车销量每年保持相当快的速度增长。

同时，针对汽车防盗技术的各种研究报告也层出不穷，主要是针对防盗报警器的有效性和智能化进行讨论，并提出了许多的方案，推动着防盗报警器从机械化电子化向更为先进的智能化和网络化转变[1]。

目前市场上大多数汽车都装有原厂的防盗器件，市场上还有多种品牌的汽车附加防盗器，可是这些防盗装置不是只侧重于被动地处理遇警情况，就是对于报警器判断被盗过程的可靠性未有足够的重视，致使错报、漏报现象时有发生，给车主造成了很多不必要的麻烦[2]。

在国内，我们已经找到了相应的解决办法，就是基于传感器信息融合技术的汽车防盗系统。

在综合分析汽车被盗的多种方式的基础上，利用多传感器在性能上的差异性与互补性，综合来自各个传感器的多种数据信息，采用融合方法进行数据分析，可以主动而准确地判断汽车的状态[3]。

并且系统还可以利用无线网络同车主进行通信，及时报告汽车状况，提高了报警系统的可靠性。

此方案的优点在于利用不同传感器的耦合，可以更清晰的了解汽车的即使状况，针对事态的严重程度，进行不同的信息回馈和采取相应的主动防御措施，能及时有效的抑制犯罪行为，保证车辆的安全[4]。

而在国外，汽车防盗报警器则更加的先进，在传感器检测的基础上，还提高了系统的严密性[5]。

比如只有在高档车辆才配备的自动变换密码系统，该系统授与“发动权”的同时给出一组新密码存在芯片中，作为下次点火的密码[6]。

系统包括遥控器、电子禁启动防盗锁控制、蓄电池及电子控制充电系统内含机械钥匙，当遥控车钥匙插入钥匙插口时并锁定，经防盗系统对钥匙进行合法性确认后，才可以启动和关掉发动机。

在车钥匙上集成芯片，用来储存21密码，这种更加便携型的防盗设备，彻底杜绝了钥匙被复制的可能，当然其价格也是水涨船高[7]。

传统的汽车防盗报警器，往往通过单一的设备来实现，例如曾经出现过的只通过振动传感器组成的报警器，其结构简单，只是对车体特殊频段的振动进行检测，误报率相当的高。

现今的防盗设备更加复杂，同时也更加严密和科学性[8]。

为了能提取足够的车辆信息，实现对监测目标的准确判断，往往是多个不同功能的传感器协同合作，发挥各自的优势，降低虚报、漏报的可能性；还有就是选用多个同类的传感器，合理布局，去除检测盲区，提高系统的可靠性[9]。

在网络防盗方面，美国、日本、德国、加拿大等国家已广泛应用了GPS和GSM技术，该技术组成的防盗系统具有技术先进、市场潜力大、社会和经济效益高等特点，但其高昂的价格和目前还不成熟的市场，使网络防盗系统的应用范围受到限制。

同比，我国在这方面的研究还处于较低水平，目前还是只是利用GPS的定位功能，防盗的研究还处于初级探索阶段[10]。

未来，汽车防盗报警器则会向更复杂更先进的智能化和人性化方面发展，形成层次分明、形式多样的市场，便于不同地区、不同类型汽车用户各取所需。

二、课题研究的主要内容和预期目标

主要研究内容包括：

1.学习了解汽车防盗报警系统设计的基本原理及方法。

2.了解并掌握防盗报警在汽车系统中的应用方法。

3.设计出原理图，并对系统进行初步实现。

预期目标：

综合运用电子技术课程中所学知识完成智能化无线汽车防盗报警系统的的总体方案设计，以及各单元模块设计。

并完成成品的测试工作。

三、课题研究的方法及措施

该设计主要由防盗监测处理系统，通信网络，监控终端和执行电路组成。

系统结构如图：

（1）.防盗检测处理系统：

由各种传感器和51单片机组成，负责对环境的侦测，传感器的阙值可以在单片机里进行修改，以适应不同的需求，增加产品的使用范围。

（2）.通信网络由GPRS芯片、GPRS网络、Internet网组成，监控终端和单片机间的数据通过现有的移动通讯网关进行交流。

监控中心IP地址固定，与GPRS芯片进行一对一信息交流，提高抗干扰性。

（3）.监控终端可以下达命令，通过执行电路实现相应的措施，命令先存储在单片机内，预先设置多条命令，以实现防盗器的功能多样化。

该设计采用以上的设计思路，防盗电路采集环境数据，经单片机处理后通过232通过协议，传达给GPRS芯片，在利用成熟的手机通信网络，网关，连接到Internet网，最后将汽车的状况显示在监控终端上，并回复指令采取相应的措施。

最重要的是通信芯片的电路设计，可以提高通信的稳定性和保证模块间数据的及时共享。

四、课题研究进度计划

毕业设计时间：

2010年11月至2011年5月

第一阶段（2周）：

进行整体分析、规划和设计，书写文献综述、外文翻译、开题报告；

第二阶段（4周）：

硬件设计，模块划分，电路图的封装；

第三阶段（3周）：

硬件制作，焊接，调试；

第四阶段（4周）：

整理材料，书写毕业论文，上交毕业设计论文初稿，修改定稿。

五、参考文献

［1］刘法治,郑竹林.汽车多功能报警器设计[J].农机化研究.2005,9．

［2］朱华.发展中的汽车防盗系统[J].城市车辆.2005,3．

［3］于耀东.基于多传感器信息融合技术的汽车防盗系统的研究[D].大连理工大学硕士学位论文.2005,6．

［4］袁佑新,黄晓研,陈继伟等.基于GSM的汽车防盗报警系统设计[J].中国水运,2007,3.

［5］张会娟,朱瑞祥等.汽车防盗装置的现状及展望[J].公路与汽运.2006,12.

［6］金学.汽车防盗装置的种类及功能[J].汽车维修与保养,2002,5.

［7］周同政编著，汽车防盗装置的选装[J].汽车维修与保养.2004.

［8］李朋兰.汽车防盗技术及其发展动向[J].汽车与车辆.2002,3.

［9］Hsin-YuanChen,Chen-HungLiu,HybridGPS/GSMPositioningSystemsDesignwithFuzzyLogic[J].JournalofAdvancedComputatioanlIntelligenceandIntelligentInformatics.2008.

[10]GPS,GSM,GPRStechnologiesutilized[J].Globalsourceselectronics.2008.

毕业论文文献综述

电子信息工程

智能化车辆防盗系统

摘要：

本文主要讲述了现有汽车防盗系统的性能和区别，特别介绍了其优缺点和实用性。

简单描述了汽车防盗的发展趋势以及先进防盗系统的市场化背景。

关键词：

优缺点、趋势

一、汽车防盗装置

随着社会的发展，汽车已经慢慢的走进了我们的生活。

我国汽车年销量更是早就超过了700万辆，对于正在飞速发展的中国，这个远未饱和的汽车市场，其销量定会保持长时间的增长。

但汽车对于平常的家庭来说，仍是一种贵重的财产，一旦损伤或者丢失将是惨重的损失。

世界经济大萧条的大前提下，各种犯罪也在直线增长，而且在国内相关法律法规不是很健全，对于赔偿责任的认定还存在着分歧，因此，正确的详细的认知汽车防盗系统的分类和区别，能更好的选择合适的防盗方案，更好的减少汽车偷盗事件的发生[1]。

二、汽车防盗装置的类型与特点

汽车防盗装置经历了机械式、芯片式和网络式三个发展阶段。

并且衍生出电子密码、遥控呼救、信息报警等各种只能化的功能[2]。

由于世界各地经济、生产力发展不平很，发达国家汽车防盗技术已相当成熟，目前主要采用电子式，并正逐步向网络式过度；而欠发达国家基本上还处于起步阶段，广泛采用机械式[3]。

1.机械防盗：

只防盗不报警

机械式是比较早期的落后的防盗措施，它主要是靠锁定离合、制动、油门或转向盘等来达到防盗目的。

但只防盗不报警。

优点是价廉、装置简便。

缺点是防盗不彻底，容易被破坏，大多数只能起到警示的作用[4]。

2.电子防盗：

方便但容易误报

电子式防盗是针对前一种措施只防盗不报警的改进。

它主要靠锁定点火来达到防盗目的，同时拥有报警功能。

同时，电子防盗一般有可遥控的功能，可靠方便，带有各种精细传感器来侦测周围坏境，在大众的帕萨特和宝来，通过车内各个传感器传递符合原定的脉冲信号，达到合法启动的效果。

当监控器得不到正确的信息，随即默认为非法启动，将停止电子点火系统，启动系统，供油系统的工作，达到断油、断电的效果。

以前车主在借车给别人使用时，总是担心被偷配钥匙，这些传感器从根本上解决了这个矛盾。

又比如沃尔沃及标致307上面的气流侦测装置可以通过超音波传感器侦测“车内空气密度”细微变化，从而触动防盗器[5]。

机械防盗的优点是方便隐蔽性，同时更加美观。

缺点是容易误报。

比如小区内装有声音传感器的电子防盗装置，容易受周围噪音的影响而误报，不仅影响居民休息，而且会造成“狼来了”的报警假象，会造成严重的后果，从而影响防盗设备的可靠性[6]。

3.网络式防盗：

效果好但价格贵

在防盗系统中运用网络技术是目前最先进、最有效的防盗方式之一，是现行广泛应用GPS（全球定位系统）的网络报警系统．该系统在前面的电子防盗敏感高效的基础上，加装了GPS定位系统和GSM/GPRS无线传输系统，一旦有非法入侵发生，汽车会发出各种警报，同时，GPS定位系统将准确监控车辆的地理位置，再通过GSM/GPRS无线传输系统，把车辆的位置，传感器监视的车内各种情况指标传输给车主的手机，起到即使车辆被盗，也能实时监控的作用[7]。

先进的GPS网络报警系统还开发了远程控制功能，克服了现有汽车报警器智能型低的缺点[8]。

这种基于GSM/GPRS和GPS网络平台的防盗报警系统具备以下优点：

（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）；

（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[9]；

（5）.实时监控，关于汽车的所有详细状况都可以即使发送给同步的手机[10]；

（6）.方便追查，根据GPS的定位，能精确的掌握车辆的位置，利于案发后追回车辆[11]；

GPS是美国历经二十年耗资超过300亿美元建立的全球卫星定位系统，它的目标是实时的提供三维位置，三维速度，和高精度的时间信息，从根本上解决人类在地球上的导航和定位问题[12]。

目前这个系统在轨服务的卫星有30颗，它也是目前全球最成熟的导航定位系统，对民用用户开发的定位精度达到了10米。

这个系统的主要特点就是具有星间链路，能够在没有地面支持的情况下在轨自主运行60天到180天[13]。

装有GPS/GSM接收机的移动车辆，利用GPS/GSM网络定位技术，能对移动目标的运动轨迹和对其准确位置、速度、运动方向，车辆状态等用户感兴趣的参数进行监控和查询，以确保车辆车队的安全，方便调度管理，提高运营效率。

此外，它还能及时将各种信息传送到监控中心。

具有跟踪范围广、适用性强的优点[14]。

4.参考文献主要包括

参考文献[1]讲述了如何选择合适的防盗系统及各种防盗装置的种类和功能进行简单的介绍。

随着汽车市场的蓬勃发展，汽车已成为人们生活中不可缺少的一部分，对汽车安全防范方面的要求也随之提高，各种无奇不有的防盗设备相继问世。

参考文献[7]讲述了现行的主流汽车防盗器材的比较，不同档次的车辆，其配备的防盗措施也各有所长，最先进是有军方背景的GPS网络防盗。

不仅可以在一定范围内实时监测车辆位置，还可以通过车载移动电话监听车内声音，必要时可以通过手机关闭车辆油路、电路并锁死所有门窗。

如果GPS防盗器被非法拆卸，它还会自己发出报警信息。

参考文献[8]讲述了MC39i模块在GPS设备上的应用，其重要性和一些语言命令的介绍。

SiemensMC39i通讯模块是GPS终端的重要组成部分，是终端与上端监控系统进行信息交流的唯一通道，ARM7CPU通过AT命令对GPRS模块进行控制，从而实现SOCKET通信。

参考文献[9]介绍了汽车远程控制防盗报警系统的设计思路和机构设计，并成功设计了一款优秀的自动智能网络报警系统。

通过比较分析现有的防盗技术，选用了通过GSM技术的短消息业务来实现数据通信，用于对汽车运行状态的远程监控。

参考文献[10]介绍了如何以AT89C52单片机作为核心控制GSM模块，实现发送短信、拨打报警电话的汽车防盗报警系统。

系统利用GSM手机网络对汽车进行24小时无距离全方位监控，当汽车报警时，立即发送报警短信并拨打电话报告车主。

参考文献[12]讲述了世界各国目前的定位卫星在军事民用上的应用，以及其功能特点。

参考文献[14]讲述了GPS和GSM/GPRS混合系统在生活中和商业上的应用。

车辆跟踪服务商正在往节省时间，高效率方面努力，它也帮助了被盗车辆的一系列快速反应，在出租车，警车，救护车，长途运输车方面的应用也很多。

5.汽车防盗技术设计

在进行防盗技术设计时，通常应首先明确设计的目的和任务。

系统由GSM短信报警系统和传感器侦测系统组成，要求具有可用性、先进性、简单的扩展能力，重点在于设计方案的误报率和产品较强的抗干扰能力。

设计的产品，只要一触动传感器，就能立即接受到相应的报警短信，并且根据不同传感器接受的信号，发送不同内容的信息。

三、防盗技术的现状和展望

汽车防盗装置日趋严密和完善，主要是进行整车的防护，并不断推出新产品，汽车盗窃事件也会相应的减。

但是防盗器材的种类繁多，适合不同车辆的防盗措施很难挑选。

从车辆分类上，低档次的微型车如奥拓、夏利等，原车几乎没有防盗措施；中等车辆如雪铁龙C2和中高档的丰田凯美瑞，都配备了积极的电子防盗，各种先进的感应器作守护天使；高档车辆如宝马奔驰则加装了更为复杂的自动编码密码系统。

从价格上看，越先进的防盗设备，其价格固然越高，对于普通防盗措施，如传感器防盗和GPS防盗，根据加装传感器的种类，价格基本在一千以内，对于更高效的人性化的智能化的防盗器材，如随机密码防盗，其价格则是扶摇直上。

随着科技的发展，更加先进高档的防盗器材会逐渐市场化，同时其价格也会更贴近普通消费者。

参考文献

[1].周同政编著，汽车防盗装置的选装.刊名：

汽车维修与保养.2004

[2].张会娟朱瑞祥等编著，汽车防盗装置的现状及展望.刊名：

公路与汽运.2005

[3].徐荣峰编著，汽车电子防盗报警器电路的可靠性设计分析.广西大学机械设计及理论毕业论文.2007

[4].王柏龄编著，21世纪的汽车技术.刊名：

汽车维修.2002.6

[5]陈荣保，曹军等编著，基于GSMGPRS的嵌入式汽车防盗系统.刊名：

自动化仪表.2008

[6]周雪编著，汽车防盗器扰民作用大于防盗.刊名：

汽车时尚报.2010

[7]黎嘉衡编著，2009

[8]林威编著，MC39i在车载GPS终端的应用.刊名：

机电技术.2007

[9]黄晓研编著，汽车远程控制防盗报警系统设计.武汉理工大学控制理论与控制工程硕士论文.2007

[10]万为，杨君编著，GSM汽车防盗报警系统.刊名：

信息技术.2009

[11]熊爱民，梁颖思编著，基于GSM网络的RFID汽车防盗系统设计.刊名：

华南师范大学学报.2009

[12]田琳编辑，全球四大卫星导航定位系统.中央电视台朝闻天下节目2009

[13]Hsin-YuanChen，Chen-HungLiu编著，HybridGPS/GSMPositioningSystemsDesignwithFuzzyLogic.刊名：

JournalofAdvancedComputatioanlIntelligenceandIntelligentInformatics.2008

[14]GPS,GSM,GPRStechnologiesutilized.刊名：

Globalsourceselectronics.2008

本科毕业设计

（20届）

智能化无线汽车防盗报警系统的设计——硬件系统设计

摘要

随着汽车产业的发展，先进的电子科技和通信技术正逐步应用于汽车监控领域。

市场上的品牌汽车防盗器，大多存在着漏报、错报的缺陷，给车主造成了不必要的麻烦，也使一些报警器往往成了一种装饰。

针对这些问题，系统采用GSM（全球移动通讯系统）模块、性能优良的无线收发模块、AT89C51单片机、车况监测的传感器等模块实现了一种高效、可靠、价格低廉的无线汽车防盗系统。

根据此设计思路，给出了模块流程图，并详细解释其中的关键技术。

在硬件调试方面，结合软件部分的配合，详细记录调试的过程，确保系统稳定可靠的运行。

经软件和硬件的配合测试，系统能稳定运行。

应用单片机和通信芯片的组合，对汽车状态进行实时监控，其产品具有低功耗、稳定传输等优点，在国内防盗器行业处于先进水平，具有很广阔的市场前景和较强的实用价值。

关键词：

无线收发模块；GSM；单片机；车况传感器

Abstract

Withthedevelopmentofautomobileindustry,advancedelectronictechnologyandcommunicationtechnologyisappliedgraduallyonthefieldofautomotivecontrol.Thefamouscaralarminthemarket,aremostlyfailtomakethedefect.Thatalwayscausesunnecessarytroubletoowners,andalsosomealarmstendtobecomeadecoration.

Tosolvetheseproblems,thesystemusestheGSM（GlobalSystemforMobileCommunications）module,excellentperformanceofthewirelesstransceivermodule,AT89C51SingleChipMicyoco（SCM）andsensormoduletoachieveanefficient,reliable,inexpensivewirelesscaralarmsystem.Accordingtothisdesignidea,makeablockdiagramandexplainedthekeytechnologyindetail.Intermsofhardwaredebugging,toensurethesystemisstableandreliableoperation,combinedwiththesoftware,recordtheprocessofcommissioningindetailed.Withthesoftwareandhardwaretest,thesystemcanrunstable.

ApplySCMandcommunicationchipstomonitorthecarinrealtime,theproductwillhavelowpowerconsumption,stabletransmission,etc.Andinthedomesticindustry,thesystemisattheadvancedlevel.Anditwillhaveaverybroadmarketprospectandstrongpracticalvalue.

KeyWords:

WirelessTransceiverModule;GSM;SCM;Sensor

目　录

1　引言

1.1汽车防盗器的发展状况

随着芯片技术和网络技术的发展，高科技含量的汽车防盗器越来越多的出现在民用市场，因为其低廉的价格和独特的功能，使它的销量与日俱增，对汽车防盗领域的发展产生了重要影响。

1.1.1传统汽车防盗器的缺陷和不足

目前市场上大多数汽车都装有原厂的防盗器件，市场上还有多种品牌的汽车附加防盗器，可是这些防盗装置不是只侧重于被动地处理遇警情况，就是对于报警器判断被盗过程的可靠性未有足够的重视，致使错报、漏报现象时有发生，给车主造成了很多不必要的麻烦[1]。

现在的汽车防盗行业仍旧比较混杂。

较早出现的比较落