汽车防盗报警系统ARM嵌入式设计

随着我国汽车工业的高速发展，许多家庭拥有了自己的私家车，但车库的数量远远满足不了需求，因此，如何有效地防止汽车被盗是车主们最关心的问题。近年来，科学技术迅猛发展，结合各种新技术的新型汽车防盗装备相继出现。由于目前车载系统的功能正在逐步的增强、增多，采用单片机的控制已越来越无法适应需求。所以在汽车电子中采用嵌入式技术将成为必然。
　　
系统硬件组成
　　
系统主要由ARM嵌入式控制器、手机模块、无线遥控模块、汽车控制和状态检测模块4部分组成。汽车控制和状态检测模块将车辆相关数据采集给ARM嵌入式控制器，ARM嵌入式控制器再将其传给手机模块和无线遥控模块，最终达到报警的目的。系统原理如图1所示。

图1：系统原理图

　　
1.控制电路
　　
若有盗车者非正常启动汽车后产生振动，振动传感器将得到的低电平有效的信号传给LPC2210，LPC2210再将该信息传出；一个传给报警电路，另一个传给TC35。报警电路主要由集成块、扬声器和电子开关SCR组成。其中三极管或复合管，是为了提高功率而常采用的电路措施，他组成了一个电流放大倍数很大的等效晶体管，总放大倍数为这两管放大倍数的乘积。SCR是由可控硅构成的电子开关，电容和电阻构成降压器兼滤波器，给IC提供+3～+4 V的电压;IC为摸拟声报警集成电路，报警器由SCR控制，盗车贼一旦按错密码后，则电瓶电流除一路进入防盗系统外，另一路是在发动机被启动，带动发动机工作后，其中性接点的输出电压经微分电路，可控硅SCR被触发，又经电阻降压，电压加在IC的电源输入端，IC获得电压输出报警信号，经复合管放大，催动扬声器发出响亮的报警声。而在静态时，整个电路不耗电。如图2所示。

图2：汽车电路控制原理图

　　
2.电源接口设计
　　
GSM 模块的工作，电压为3.3～5 V，而在启动连接传输登陆网络的过程中要求电源提供峰值2 A的电流，并且电压的压降不能大于400 mV，因而在模块电源供电设计时必须充分考虑到电压可能下降。必须保证最小电压高于3 V，另外，在数据传输的过程中，电压的波动不能大于400 mV，否则，TC35会认为是电压过低而自动关闭模块。因此，电路的电源线要尽可能短。如果用电池夹作备用电源，还要考虑主板和电池夹连线上的电阻引起的压降。在电路设计中，可以把ZIF接口的电源和其他的电源分开供电，ZIF接口电源单独供电，一定要保证以上的要求，可以采用大功率器件高稳定的开关电源供电。

图3：串行接口电路

3.串行接口设计
　　
GSM 模块和系统处理器通过串行TIU TRS 232标准串行总线进行数据交换。所有操作的高电平都是CMOS电压(2.65 V)，因而，RS 232转换芯片的逻辑电平必须采用低压供电形式(3.3 V)，不能用5 V的串口转换芯片。在设计中选用了MAX公司的MAX 3238实现数据转换。MAX 3238是MAX公司生产的3.3 V逻辑电平串行转换芯片，和常用的MAX 232具有相同的特性，只是逻辑电平是3.3 V。模块和处理器的串行通信完全符合通用串行总线标准。具体硬件接口电路如图3所示。

4.S1M卡接口设计
　　
GSM模块中的基带处理器有一个完整的SIM卡接口，这个接口完全符合ISO7816 3标准。在SIM卡接口设计时，为了保证更高的稳定性，ZIF连接器和卡座引脚的最大长度不应超过200 mm。
　　
在设计时还需要考虑的一个问题是SIM卡的地线处理。当然，根据个人的设计习惯和风格有很多不同的方法。要达到的最终目的是使SIM卡座有一个单独的地。因此，用1个电感和1个电容构成一组滤波电路，在卡座的每一边都放一组这样就构成一个环形隔离带，使SIM卡和外面保持一个相对独立的地，再通过一根线把模块接口地和SIM卡的地相连。

图4：无线遥控器的电路设计

5.无线遥控模块设计
　　
无线遥控功能采用SRWF-1模块实现，通过89C51进行控制，将C51收到的信息通过串口发给SRWF-1发射模块，SRWF-1接收模块将接收到的信息通过串口传给LPC2210。

结 语
　　
经实验验证，采用基于GSM短消息的通信方式控制汽车报警系统，不仅可以大大提高报警系统的通信可靠程度，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实时监控；此外本系统还可对入侵的紧急程度进行区分，便于用户根据情况采取措施，满足汽车用户对汽车防盗的要求，而且本系统成本不高，易于推广。

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