汽車防盜跟蹤設計

1 引言

　　目前，汽車被盜的情況時有發(fā)生，給車輛導航的也是借助于GPS 的定位顯示器，它只需接收24顆地球同步衛(wèi)星中的兩顆以上（越多越精確）就可以顯示出當前車輛的位置，但它只能接受信息而沒有發(fā)射功能，故對于防盜沒有作用。本設備使用簡便，閉合W1，車主便可離開汽車；回來時，斷開W1。在駕駛過程中被劫持，閉合W2 就可。而且成本低廉，而且也無需交納各種報警費用，很適合中低檔汽車安裝。

　　2 工作原理

　　熟悉手機的人，都知道手機有定位功能，將規(guī)定的字母發(fā)送至特定的號碼，便可以獲得短信的回復，告知你當前所處的位置。當然，它是通過移動通信網絡這個平臺來實現的。

　　對移動通信平臺而言，規(guī)定的字母是：ZJ；特定的號碼是：05058。也即將ZJ 字母發(fā)送至05058 時，便可以獲得移動通信網絡送回的短信，告知你當前的位置信息。這種位置信息通常是以極坐標的方式（ρ，θ），它是以附近的一座著名的建筑物為極點，再以你當今位置與極點的距離為矢徑ρ，并告知矢徑的方向θ來進行定位的。如何利用移動通信網絡來實現汽車的定位功能？圖1 給出了該技術的工作示意圖。

　　它是由汽車跟蹤處理器、車主手機等，再利用移動通信網絡平臺等構成的系統(tǒng)。其核心部分是裝在汽車內的一個“汽車跟蹤處理器”，該處理器由一臺手機、一個單片機、振動傳感器等等構成。通常傳感器不工作，當車主離開汽車時，傳感器開始工作，此時，如有盜賊動汽車，傳感器輸出信號使單片機系統(tǒng)工作，并將ZJ 字母通過報警手機發(fā)送到移動通信網絡的05058，并獲得移動網絡回送的該汽車的位置信息。然后由單片機控制，將該位置信息通過移動網絡再發(fā)送至車主的手機，由此可見，不管車主在何位置，都能了解汽車的實際位置。當盜賊開動汽車時，汽車跟蹤處理器會定時（一分鐘至一分半鐘）地重復前面的過程，將當前汽車的位置一一告知車主，起到了一個位置跟蹤的作用。

　　若車主在開車的過程中被盜賊劫持，只需來一個不起眼的小動作，按動一個隱藏的小開關，就能使汽車跟蹤處理器定時地重復上述過程，當然，位置信息的接受者不是車主本人，而是自己的親朋戚友（如向110 求救，則需由親朋戚友的手機轉發(fā)，因目前110 還沒有接收短信的功能）！使他們了解自己的去向，贏得最短的營救時間。

　　3 硬件設計

　　這里的硬件設計是指“汽車跟蹤處理器”的設計，主要部分是其中的單片機系統(tǒng)。圖2給出了硬件設計簡圖。單片機采用當前最流行的最廉價的小體積（20 腳）的AT89C2051。

　　當車主離開汽車時，應按閉合工作開關W1。當車主被劫持時，應閉合劫持報警W2。這兩個開關應裝在比較隱蔽但手容易觸摸到的地方。AT89C2051 的P1 口（P10—P17）的八個腳分別用來控制A1—A8 八個光電耦合器的通斷（腳低電平時導通），采用光耦的好處是能起到電路之間的隔離作用，因手機鍵盤的電平與單片機系統(tǒng)的電平并不相同。單片機系統(tǒng)初始化時，各輸入輸出腳（P10—P17, P30—P33 等）均呈高電平。振動傳感器不工作時輸出高電平，單片機不工作；當汽車被盜時，傳感器輸出低電平，觸發(fā)單片機工作。通過P10—P17控制A1—A8 導致K1—K8 分別通斷，模擬報警手機的一系列的按鍵動作，完成整個報警過程。

　　報警手機的聽筒必須斷開，以防盜車賊聽到。但它的輸出信號還必須保留，并將其輸入到R3、9013，作為移動通信網絡回送位置信息的提示信號。IC 的P32 腳原為高電平，當出現提示時，變?yōu)榈碗娖剑谑菃纹瑱C控制報警手機將位置信息發(fā)送出去（車主手機、朋友手機或轉發(fā)110 等）。

　　報警手機雖有19 個鍵，但我們只用8 個。見圖3 中的標上了K1—K8 的鍵，每個鍵接入對應的兩根線。因報警手機可以采用多種款式，故具體的鍵盤排列及各鍵的功能并不相同，使用時應區(qū)別對待，當然，程序的編制也有所不同，這點尤應注意。我們采用的手機是一種最便宜的手機（波導：BiRD_ S1160），手機本身不要錢，交500 元作話費即可。該手機的每個鍵均有多種功能，如K1 能編發(fā)短信等；K2 能進入預置電話本；K3 能關機、倒退等；K4、K5 可上翻下翻等；K6 開機、確認等；K7、K8 能鍵入“ZJ”字母等。限于篇幅，不能詳盡，可參考BiRD_S1160 使用說明書。

　　圖4 給出了汽車跟蹤處理器電源供電圖。它由汽車上的蓄電池分兩次降壓后供給，先由7805穩(wěn)壓成5V 供給單片機系統(tǒng)，再由兩個二極管降為3.6V 供給報警手機。

　　由報警手機、單片機、振動傳感器、電源供電器等構成的“汽車跟蹤處理器”應該放置在汽車內部比較隱蔽的地方。報警手機的這種連接，并不防礙手機的原有性能和使用。報警手機在使用前，應在手機內的電話本上先按順序預置三個電話號碼： 1：車主電話，先存儲車主姓名，再存儲車主的電話號碼；2：位置信息，先存儲中文“位置信息”，再存儲05058；3：報警電話，先存儲“救！AX-33445”（后面字母及數字為汽車牌照號），再存儲朋友電話號碼。到時只需進入該電話本選用就行。不同的手機功能鍵的使用也不相同，本手機的使用詳情可參考BiRD_S1160 使用說明書。4 軟件設計

　　本機的程序固化在AT89C2051 內，主要是用來模擬報警手機的按鍵過程。圖5 給出了汽車跟蹤處理器的軟件框圖。

　　在接通電源開關W0 后，程序在不斷地檢查按鍵W1、W2 是否閉合？若W1 閉合，則進入汽車防盜系統(tǒng)，報警手機進入待機界面，并刪除原有全部短信，以免造成錯誤的短信輸出。

　　A 然后檢查振動傳感器是否有輸出？（是否盜車？），沒有就循環(huán)等待，如有則按動K7、K8, 鍵入ZJ 兩字母，并將其發(fā)送至05058。再次刪除全部短信，等待移動通信回送的位置信息（實際上是在檢查IC 的P32 是否出現低電平。如有回信，則報警手機聽筒輸出高電平，P32 呈低電平）。再將位置信息轉發(fā)給車主。然后再返回，進行下一次的發(fā)送，間隔約一分半鐘。

　　W1 按下延時3 分鐘是留給車主離開汽車時用的，否則，一按下W1 就會引起報警。

　　若車主被劫持，閉合W2 就可以完成報警，過程與前者近似，只是不用振動傳感器，而位置信息是發(fā)送給朋友或轉發(fā)110。

　　5 結語

　　在向朋友報警時，可以采用短信目錄或短信內容兩種方式。

      采用前者簡單，但字數受到嚴格限制。它是將“救！AX-33445”寫入電話本的人名處，在對應的號碼處再填入朋友手機號碼。當它發(fā)送到朋友手機時，對方首先會看到短信的條目“救！AX-33445”。便可以采取營救行動；也可由朋友手機轉發(fā)110，不斷地告知被劫車輛的牌照號和實際位置，由110出動營救。

　　采用短信內容方式比較復雜，它不可以編寫好求救的短信先存儲起來，使用時再調用，因為手機經常會收到一些亂七八糟的短信，而且會打亂原有的次序，手機沒有區(qū)分這些短信的功能， 故只能在發(fā)送時臨時編寫，這樣就需要更多的按鍵才行，導致硬件復雜，程序編制過程繁瑣。

　　本設備自動化程度高，使用簡便，閉合W1，車主便可離開汽車；回來時，斷開W1。在駕駛過程中被劫持，閉合W2 就可。而且成本低廉，而且也無需交納各種報警費用，很適合中低檔汽車安裝。