基于ARM的汽車防盜報警系統設計

隨著我國汽車工業(yè)的高速發(fā)展，許多家庭擁有了自己的私家車，但車庫的數量遠遠滿足不了需求，因此，如何有效地防止汽車被盜是車主們最關心的問題。近年來，科學技術迅猛發(fā)展，結合各種新技術的新型汽車防盜裝備相 繼出現。由于目前車載系統的功能正在逐步的增強、增多，采用單片機的控制已越來越無法適應需求。所以在汽車電子中采用嵌入式技術將成為必然。

本文采用嵌入式技術開發(fā)車載防盜裝置，一方面能增強控制能力，提高汽車防盜的智能化程度。另一方面，縮小了裝置的體積，提高了該裝置應用的靈活性，同時也為將來進一步增強汽車電子的功能提供了擴展的空間。由于篇幅有限，本文只對硬件電路做介紹。

系統主要由ARM嵌入式控制器、手機模塊、無線遙控模塊、汽車控制和狀態(tài)檢測模塊4部分組成。汽車控制和狀態(tài)檢測模塊將車輛相關數據采集給ARM嵌入式控制器，ARM嵌入式控制器再將其傳給手機模塊和無線遙控模塊，最終達到報警的目的。系統原理如圖1所示。

若有盜車者非正常啟動汽車后產生振動，振動傳感器將得到的低電平有效的信號傳給LPC2210，LPC2210再將該信息傳出；一個傳給報警電 路，另一個傳給TC35。報警電路主要由集成塊、揚聲器和電子開關SCR組成。其中三極管或復合管，是為了提高功率而常采用的電路措施，他組成了一個電流 放大倍數很大的等效晶體管，總放大倍數為這兩管放大倍數的乘積。SCR是由可控硅構成的電子開關，電容和電阻構成降壓器兼濾波器，給IC提供+3～+4 V的電壓；IC為摸擬聲報警集成電路，報警器由SCR控制，盜車賊一旦按錯密碼后，則電瓶電流除一路進入防盜系統外，另一路是在發(fā)動機被啟動，帶動發(fā)動機 工作后，其中性接點的輸出電壓經微分電路，可控硅SCR被觸發(fā)，又經電阻降壓，電壓加在IC的電源輸入端，IC獲得電壓輸出報警信號，經復合管放大，催動 揚聲器發(fā)出響亮的報警聲。而在靜態(tài)時，整個電路不耗電。如圖2所示。

GSM模塊的工作，電壓為3.3～5 V，而在啟動連接傳輸登陸網絡的過程中要求電源提供峰值2 A的電流，并且電壓的壓降不能大于400 mV，因而在模塊電源供電設計時必須充分考慮到電壓可能下降。必須保證最小電壓高于3 V，另外，在數據傳輸的過程中，電壓的波動不能大于400 mV，否則，TC35會認為是電壓過低而自動關閉模塊。因此，電路的電源線要盡可能短。如果用電池夾作備用電源，還要考慮主板和電池夾連線上的電阻引起的 壓降。在電路設計中，可以把ZIF接口的電源和其他的電源分開供電，ZIF接口電源單獨供電，一定要保證以上的要求，可以采用大功率器件高穩(wěn)定的開關電源 供電。

1.3 串行接口設計

GSM模塊和系統處理器通過串行TIU TRS 232標準串行總線進行數據交換。所有操作的高電平都是CMOS電壓(2.65 V)，因而，RS 232轉換芯片的邏輯電平必須采用低壓供電形式(3.3 V)，不能用5 V的串口轉換芯片。在設計中選用了MAX公司的MAX 3238實現數據轉換。MAX 3238是MAX公司生產的3.3 V邏輯電平串行轉換芯片，和常用的MAX 232具有相同的特性，只是邏輯電平是3.3 V。模塊和處理器的串行通信完全符合通用串行總線標準。具體硬件接口電路如圖3所示。

GSM模塊中的基帶處理器有一個完整的SIM卡接口，這個接口完全符合ISO7816 3標準。在SIM卡接口設計時，為了保證更高的穩(wěn)定性，ZIF連接器和卡座引腳的最大長度不應超過200 mm。

在設計時還需要考慮的一個問題是SIM卡的地線處理。當然，根據個人的設計習慣和風格有很多不同的方法。要達到的最終目的是使SIM卡座有一個 單獨的地。因此，用1個電感和1個電容構成一組濾波電路，在卡座的每一邊都放一組這樣就構成一個環(huán)形隔離帶，使SIM卡和外面保持一個相對獨立的地，再通 過一根線把模塊接口地和SIM卡的地相連。

無線遙控功能采用SRWF-1模塊實現，通過89C51進行控制，將C51收到的信息通過串口發(fā)給SRWF-1發(fā)射模塊，SRWF-1接收模塊將接收到的信息通過串口傳給LPC2210。

經實驗驗證，采用基于GSM短消息的通信方式控制汽車報警系統，不僅可以大大提高報警系統的通信可靠程度，而且通信距離基本不受限制，從而實現 用戶對汽車的長距離實時監(jiān)控；此外本系統還可對入侵的緊急程度進行區(qū)分，便于用戶根據情況采取措施，滿足汽車用戶對汽車防盜的要求，而且本系統成本不高， 易于推廣。