【正文】 監(jiān)視系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、智能儀器儀表等。智能儀器儀表、汽車電子系統(tǒng)、家用電器、辦公自動(dòng)化設(shè)備、金融電子系統(tǒng)、玩具、個(gè)人信息終端及通信產(chǎn)品中。 單片機(jī)技術(shù) 單片機(jī)概念 單片機(jī)就是在一片半導(dǎo)體硅片上集成中央處理單元（ CPU）、存儲(chǔ)器（ RAM、 ROM）、并行 I/O 口、串行 I/O 口、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)、系統(tǒng)時(shí)鐘電路及系統(tǒng)總線的微型計(jì)算機(jī)。短消息服務(wù)是通過手機(jī)發(fā)送和接收有限長度的文本信息的功能。 2021 年，第一個(gè) GPRS 商用業(yè)務(wù)開通。泛歐數(shù)字會(huì)議（ PEDC）在英國倫敦召開。 GSM 發(fā)展歷史 1982 年，“移動(dòng)通信特別小組”在歐洲郵政與電信大會(huì)（ CEPT）上成立。 GSM 全球移動(dòng)通訊系統(tǒng) GSM 是英文 Global System of Mobile munication（ 全球移動(dòng)通訊系統(tǒng) ）的簡稱，是當(dāng)今應(yīng)用最普及的數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)，它已經(jīng)被大多數(shù)國家接受和使用。 GPS 衛(wèi)星的位置是已知的，而我們可以準(zhǔn)確測量接收機(jī)到衛(wèi)星之間的距離，那么接收機(jī)肯定在以衛(wèi)星為中心，測量 距離為半徑的圓球上。根據(jù)電文使用的偽碼不同，可將偽距分為 C/A碼偽距和 P 碼偽距。 GPS導(dǎo)航衛(wèi)星在正常工作時(shí)會(huì)連續(xù)地發(fā)射導(dǎo)航電文，導(dǎo)航電文使用偽隨機(jī)碼（偽碼）發(fā)送。接收機(jī)捕獲待測衛(wèi)星信號，測量出接收機(jī)到衛(wèi)星偽距變化率，并解調(diào)出該衛(wèi)星的其他數(shù)據(jù)，如時(shí)間、軌道等信息。 (3)用戶設(shè)備部分 4 用戶設(shè)備部分也就是 GPS 信號接收機(jī)。注入站將主控站修正過的衛(wèi)星參數(shù)注入到衛(wèi)星中。 (2)地面控制部分 地面控制部分由一個(gè)主控站 ,5 個(gè)全球監(jiān)測站和 3 個(gè)地面注入站組成。 GPS 構(gòu)成 GPS 全球定位系統(tǒng)由空間部分，地面控制部分和用戶設(shè)備部分構(gòu)成。目前，汽車防盜產(chǎn)品正向高科技化、功能多樣化和微型化發(fā)展。這是本課題要解決的主要問題。 （ 3）開發(fā)成本低。電子式防盜器采用的無線遙控器覆蓋范圍小，遙控器離開車較遠(yuǎn)時(shí)就會(huì)失效。目前機(jī)械式防盜鎖由于其 笨重、使用不便且防盜效果差已逐漸被淘汰。其安全性很高、車輛不易被盜，但價(jià)格昂貴。萬一車輛被盜，可以通過 GPS 迅速找回被盜車輛。汽車上安裝的聲光報(bào)警器可以在汽車的車門、后備箱蓋、前機(jī)艙蓋被強(qiáng)行開啟時(shí)發(fā)出報(bào)警聲，并 2 通過無線發(fā)射器通知車主。機(jī)械式的防盜鎖利用防盜鎖的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度來鎖定油門、離合、制動(dòng)、車輪及轉(zhuǎn)向盤等以達(dá)到防盜的目的，其價(jià)格便宜、安裝簡便，但需經(jīng)常拆裝、可靠性低。隨著微處理器的快速發(fā)展，汽車防盜器的微型化、智能化成為了現(xiàn)實(shí)。目前流行的是電子式防盜器，俗稱電子狗，其使用簡便、安全可靠。龐大的汽車擁有量吸引了盜賊的眼球，盜竊目標(biāo)由室內(nèi)貴重物品轉(zhuǎn)向汽車，汽車盜竊案以驚人的速度上升，盜竊手 段變得日益高明。 And based on GPS global positioning system (GPS) and GSM car alarm the public work product even though its high reliability, but need has the service of the monitoring center, need to pay it, cause the owner security costs increased, lowstandard cars in use is still very low. To solve these problems, put forward a design scheme based on GPS and GSM car alarm system. System with the single chip processor as the master control chip, adopts SIM908 GSM/GPRS/GPS integration modules, using GPS global positioning systems and GSM wireless munication service and short message services, design and realize the remote control car, SMS alarm and location tracking, and other functions, wide scope, high reliability and no noise pollution, and does not require the monitoring center, reduce security costs. Key words: car security system； GSM； GPS； SIM908； Microcontroller III 目錄 摘要 ..................................................................... II ABSTRACT ................................................................ III 1 緒論 ................................................................... 1 課題背景 ............................................................ 1 汽車防盜器的發(fā)展概況 ................................................ 1 課題研究目的和意義 .................................................. 2 2 課題研究相關(guān)技術(shù) ....................................................... 3 GPS 全球定位系統(tǒng) .................................................... 3 GPS 構(gòu)成 ........................................................ 3 GPS 原理 ........................................................ 4 GSM 全球移動(dòng)通訊系統(tǒng) ................................................ 4 GSM 發(fā)展歷史 .................................................... 5 短信息業(yè)務(wù)（ SMS） ............................................... 5 單片機(jī)技術(shù) .......................................................... 5 單片機(jī)概念 ...................................................... 5 單片機(jī)的特點(diǎn) .................................................... 6 ATMEL 89 系列單片機(jī) ............................................. 6 3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 ....................................................... 7 系統(tǒng)功能需求分析 .................................................... 7 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ........................................................ 8 4 系統(tǒng)硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) ................................................ 11 穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) ................................................. 11 SIM908 模塊及其外圍電路 ............................................ 12 SIM908 模塊簡介 ................................................ 12 SIM908 對外接口電路 ............................................ 13 單片機(jī)外圍接口電路 ................................................. 15 SD 卡接口電路 .................................................. 16 5 系統(tǒng)軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) ................................................ 17 V 短信的發(fā)送與接收程序 ............................................... 18 GPS 數(shù)據(jù)接收程序與分解 ............................................. 19 6 系統(tǒng)調(diào)試與分析 ........................................................ 22 結(jié)束語 ................................................................... 24 致謝 ..................................................................... 25 參考文獻(xiàn) ................................................................. 26 附錄 ..................................................................... 27 附錄 1 系統(tǒng)總電路圖 .................................................... 27 附錄 2 系統(tǒng)程序 ........................................................ 28 1 1 緒論 課題背景 自改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，汽車這種高端消費(fèi)品已經(jīng)進(jìn)入千家萬戶，成為普通老百姓家中的私人交通工具。目前市場上普遍使用的電子式汽車防盜產(chǎn)品作用范圍小、可靠性低、誤報(bào)率高且噪聲污染大；而基于 GPS 全球定位系統(tǒng)和 GSM公眾網(wǎng)絡(luò)的汽車防盜產(chǎn)品雖然其可靠性高，但是需要有監(jiān)控中心的服務(wù)，需要繳納入網(wǎng)費(fèi)，造成車主防盜成本增高，導(dǎo)致在中低檔轎車上的使用率還很低。針對這些問題，提出一種 基于 GPS 和 GSM 的汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2021年全國私家車擁有量為 萬輛。因此，汽車防盜成為車主們非常關(guān)心的話題，汽車防盜器成為了汽車的必需品。汽車防盜器的高性能化得益于科技的快速發(fā)展和普及。 GPS 全球定位系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用，使得車主能在全球范圍內(nèi)對愛車進(jìn)行監(jiān)視和定位追蹤。電子式汽車防盜器是目前市場上使用比較普遍的防盜裝置。電子式防盜器價(jià)格適中、使用方 便、可靠性較高，但誤報(bào)率高，噪聲污染的，防盜范圍有限。網(wǎng)絡(luò)式徹底解決了普通防盜器 無法解決的距離限制和易于破解的難題，但需要支付服務(wù)費(fèi)、且車主隱私得不到保護(hù)。 課題研究目的和意義 汽車的安全問題是車主們最關(guān)系的問題，汽車防盜器成為了必需品。電子式防盜器因其方便可靠且價(jià)格便宜已經(jīng)得到普及，而網(wǎng)絡(luò)式防盜系統(tǒng)由于成本較高，縱然性能可靠、防盜范圍廣，還是得不到廣泛的使用。而本系統(tǒng)依托 GSM 公眾網(wǎng)，覆蓋范圍廣，能在全球范圍內(nèi)獲取愛車的信息。大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)式防盜系統(tǒng)都采用比較高級的微處理器作為主控芯片，芯片成本和技術(shù)成本都較高。目前網(wǎng)絡(luò)式防盜系統(tǒng)都需要監(jiān)控中心的支持，使得防盜成本大大提高。只有掌握當(dāng)今先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，才能設(shè)計(jì)出滿足當(dāng)代社會(huì)需求的產(chǎn)品。 (1)空間部分 GPS 的空間部分由距地表 20200km 的上空的 24 顆 衛(wèi)星 組成（ 21 顆工作 衛(wèi)星 ， 3顆備用衛(wèi)星），運(yùn)行周期為 12h。監(jiān)測站均配裝有精密的銫鐘和能夠連續(xù)測量到所有可見衛(wèi)星的接受機(jī)。主控制站位于美國科羅拉多州法爾孔空軍基地 （ Falcon .Colorado）。接收機(jī)由硬件和內(nèi)置軟件 組成，內(nèi)置軟件包含定位算法。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，接收機(jī)就可以利用內(nèi)置有微處理器和定位算法解算出用戶的經(jīng)緯度、海拔、速度、航行等信息。 GPS 衛(wèi)星使用兩組偽碼，一組稱為 C/A 碼 ( Coarse/ Acquisition Code)，頻率為 ，另一組稱為 P 碼 (Precise Code) ，頻率為 。 C/A 碼偽距精度約為 20 米左右， P 碼偽距精度約為 2 米左右。如果我們測量接收機(jī)到三顆衛(wèi)星的距離，就可以確定用戶在三個(gè)圓球相交的點(diǎn)上，得出接收機(jī)的