【文章內(nèi)容簡介】 部分、地面監(jiān)控部分和用戶接收機(jī)三大部分組成，衛(wèi)星星座連續(xù)不斷的發(fā)送動(dòng)態(tài)目標(biāo) —— 汽車的三維位置、速度和時(shí)間信息給用戶接收機(jī)。接12345678U1RT0100Q38550D11N5819C1104uFC2104uFR6100KR410KR510KR347KSPQ2 8050R2220KR110KQ1 855012VF1500mALS1Speaker遼寧交通高等專科學(xué)校 13 收機(jī)從接收到的反饋信息來獲 知汽車當(dāng)時(shí)所處的位置。 GPS 的概念 GPS 是 Global Positioning System 的縮寫，意思為全球定位系統(tǒng)，包括 24 顆人造衛(wèi)星與五個(gè)地面站，從而提供精確定位。在此基礎(chǔ)上，在融合不同的功能，最終實(shí)現(xiàn)跟蹤、防盜和導(dǎo)航的功能。 （ 1） GPRS Modem 介紹 本系統(tǒng)選用了西門子的 MC35i 模塊。 MC35i 是新一代 GSM/GPRS 雙模模塊，它采用緊湊型設(shè)計(jì)，完全兼容上一代的 TC35 產(chǎn)品，為用戶提供了簡單、內(nèi)嵌式的無線 GPRS 連接。MC35i的 GPRS永久在線功能提供了 最快的數(shù)據(jù)傳輸速率 , 其體積小、功耗低 , 能提供數(shù)據(jù)、語音、短信、傳真功能 , 可廣泛用于遙感測(cè)量記錄傳輸、遠(yuǎn)程信息處理、電話。 MC35i 作為理想解決方案的高速數(shù)據(jù)傳輸能廣泛應(yīng)用于 POS 終端機(jī)和掃描器、安全系統(tǒng)、遠(yuǎn)程遙測(cè)和信息處理系統(tǒng)、跟蹤管理系統(tǒng)、交通控制和導(dǎo)航系統(tǒng)、便攜式控制裝置、 GPRS Modem 支持 GSM900/GSM1800 雙頻，支持 GRPS Class8/ClassB， AT 指令直接控制， CSD 狀態(tài)下最大速率 kb/s， GPRS 狀態(tài)下行最大速率 kb/s （ 2） GPS 在 汽車防盜中的應(yīng)用 全球定位系統(tǒng)（ GPS）防盜技術(shù)可以說是汽車防盜史上的里程碑。因?yàn)?GPS 一改傳統(tǒng)防盜器的被動(dòng)、孤立無助的被動(dòng)式服務(wù)，能為車主提供全方位的主動(dòng)式服務(wù)。監(jiān)控中心的服務(wù)人員為車主提供 2 4 小時(shí)全天候服務(wù)。 GPS具有車輛定位、反劫報(bào)警、網(wǎng)絡(luò)防盜、遙控熄火、車內(nèi)監(jiān)聽、拋錨救援、人工導(dǎo)航等多種功能；除了提供安全服務(wù)外， GPS還可以為車主提供增值服務(wù)，如緊急救援、送水、送油、訂票等。專家們認(rèn)為，具有網(wǎng)絡(luò)報(bào)警功能的 GPS反劫防盜產(chǎn)品將是未來汽車防盜產(chǎn)品發(fā)展的主流方向。 監(jiān)控中心 監(jiān)控中心設(shè)計(jì)為一 個(gè)網(wǎng)站，其計(jì)算機(jī)可通過 GPRS Modem 與互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)，使計(jì)算機(jī)作為服務(wù)器或數(shù)據(jù)終端。 因特網(wǎng)是按 IP 地址進(jìn)行尋址的，所以設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)上都需要有一個(gè)唯一的 IP，關(guān)于 IP 地址問題的解決，用戶可以申請(qǐng)專用 IP 地址，也可在網(wǎng)上取得 IP 地址后通過短消遼寧交通高等?？茖W(xué)校 14 息發(fā)給對(duì)方，當(dāng)防盜裝置發(fā)現(xiàn)緊急情況時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)通過 GPRS 網(wǎng)絡(luò)，聯(lián)接到 Inter網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)中心的計(jì)算機(jī)上。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，用戶和控制中心相互之間必須知道對(duì)方的 IP 地址，才能進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并且雙方的 IP 地址都應(yīng)該能夠在互聯(lián)網(wǎng)可以直接訪問，這就要求控制中心 計(jì)算機(jī)的 IP 是互聯(lián)網(wǎng)上唯一的，而不是局域網(wǎng)內(nèi)的 IP 地址。 一般情況下，控制中心計(jì)算機(jī)與 Inter 網(wǎng)絡(luò)連接有很多種，其主要區(qū)別在于通過撥號(hào)上網(wǎng)時(shí)所獲取的 IP 地址是否為動(dòng)態(tài)的。因此，如果數(shù)據(jù)中心的 IP 地址每次都不同，這就要求在通訊前將數(shù)據(jù)中心的計(jì)算機(jī)的 IP 地址告知防盜裝置系統(tǒng)。告知防盜系統(tǒng) IP 地址時(shí)，可以利用短消息業(yè)務(wù)將數(shù)據(jù)中心的計(jì)算機(jī)的 IP 以約定形式發(fā)送給 SIM，系統(tǒng)從 SIM卡讀取 IP 值。如果數(shù)據(jù)中心的計(jì)算機(jī)的 IP 是固定的，在防盜裝置系統(tǒng)初始化時(shí)固化進(jìn)去就可以了。 智能防盜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的兩種工作模式 根據(jù)汽車被盜時(shí)距離車主遠(yuǎn)近的不同，該系統(tǒng)有使用 Inter 網(wǎng)絡(luò)和不需使用Inter 網(wǎng)絡(luò) 兩種工作模式： （ 1）當(dāng)車主駕車外出，車輛停放位置與車主比較近時(shí)，防盜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只需通過 GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)短消息給用戶的手機(jī)，報(bào)告給車主汽車現(xiàn)在的安全狀況，而不需要上 Inter 網(wǎng)絡(luò)，這樣用戶在短時(shí)間內(nèi)（通常為幾秒鐘）便可以采取補(bǔ)救措施。 （ 2）當(dāng)用戶車輛在公用車庫或者距離車主很遠(yuǎn)時(shí)，此時(shí)防盜系統(tǒng)就將信息經(jīng) GPRS 和INTERNET 網(wǎng)絡(luò)傳送給監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)，監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)分析現(xiàn)場(chǎng)傳輸?shù)膱D片、聲音等資料后，就會(huì)采取相 應(yīng)的措施，并將 GPS 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到的有效信息提供給公安機(jī)關(guān)，幫助其快速破案。 遼寧交通高等專科學(xué)校 15 3. 汽車防盜系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)主要由中央處理器、信號(hào)采集系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)和通信系統(tǒng)組成，各部分之間的相互關(guān)系如圖 31所示： 圖 31 系統(tǒng)邏輯圖 從上圖我們可以直觀的看出各系統(tǒng)之間的關(guān)系如下：傳感器將檢測(cè)到的信號(hào)傳給 DSP中央處理器，當(dāng)處理器檢測(cè)到信號(hào)并判定信號(hào)為有用的告警信號(hào)后便會(huì)發(fā)出命令給報(bào)警系統(tǒng)，報(bào)警系統(tǒng)收到命令 后便會(huì)啟動(dòng) GPS 接收機(jī)和視頻設(shè)備同時(shí)發(fā)出聲光告警，同時(shí)， GPS系統(tǒng)和視頻系統(tǒng)會(huì)將采集到的位置信息通過 GPRS 網(wǎng)絡(luò)以信息的形式通知給監(jiān)控中心，監(jiān)控中心便會(huì)通過 GPRS 網(wǎng)絡(luò)采取相應(yīng)的措施，如斷掉汽車的油路，通知警察局等。 本系統(tǒng)不同于其它汽車防盜系統(tǒng)的地方就是增加了一個(gè)四輪鎖死系統(tǒng)。它在車主離開汽車啟動(dòng)防盜系統(tǒng)時(shí)同時(shí)啟動(dòng)，使汽車四輪鎖死，以保證汽車處于非常安全的狀態(tài)。另外本系統(tǒng)還裝有無線遙控裝置，當(dāng)偷車賊解除四輪鎖定時(shí)，監(jiān)測(cè)中心還可以通過網(wǎng)絡(luò)重新將其進(jìn)行鎖定且此時(shí)不在受人為控制。 本系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，規(guī) 定傳感系統(tǒng)用數(shù)字“ 0”表示，告警系統(tǒng)用數(shù)字“ 1”表示，振動(dòng)傳感器( 001 )斷線式傳感器( 010 )滾珠式觸發(fā)傳感器 ( 011 )報(bào)警系統(tǒng) ( 1 )GPRS 通信系統(tǒng)四輪鎖死系統(tǒng)熱傳感器( 000 )監(jiān)控中心DSP 中央處理器系統(tǒng)GPRS 手機(jī)控制系統(tǒng)遼寧交通高等?？茖W(xué)校 16 傳感系統(tǒng)中各傳感器用兩位數(shù)字表示，以便區(qū)分。例如：“ 000”表示傳感系統(tǒng)中的熱傳感器。具體表示數(shù)字如上圖所示。 DSP中央處理器工作流程的設(shè)計(jì) DSP芯片是該系統(tǒng)的核心，起著至關(guān)重要的作用。在本設(shè)計(jì)中選用了 TMS320F240DSP芯片作為系統(tǒng)處理器，與原有的單片機(jī)作為處理器相比從本質(zhì)上改變了數(shù)據(jù)的處理方式，加快了系統(tǒng)的處理速度，并且使信號(hào)的接收和處理更加準(zhǔn)確。該芯片的工作流程如圖 32所示： 圖 32 DSP中央處理器流程圖 DSP芯片工作流程描述如下： 系統(tǒng)啟動(dòng)后首先要對(duì)相應(yīng)的變量和模塊進(jìn)行初始化，初始化采用子程序調(diào)用形式來完成，這樣可以增強(qiáng)程序的可讀性。初始化和主程序流程圖如圖 。系統(tǒng)初始化主要包括以下幾個(gè)方面： （ 1）對(duì) TMS320F240的初始化：如 CPU工作方式、時(shí)鐘輸出方式、中斷系統(tǒng)初始化（屏蔽中斷）和 I/O寄存器以及串口初始化等； （ 2）確定初始化變量如預(yù)置短消息，設(shè)置位置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等； （ 3）各模塊的初始化：對(duì) MC35i模塊如檢查 SIM卡、網(wǎng)絡(luò)情況，設(shè)置短消息 格式等；對(duì)擴(kuò)展口 8251模塊如設(shè)置工作方式和波特率；對(duì) GPS模塊如設(shè)置協(xié)議方式工作頻率； 開 開開 開 開開 開 開 開 開開 開開 開 D S P 開 開開 開 開 開 開開 開 開 開 開開 開 開 開開 開 開 G P S 開G P R S 開 開 開開 開 開開 開 開 開 開開 開 開開 開 8 2 5 1 開 開 開 開 開 開G P S 開 開 開 開 開 開 開開 開 開 開 開開 開 開 開 開NYYN開 開 開 開 開開遼寧交通高等?？茖W(xué)校 17 （ 4）關(guān)中斷進(jìn)入主程序； （ 5）中斷的應(yīng)用 [5]。本系統(tǒng)中固有的和擴(kuò)展的端口引起的中斷分別屬于可屏蔽的內(nèi)部硬件中斷和外部硬件中斷。高優(yōu)先級(jí)的外部引腳中斷和串行通信 SCI引發(fā)的接收中斷觸發(fā)INT1，低優(yōu)先級(jí)的外部引腳中斷和串行通信 SCI引發(fā)的接收中斷觸發(fā) INT5。在本系統(tǒng)中，傳感器產(chǎn)生的外部中斷設(shè)置為高優(yōu)先級(jí)， GPRS接收模塊串行通信使用外部中斷則為低優(yōu)先級(jí)。由此可見處理汽車遭破壞時(shí)的信號(hào)傳送以及車主通過無線 GPRS網(wǎng)絡(luò) 和控制器之間進(jìn)行信息交換均利用了 TMS320F240的中斷系統(tǒng)。 當(dāng)開中斷后系統(tǒng)將不斷的 查詢 8251狀態(tài)寄存器判斷 GPS是否接收新數(shù)據(jù)，當(dāng)確認(rèn)接收新數(shù)據(jù)后將調(diào)用電文數(shù)據(jù)處理子程序?qū)ζ鋽?shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，并判定是否將電文數(shù)據(jù)經(jīng)GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給監(jiān)控中心。 報(bào)警系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中報(bào)警系