【文章內(nèi)容簡介】 傳真、。此外，該模塊還具有電話簿功能、多方通話，漫游檢測功能，常用工作模式有省電模式、IDLE、TALK等模式。通過獨特的40引腳的ZIF連接器，實現(xiàn)電源連接、指令、數(shù)據(jù)、語音信號、及控制信號的雙向傳輸。通過ZIF連接器及500天線連接器，可分別連接SIM卡支架和天線。如圖42所示。 圖42 TC35功能框圖 TC35模塊的外圍電路TC35模塊的正常運行需要相應(yīng)的外圍電路與其配合。TC35共有40個引腳，通過ZIF連接器分別與電源電路、啟動與關(guān)機電路、語音通信電路、數(shù)據(jù)通信電路、信號指示燈電路、SIM卡電路等連接。（1）電源及激活電路電源電路分為充電電池和穩(wěn)壓電源模塊兩部分:，同時產(chǎn)生MAX3232所需要的高電平；同時另一路電源連接到ZIF連接器的112引腳，在充電模式下，為TC35提供+6V、500mA的充電電壓。如圖43所示。圖43 TC35激活電路（2）語音通信電路模塊語音接口的外圍電路相對簡單。TC35有兩個語音接口，每個接口均有模擬麥克輸入和模擬耳機輸出。為了適合不同的外設(shè)，模塊共有6種語音模式。第一個語音接口的默認配置為Votronic ，語音模式為1（默認）、5，其中模式1參數(shù)固定。第二個語音接口為頭戴式耳機和麥克設(shè)置，語音模式為6。為了防止從麥克風(fēng)和耳機導(dǎo)線引入高頻干擾，影響TC35的正常運行。設(shè)計電路時，在麥克風(fēng)、耳機、以及手持聽筒的插孔處都裝有電感。此外，考慮到靜電保護的因素，所以語音信號輸入端都通過電容與GND耦合。（3）手動關(guān)機電路TC35的關(guān)機電路只要由開漏極三極管構(gòu)成，其輸出關(guān)機信號直接接至TC35的引腳。該管腳定義為EMERGOFF是關(guān)機控制，低電平有效。如圖44所示。圖44 TC35關(guān)機電路 （4）信號指示燈電路信號顯示電路指信號由TC35的32腳 (SYNC)輸出，通過外接電源和發(fā)光管指示電路工作狀態(tài)。SYNC引腳有兩種工作模式，一種是指示TC35的工作狀態(tài)，也可用AT+SYNC進行切換。工作狀態(tài)指示時，當(dāng)LED熄滅，表示TC35處于關(guān)閉或睡眠狀態(tài)。當(dāng)LED為 600ms亮 /600ms熄時，表明TC35己經(jīng)登錄網(wǎng)路，處于待機狀態(tài)。如圖45所示。圖45信號指示燈顯示電路 （5）SIM卡電路基帶處理器集成了一個與ISO 78163 IC card標準兼容的SIM接口。為了適合外部的SIM接口，該接口連接到主接口（ZIF連接器）。，TC35在ZIF的連接器上為SIM卡接口預(yù)留了6個引腳，所添加的CCIN引腳用來檢測SIM卡支架中是否插有SIM卡。當(dāng)插入SIM卡，該引腳置為高電平，系統(tǒng)方可進入正常工作狀態(tài)。但是目前移動運營商所提供的SIM卡均無CCIN引腳，所以在設(shè)計電路時將引腳CCIN與CCVCC相連。在設(shè)計中為SIM卡布線時，如果將SIM卡的第四腳CCGND直接與印刷電路板的GND相連，不作任何信號的隔離保護，則通話時音量較小。為了達到最佳的通話效果，采用在SIM支架下，即印刷電路板的頂層敷設(shè)一層銅隔離網(wǎng)，該層敷銅與SIM卡的CCGND引腳相連，CCGND與電路板的GND之間通過兩個并聯(lián)的電容和電感耦合。此舉為SIM卡構(gòu)成了一個隔離地，屏蔽了其他信號線對SJM卡的干擾。再進行語音通話時，話音清晰。 MSP430單片機本文選用的控制核心是MSP430F149單片機，它是TI公司推出的MSP430系列單片機中的一種，該系列單片機具有16位RISC結(jié)構(gòu)，能夠達到很高的代碼效率，除此之外，MSP430系列單片機還具有以下的顯著特點：低電壓、低功耗；強大的處理能力；穩(wěn)定的工作性能；豐富的片內(nèi)資源；工業(yè)級產(chǎn)品。MSP430系列單片機都是工業(yè)級產(chǎn)品，具有40度—+85度的工作溫度范圍，并具有較強的抗干擾能力。MSP430系列單片機具有OPT、Flash、EPROM和ROM四種類型，其中具有片內(nèi)JTAG調(diào)試接口的Flash型MSP430單片機擁有十分便捷的開發(fā)環(huán)境，通過JTAG將程序下載到Flash內(nèi)，上位機軟件控制片內(nèi)程序的運行，向JTAG接口輸出片內(nèi)信息供調(diào)試開發(fā)，不需要額外的仿真器和編程器，節(jié)約了開發(fā)成本。MSP430F149單片機是MSP430X14X系列中的一種，除了MSP430系列單片機的共同特點之外，MSP430F149單片機主要特性：低工作電壓；基本的時鐘模塊；內(nèi)置的12位ADC；具有3個捕獲/比較寄存器的16位定時器TimerA；具有7個捕獲/比較寄存器的16位定時器TimerB；多達60KB的 FlashROM和2KB的RAM；內(nèi)部帶有256B的Flash存儲器模塊；6個可配置第二功能的IO端口。整個系統(tǒng)采用汽車蓄電池供電，蓄電池提供標準的12V電壓，對于輸出功率較大的驅(qū)動元件，都使用12v電源直接供電，而單片機、無線接收模塊等均采用7805穩(wěn)壓模塊，將12V電壓轉(zhuǎn)換為5V標準電壓輸出，如圖46所示。圖46電源電路原理圖 TC35接口電路TC35與系統(tǒng)電路的連接依靠40針的用戶接口，TC35所有外接信號的收發(fā)，如AT指令的輸入，供電電壓的提供、聲音信號的收發(fā)等均通過40針接口完成。TC35模塊主要通過兩線(TXD，RXD)與單片機的串口進行連接，從而實現(xiàn)單片機對TC35模塊的控制。對于TC35的其他管腳在不使用的時候，如果該管腳為輸出的話，一般懸空；如果為輸入時，則需要通過10K的電路上拉。在設(shè)計的時候需要考慮TC35模塊的電源管腳并連在一起。如圖47所示。圖47 TC35模塊的接口設(shè)計 本防盜系統(tǒng)利用檢測報警喇叭線的狀態(tài)判斷是否有偷盜情況，如圖48所示。當(dāng)發(fā)生偷盜情況時，汽車的防盜報警器會通過繼電器將喇叭線置位高電平一段時間，此時喇叭報警，光偶也會導(dǎo)通。無偷盜情況時，喇叭繼電器斷開，喇叭線相當(dāng)于斷路，此時此時光藕不會導(dǎo)通。通過判斷 ，我們可以判斷報警器是否報警。，可以確定車輛發(fā)生盜竊情況，MSP43OF149控制TC35自動編輯短消息給用戶手機。同時，汽車的左前后門，右前后門及前蓋箱和后蓋箱被非正常打開時都會把信息以開關(guān)量的形式送給單片機，然后系統(tǒng)再通過GSM網(wǎng)絡(luò)把相應(yīng)的信息發(fā)送給用戶。圖48 防盜報警電路第五章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計無線通訊系統(tǒng)在汽車防盜系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是利用GPS模塊與GSM模塊進行地理位置和位置信息的傳輸。主要控制單元MCU采用低功耗微處理，分別與GSM模塊進行通訊，從GPS模塊獲得地理位置信息，然后對地理位置信息進行數(shù)據(jù)獲取，再按照短消息的協(xié)議標準進行數(shù)據(jù)封裝，最后通過對GSM模塊的設(shè)置，把封裝好信息以短消息的形式發(fā)送出去。把設(shè)計好的裝置安裝在汽車上，就可以實現(xiàn)汽車防盜。 系統(tǒng)程序模塊系統(tǒng)程序模塊主要包括主控模塊、系統(tǒng)模塊、防盜器接口模塊、報警模塊、GSM處理模塊和GPS處理模塊等?？撮T狗是否正常開始初始化各模塊設(shè)計調(diào)用系統(tǒng)模塊調(diào)用防盜模塊調(diào)用GSM模塊調(diào)用GPS模塊報警模塊 主控模塊與其他模塊的關(guān)系 主控模塊此模塊是本系統(tǒng)的核心，包括對相關(guān)設(shè)備初始化函數(shù)的調(diào)用和設(shè)置，以及在它的程序主函數(shù)中調(diào)用其他模塊中的相關(guān)函數(shù)以完成程序功能。其基本思想是采用輪詢方式，在一個大主循環(huán)里調(diào)用各個功能模塊中各自的小循環(huán)，并在各關(guān)鍵部位設(shè)置看門狗，以防系統(tǒng)死機。 系統(tǒng)模塊此模塊功能主要是對MSP43OF149自身的相關(guān)設(shè)備進行管理，包括對MSP430F149兩個串口的波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位等初始化設(shè)置和對串口數(shù)據(jù)收發(fā)的管理，對I/0口和中斷的控制。 防盜模塊在此模塊中主要編寫汽車防盜器的接口通訊協(xié)議，包括對汽車防盜器的控制以及從防盜器讀取汽車報警信息。 報警模塊 此模塊對防盜模塊作出反應(yīng)，用來判斷防盜器是否立即報警。 GSM模塊本次研究選用了WaveeomFastraekMl206調(diào)制解調(diào)器，它是雙波段GSM調(diào)制解調(diào)器，專為數(shù)據(jù)、傳真、短信服務(wù)和語音應(yīng)用產(chǎn)品設(shè)計，它體積小，功耗低，溫度條件高于GSM標準。它在短信息方面的應(yīng)用最具優(yōu)勢，最高速率可達14400bit/s。 GPS模塊本系統(tǒng)使用的GPS通訊協(xié)議是NMEA0183協(xié)議。NMEA0183是GPS25輸出的數(shù)據(jù)格式，它是美國國家海洋電子協(xié)會制定的，是目前普遍使用且為大多數(shù)生產(chǎn)商遵循的協(xié)議。NMEA0183協(xié)議報文的語句串 (ASCII字符)格式全部信息可如下表示：$AAXXX，ddd…ddd，*hhCRLF，具體說明如表51。表51$串頭，表示串開始AA識別符XXX語句名ddd數(shù)據(jù)字段，字母或數(shù)字，數(shù)據(jù)分隔符*hh 校驗和CR回車控制符LF換行控制符通常，GPS接收機每秒通過直接計算產(chǎn)生一次定位數(shù)據(jù)，位置時間信息通過封裝成GPS報文交給主機。 NMEA0183報文輸出的常用語句信息包含內(nèi)容，如表52。 表52NMEA0183輸出語句NMEA種類說明GPGGA衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)GGPLL經(jīng)度和緯度GPGSA導(dǎo)航偏差和有源衛(wèi)星GPGSV可收到信號的GPS衛(wèi)星狀態(tài)GPPMC推薦最小數(shù)據(jù)量的GPS具體內(nèi)容/傳輸數(shù)據(jù)GPVTG對地方向及對地速度其中GPRMC是推薦最小數(shù)據(jù)，適合海上船只或地面交通工具使用，可給出世界標準時間、經(jīng)度、緯度、航行速度、方向等信息。輸出范例為:$GPRMC， ，A，S，E，，030410，*10CRLF。表53RMC資料格式名稱實例說明訊信代號$GPRMCRMC規(guī)范臺頭標準定位時間定位狀態(tài)AA=資料可用，V=資料不可用緯度南北半球指示S南半球（S）北半球（N）經(jīng)度東西半球指示E東半球（E）西半球（W）對地速度對地方向?qū)嶋H值日期030410日日月月年年磁極變量（1）東半球校驗碼*10CRLF信息結(jié)束第六章 系統(tǒng)仿真 MATLAB軟件簡介MATLAB是MATrix LABoratory的縮寫，1984年由美國MathWorks公司推向市場，由于MATLAB以矩陣作為基本編程單元，提供了各種矩陣的運算與操作，因此早期主要用于現(xiàn)代控制中復(fù)雜的矩陣、向量的各種運算。MATLAB歷經(jīng)十幾年的發(fā)展，現(xiàn)己集科學(xué)計算、圖像處理、聲音處理于一身，是一個高度集成的系統(tǒng)，成為國際公認的最優(yōu)秀的科技應(yīng)用軟件。該軟件具有功能強大、界面友善、語言自然、開放性強等特點，使它獲得對應(yīng)用學(xué)科極強的適應(yīng)力，在線性代數(shù)、矩陣分析、數(shù)值計算及優(yōu)化、數(shù)理統(tǒng)計和隨