【正文】 移動通信技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)、自動控制技術(shù)和單片機等技術(shù)，被廣泛的應(yīng)用于遠(yuǎn)程控制機器人系統(tǒng)、汽車防盜系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制工業(yè)機器等領(lǐng)域，它有別于一般控制系統(tǒng)的優(yōu)點就在于該技術(shù)可以實現(xiàn)實時雙向通信并不受地域范圍的限制。針對防盜報警系統(tǒng)的實現(xiàn)，論文的主要工作： 首先，詳細(xì)介紹了遠(yuǎn)程通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，報警系統(tǒng)的發(fā)展歷程及 SMS技術(shù)的工作原理。 其次，根據(jù)報警系統(tǒng)需要 實現(xiàn) 的功能要求，對系統(tǒng)的硬件和 軟件 進(jìn)行了設(shè)計。 軟件設(shè)計分為兩個部分：一是移動通信模塊部分的程序設(shè)計，二是單片機內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的規(guī)劃及系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀寫程序設(shè)計。 最后，對系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行了調(diào)試。 關(guān)鍵詞 GSM 模塊 ； STC89C52； 傳感器；汽車防盜 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 II The Design of Antitheft Alarm Car System Based on GSM System Abstract With the rapid development of mobile munication technology, remote control technology has been more and more extensive value of theory research and practice. Remote control is bined of mobile munication technology, digital signal processing technology, automatic control technology with singlechip microputer technology, and it is widely applied to remote control systems of robot, car alarm system, remote control of industrial machinery and other fields. It is different from the general control system because the advantages of it is that it can acplish realtime and twoway munication which is not limited by geographical scope .This topic The design of antitheft alarm system talked in this topic is the application of remote control technology in our life. The Paper39。s phone number munication module to send short message function of medium through the software design. Finally, we will debug hardware and software of the system. It shows that the system meets the requirements and operates normally. It realizes the realtime bidirectional remote munication between the mobile phone users and the system. Keywords GSM module。 sensor。目前普遍使用的汽車防盜報警器有以下 3 種：機械式防盜器，具有價格低廉、適合所有車輛、不需供電系統(tǒng)支持的優(yōu)點，目前還在使用，但是它只防盜不報警，容易被發(fā)現(xiàn)和破壞；遙控汽車防盜報警器，是通過鑰匙扣式無線發(fā)射機遙控控制 ，可以實現(xiàn)所有的防盜功能，但是控制和回收的距離有限； GPS 全球衛(wèi)星定位跟蹤汽車防盜系統(tǒng)，是通過 GPS 地面網(wǎng)絡(luò)全面獲取報警信息，監(jiān)控車輛狀態(tài)，控制汽車防盜，但是設(shè)備昂貴，服務(wù)費較高，不太適合一般用戶。 GSM 是目前發(fā)展較成熟的一種數(shù)字移動通信系統(tǒng)，其中短消息是利用最廣泛 的通信方案，把需要發(fā)的信息加上目的地址發(fā)送到短消息服務(wù)中心，由服務(wù)中心轉(zhuǎn)發(fā)給目的地址，具有實現(xiàn)簡單、通信成本低、頻譜利用率高和保密性好等特點。 GSM 汽車防盜報警系統(tǒng)是一種嶄新的集成傳感、控制和報警三大功能模塊的防盜報警器，當(dāng)傳感器收到汽車震動、移動信號時，以 GSM 網(wǎng)絡(luò)為信道，報警信息通過短信 /電話通知用戶，實現(xiàn)準(zhǔn)確、實時的報警，從而有效的解決傳統(tǒng)汽車防盜方式的缺點和不足。該產(chǎn)品無需設(shè)運營中心，依托覆蓋率極高的 GSM 公眾網(wǎng)絡(luò)，利用 GSM 無線通訊業(yè)務(wù)和短消息增值業(yè)務(wù)，采用人車互動主動防盜模式，對車輛進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和定位；具有遙控監(jiān)聽現(xiàn)場語音功能、遙控呼叫語音報警功能、發(fā)送和遙控關(guān)閉報警短消息功能、被劫報警按鍵、振動報警等功能，使車主擺脫了看不到、聽不見的被動防盜尷尬局面；無需設(shè)運營中心，解決了 GPS 入網(wǎng)成本高以及普通的車輛防盜報警器監(jiān)控范圍小，不勝其煩地聲響 噪音等問題，能讓您的汽車隨時隨地盡在您的掌握之中 [1]。但是在國內(nèi)關(guān)于利用手機實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制方面的應(yīng)用研究還相對較少。 21 世紀(jì)以來，電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展使電子信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機處理技術(shù)和控制技術(shù)等有效的應(yīng)用與汽車防盜技術(shù)，促進(jìn)了汽車防盜技術(shù)的高度智能化和功能多樣化。它們之間各有優(yōu)劣，但是汽車防盜的發(fā)展方向是向智能程度更高的芯片式和網(wǎng)絡(luò)式發(fā)展的。主要使用的網(wǎng)絡(luò)有 GPS 全球衛(wèi)星定位跟蹤汽車防盜系統(tǒng)，但是設(shè)備昂貴，不太適合一般用戶。 GSM 是目前發(fā)展較成熟的一種數(shù)字移動通信系統(tǒng)，其中短消息是利用最廣泛的通信方案，把需要發(fā)的信息加上目的地址發(fā)送到短消息服務(wù)中心，由服務(wù) 中心轉(zhuǎn)發(fā)給目的地址，具有實現(xiàn)簡單、通信成本低、頻譜利用率高和保密性好等特點。 本課題設(shè)計的防盜報警系統(tǒng)就是利用全球移動通信系統(tǒng) GSM(Global System for Mobile Communications)網(wǎng)絡(luò)的短信息服務(wù) SMS(Short Message Service)功能進(jìn)行實時雙向的數(shù)據(jù)通信。 論文首先對防盜報警系統(tǒng)的需求及國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀做了詳細(xì)的概述， 本設(shè)計 從硬件和 軟件兩大 方面 詳細(xì)的介紹了 單片機 控制下汽車防盜系統(tǒng)的設(shè)計，硬件 方面 又 從硬件 器件 的選擇 及 相關(guān)技術(shù)的 介紹到 硬件電路的 設(shè)計 ，詳細(xì)的介紹了硬件平臺搭建過程， 搭建 好了硬件平臺后，又詳細(xì)的介紹了 軟件 方面的一下知識，進(jìn)而成功的設(shè)計了系統(tǒng)的軟件。 介紹了系統(tǒng)的總體方案及 關(guān)鍵 技術(shù)， 包括 系統(tǒng)的總結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計 、 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 STC89C52 的概述 和關(guān)鍵技術(shù) 、移動 通信模塊的 主要 技術(shù) 特點和 SMS 的相關(guān) 知識， 并且 介紹了 熱釋電 人體紅外傳感器、振動傳感器、加速度傳感器。 其次 ， 本 設(shè)計 詳細(xì) 的介紹了軟件相關(guān)的一 些 知識，包括 控制 GSM 模塊 執(zhí)行各種功能的 AT 指令、 PDU 編碼 和其模式下的短 信息發(fā)送 及 讀取。 最后 ， 本設(shè)計給 出了上位機串口調(diào)試發(fā)信息、 接收 電話、讀取短信的 控制流程，并且 給出了系統(tǒng) 整體的調(diào)試 電路 和結(jié)果， 介紹 了本次設(shè)計 用到 的 主要 軟件 ， 如 Keil uVision 串口調(diào)試助手 、 文本與 unicode 碼轉(zhuǎn)換 工具 等 。利用交互式 的 移動 通信 ， 來達(dá)到汽車防盜 報警 的功能 ：如果 發(fā)生盜車事件 ，本 系統(tǒng)會 及時 的 將現(xiàn)場 的警情 通過短信的 發(fā)送 給 車主 ，使車主 能 及時 的 掌握現(xiàn)場情況 。完成本次 設(shè)計的關(guān)鍵 步驟 是 對 AT 指令的理解和應(yīng)用 以及 STC89C52 和移動通信模塊之間的通信編程。從性價比和系統(tǒng)的實際功能要 求的 角度 ， 本 系統(tǒng)采用STC89C52 單片機作為 核心 控制器 來 控制系統(tǒng) ，利用 其 串口與移動通信模塊進(jìn)行通信。其中單片機作為核心 控制器 ，外圍電路有 電 話號碼輸入模塊、傳感器模塊、移動通信模塊、報警模塊、執(zhí)行控制等模塊。 M C U矩 陣 鍵 盤1 6 0 2 液 晶 顯 示人 體 紅 外 傳 感器 模 塊振 動 傳 感 器 模塊A D C 0 8 0 4加 速 度 傳 感 器模 塊移 動 通 信 模 塊下 載 模 塊C D 4 0 5 2執(zhí) 行 控 制 模 塊 圖 21 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖 說明： 本系統(tǒng)采用 按鍵 控制輸入電話號碼，當(dāng)按下 輸入 電話號碼的功能按鍵 時候 ，用戶可以輸入 任何 一個 11 位 的電話號碼，同時在輸入的時候，通過 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 1602 液晶 顯示來顯示用戶輸入 的 數(shù)字， 然后 將輸入的電話號碼存儲在單片機的EEPROM 中 ，保證 下次 重啟 系統(tǒng)、 下次 開機 的時候保留 車主 的電話 。若發(fā)生 警情 ，單片機 向 移動通信 模塊 發(fā)送 AT 指令， 由 GSM 模塊 發(fā)送 相應(yīng) 的報警短信息 ， 用戶 接受到報警短消息之后，回復(fù)短信 單片機讀取 短信息內(nèi)容之后， 判斷是否 執(zhí)行相應(yīng)的操作來控制汽車的油路 [3]。 具有 EEPROM 功能 。 Power Down 模式可由外部中斷低電平觸發(fā) 中斷方式 喚醒 。 如圖 22 所示為 STC89C52 單片機的基本結(jié)構(gòu)框圖，它由 8 個部件組成，即中央處理器 (CPU)、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)、片內(nèi)程序存儲 (ROM)、輸入輸出接口、可編程串行口、定時 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器 (SFR)。在功能單元控制上，采用了特殊功能寄存器的集中控制方法。 振 蕩 器 及定 時 電 路程 序 存 儲 器 數(shù) 據(jù) 存 儲 器2 個 1 6 位 定 時器 / 計 數(shù) 器C P U6 4 K B 總 線 擴 展 控制可 編 程 I / O 接 口 可 編 程 串 行 口控 制并 行 I / O 接 口串 行 輸 出串 行 輸 入中 斷中 斷頻 率 基 準(zhǔn) 源計 算 脈 沖 圖 22 STC89C52 單片機的基本結(jié)構(gòu)框圖 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 GSM 模塊及通信 技 術(shù) 移動通信模塊采用的是基于 GSM 數(shù)字移動通信系統(tǒng)的通信模塊。可用利用 Text 和 PDU 格式 兩種 格式來發(fā)送短信消息 ， 由于 PDU 模式可靠 信高、操作方便、容易理解， 所以 本系統(tǒng)采用PDU 編碼 方式來發(fā)送 AT 指令。同時 ，它對用戶的數(shù)量也沒有限制，克服了傳統(tǒng)的專網(wǎng)通信系統(tǒng)投資成本大，維護(hù)費用高，以及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的覆蓋范圍和用戶數(shù)量有限的缺陷。 3． SMS 相關(guān) 知識介紹 (1)SMS 的分類 短信息有 點對點短信息業(yè)務(wù)和小區(qū)廣播短信息業(yè)務(wù) (點對多點 )兩 種方式 。被發(fā)送的短信息經(jīng)過編碼后最大長度為 140 個字節(jié)，如果采用 Unicode 編碼方式則一次最多發(fā)送 70 個中文漢字 )。 (2)SMS 的 工作原理、特點及優(yōu)點 GSM 短信息業(yè)務(wù)系統(tǒng)是由移動業(yè)務(wù)交換中心、短信息業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)移動交換、本地用戶寄存器、訪問者位置寄存器和短信息服務(wù)中心等部分組成的。 移 動 臺 基 站移 動 交換 中 心短 信 息 業(yè) 務(wù) 網(wǎng) 管移 動 交 換 中 心短 信 息服 務(wù) 中 心訪 問 位 置寄 存 器本 地 用 戶 位置 寄 存 器 圖 23 短信息 SMS 業(yè)務(wù) 結(jié)構(gòu)圖 說明 ： 移動臺是 指 移動通信設(shè)備，比如手機等，它是用來收發(fā)短信息的。移動交換中心負(fù)責(zé)系統(tǒng)切換管理并控制來自發(fā)向其它電話或數(shù)據(jù)系統(tǒng)的撥號。短信息服務(wù)中心在基站和短信息實體之間中繼、存儲和轉(zhuǎn)發(fā)短信息。訪問位置寄存器可以保存本地區(qū)以外用戶的數(shù)據(jù)。如果移動漫游到外地，被訪問的移動臺將把短信息路由到合適的短信息業(yè)務(wù) /互聯(lián)移動中心，再將短信息傳遞給移動交換中心，最后移動交換中心將信息傳遞給相應(yīng)目的移動臺。 2)SMS 的發(fā)送方式 短信息的發(fā)送 方式 不局限于手機之間互發(fā)短信。 主要 有以下三種方式： 1． 有線短信息發(fā)送方式。 2． 移動或者聯(lián)通授權(quán)的中間運營商和一部分網(wǎng)絡(luò)站點都為企業(yè)或者個人提供短信息發(fā)送業(yè)務(wù)。 3)SMS 特點、優(yōu)點及發(fā)展 SMS 采用的是存儲 轉(zhuǎn)發(fā)模式，如果接收方當(dāng)時關(guān)機或者不在服務(wù)區(qū)，SMSC 就會自動保存該 條短信息 (一般不超過 3 天，通常為 24 小時 )，等到接收方在服務(wù)區(qū)出現(xiàn)的時候會馬上發(fā)送給接收方。 另外， SMS 可與數(shù)據(jù)、傳真等業(yè)務(wù)一起進(jìn)行同步傳輸。 傳感器模塊 及相應(yīng)技術(shù) 隨著 科技的 發(fā)展 ，為了應(yīng)對盜車方式的 多樣性以及 防止發(fā)生錯報漏報的情況，本 設(shè)計 充分考慮了各種情況，采用了 熱釋電 人體紅外傳感器 、 振動傳 感器、加速度傳感器 、霍爾 傳感器 來 采集警情 信號 ， 并 將 信號 處理后送入單片機中，分析、判斷后確定是否發(fā)送報警短信息。在傳感器 上 有 一個 濾光鏡 片的窗 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 口， 只有 波長 為 7~10um 的 光才能通過此濾光片 ， 此