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进入21世纪后,中国的经济呈现出了大跨步式的发展,科学技术水平也有了日新月异的变化,汽车不再是奢侈品,成为了人们生活的一部分,而随着汽车保有量的快速增长,人们对汽车的安全性能的诉求也越来越高,但是现在市面上普遍使用的汽车防盗装置有报警范围小且会产生较大的噪声污染,无法进行远程报警缺乏及时性,功能不完善无法进行定位跟踪等问题。
提出了一种基于GSM和GPS的车辆丢失寻踪系统。本系统设计主要由微处理器,GSM模块,GPS模块,红外传感器组成。红外传感器检测是否有人闯入,若有人闯入,报告给处理器。处理器检测到信号后会控制GSM模块,发送报警短消息,当用户使用手机发短信向系统提交位置请求时,系统使用GPS采集经纬度,通过短信将采集到的经纬度发送给用户手机。这样车主就可以第一时间知道汽车被盗并且迅速对自己的爱车进行定位,寻回爱车。
1 系统的总体设计
车辆丢失寻踪系统结构框如图1- 1所示,主要有微控制器、GPS模块、GSM模块、红外传感器等。GPS模块主要是用接收位置信息,比如说用户车辆在齐齐哈尔大学建华区文化大街42号,那么就会GPS就会接收此位置的经纬度信息然后发送给微处理器。而GSM模块就是使该信息能够通过GSM网络传输定位信息,通过控制器来控制GSM模块发送报警短信和位置信息,实现车辆的被盗预警和定位追踪等功能。
2 系统的硬件设计
硬件方面的选型和设计是完成设计的重要环节,其选型和电路设计以成本低廉和性能出色为基本原则,致力于打造一款有一定社会价值和推广前景的车辆丢失寻踪系统,本节主要介绍了车辆丢失寻踪系统各部分硬件的选型和电路方面的设计。
控制器是车辆丢失寻踪系统设计的主要部件,其性能将直接影响整个车辆丢失寻踪系统的工作状况,所以理应郑重选择。根据上文所述,本设计将利用单片机来实现控制,介于常用的51单片机闪存较小的缺点,经过慎重的调研和考虑,本系统将选择STC12C5A60S2型单片机作为本设计的控制器。其价格较低易于让毕业生接受,而且无论是从处理能力还是抗干扰能力上来说,其性能要比一般的单片机要优秀的多,最重要的是STC12C5A60S2是双串口的,正好符合本系统的需求。
GPS模块电路用于接收GPS定位信息和位置信息通过串口发送到单片机,GPS接收器的I/O接口模块图所示,实现了GPS定位信息的接收与实时显示,以及定位功能。GSM无线通信系统是本设计中最为重要的一环,其短消息传输功能是远程报警和实时定位的基础。在车辆定位寻踪系统中,其主要功用是将数据整理成短信,然后通过GSM将短信发送给用户,实现整个系统的运转。所以说GSM模块的选择是极为重要的,现在市场上的GSM模块非常的多,但质量各有不同,没有办法快速甄别好坏。不过根据这段时间的调研和咨询,结合车辆丢失寻踪系统的实际需求,选择了外观小巧,但是功能齐全,抗干扰性也是极强的SIM300作为本设计的通信模块。
3 软件设计
本设计的车辆丢失寻踪系统主要的功能在于远程报警和实时定位。报警功能是车辆丢失寻踪系统应用的前提,只有用户可以及时了解险情,定位跟踪系统才有其实际的意义。车辆定位寻踪功能其主要原理是将控制器和GSM模块与GPS模块相结合,当车主得知车辆被盗后,可以通过车辆丢失寻踪系统向我们设定好的号码发送密码短信,车载端收到信息后会判断其正确与否,如果正确就会控制GPS获取位置信息,然后将该数据封装以短信的方式再返回到用户的手机上,以此来实现车辆丢失寻踪系统的定位跟踪功能。
系统主程序首先是对主程序实施初始化操作,然后甄别GPS接收到的是否是有效的数据,若有效则接下来在对该数据进行分析,通过验证短信来判断是否要发送信息,验证成功则用户这时候就可以用手机收到寻踪短信。
GPS模块的定位算法是根据4颗卫星同时可见的前提下进行定位的,所以有时候会接收到错误的数据。因此就需要对其进行解析,在处理该信息前。本设计主要是对$GPRMC和$GPGGA进行解析,通过对这两条语句的分析就可以分离出我们所需要的信息,其子流程图如图3-1所示:
在车辆丢失寻踪系统中,GSM和用户之间传递的短信是由控制器通过串口进行控制的,我们可以利用AT指令设置两者之间的短消息通信,完成车辆丢失寻踪系统设计所需求的短消息通信。
4 系統测试
在基本完成了车辆丢失寻踪系统各部分系统的设计后,将对其各项功能进行测试,以保证车辆丢失寻踪系统能够实现设计之初的预计目标,并在测试后差缺补漏,进一步完善本设计。基于GSM和GPS的车辆丢失寻踪系统的测试具体分为两大部分:报警功能测和定位功能测试。
当车主远离车辆,红外传感器感应到有人闯入时,车辆丢失寻踪系统就会控制GSM,通过其向车主发送一个报警信息,在这里我们设定的是“In danger,take action”,以提示车主有人闯入车辆,达到远程报警的功能。
收到报警短信后,车主就可以通过车辆丢失寻踪系统进行跟踪定位,只要用手机向安装在车辆上的车辆丢失寻踪系统中的SIM卡卡号发送验证短信,当验证通过后,车主就可以通过GSM网络发送回来的短信了解车辆当前的具体的坐标位置。
结论
以低成本和实用性为考量标准设计的车辆丢失寻踪系统。主要以GSM和GPS为核心,利用红外传感器采集报警信息,利用GSM网络向车主发送远程报警短消息,使车主能够在车辆出现被盗的情况下及时收到报警,以便做出应对措施。当车辆被盗时,车主可以通过手机将事先设定好的短信密码发给GSM模块,系统会对其进行验证,若验证成功,用户就可以通过我的系统收到GSM发送的信息,实现手机定位的功能。该设计完成后完全符合预期的目标,在汽车安全领域拥有一定的发展和推广的前景。
参考文献:
[1]付继华,王建军,李智涛,刘晓皙,吴荣辉.多传感器分布式震情与次生灾情综合采集系统[J].传感器与微系统,2010,04:87_89.
[2]许青,刘方.基于ARM9的室内无线监控报警系统设计与实现[J].电子科技,2013,02:103_106.
[3]郑为民.汽车防盗器安全性能改进[J].汽车维修, 2010
[4]张迎新.单片微型计算机原理、应用及接口技术.北京:国防工业出版社,1993
[5]张兵,白雪.未来汽车电子发展的重要技术趋势[J].科学与管理,2010
(黑龙江省大学生创新创业项目 项目名称:基于GSM和GPS的车辆丢失寻踪系统的设计 项目编号:201913299053)
提出了一种基于GSM和GPS的车辆丢失寻踪系统。本系统设计主要由微处理器,GSM模块,GPS模块,红外传感器组成。红外传感器检测是否有人闯入,若有人闯入,报告给处理器。处理器检测到信号后会控制GSM模块,发送报警短消息,当用户使用手机发短信向系统提交位置请求时,系统使用GPS采集经纬度,通过短信将采集到的经纬度发送给用户手机。这样车主就可以第一时间知道汽车被盗并且迅速对自己的爱车进行定位,寻回爱车。
1 系统的总体设计
车辆丢失寻踪系统结构框如图1- 1所示,主要有微控制器、GPS模块、GSM模块、红外传感器等。GPS模块主要是用接收位置信息,比如说用户车辆在齐齐哈尔大学建华区文化大街42号,那么就会GPS就会接收此位置的经纬度信息然后发送给微处理器。而GSM模块就是使该信息能够通过GSM网络传输定位信息,通过控制器来控制GSM模块发送报警短信和位置信息,实现车辆的被盗预警和定位追踪等功能。
2 系统的硬件设计
硬件方面的选型和设计是完成设计的重要环节,其选型和电路设计以成本低廉和性能出色为基本原则,致力于打造一款有一定社会价值和推广前景的车辆丢失寻踪系统,本节主要介绍了车辆丢失寻踪系统各部分硬件的选型和电路方面的设计。
控制器是车辆丢失寻踪系统设计的主要部件,其性能将直接影响整个车辆丢失寻踪系统的工作状况,所以理应郑重选择。根据上文所述,本设计将利用单片机来实现控制,介于常用的51单片机闪存较小的缺点,经过慎重的调研和考虑,本系统将选择STC12C5A60S2型单片机作为本设计的控制器。其价格较低易于让毕业生接受,而且无论是从处理能力还是抗干扰能力上来说,其性能要比一般的单片机要优秀的多,最重要的是STC12C5A60S2是双串口的,正好符合本系统的需求。
GPS模块电路用于接收GPS定位信息和位置信息通过串口发送到单片机,GPS接收器的I/O接口模块图所示,实现了GPS定位信息的接收与实时显示,以及定位功能。GSM无线通信系统是本设计中最为重要的一环,其短消息传输功能是远程报警和实时定位的基础。在车辆定位寻踪系统中,其主要功用是将数据整理成短信,然后通过GSM将短信发送给用户,实现整个系统的运转。所以说GSM模块的选择是极为重要的,现在市场上的GSM模块非常的多,但质量各有不同,没有办法快速甄别好坏。不过根据这段时间的调研和咨询,结合车辆丢失寻踪系统的实际需求,选择了外观小巧,但是功能齐全,抗干扰性也是极强的SIM300作为本设计的通信模块。
3 软件设计
本设计的车辆丢失寻踪系统主要的功能在于远程报警和实时定位。报警功能是车辆丢失寻踪系统应用的前提,只有用户可以及时了解险情,定位跟踪系统才有其实际的意义。车辆定位寻踪功能其主要原理是将控制器和GSM模块与GPS模块相结合,当车主得知车辆被盗后,可以通过车辆丢失寻踪系统向我们设定好的号码发送密码短信,车载端收到信息后会判断其正确与否,如果正确就会控制GPS获取位置信息,然后将该数据封装以短信的方式再返回到用户的手机上,以此来实现车辆丢失寻踪系统的定位跟踪功能。
系统主程序首先是对主程序实施初始化操作,然后甄别GPS接收到的是否是有效的数据,若有效则接下来在对该数据进行分析,通过验证短信来判断是否要发送信息,验证成功则用户这时候就可以用手机收到寻踪短信。
GPS模块的定位算法是根据4颗卫星同时可见的前提下进行定位的,所以有时候会接收到错误的数据。因此就需要对其进行解析,在处理该信息前。本设计主要是对$GPRMC和$GPGGA进行解析,通过对这两条语句的分析就可以分离出我们所需要的信息,其子流程图如图3-1所示:
在车辆丢失寻踪系统中,GSM和用户之间传递的短信是由控制器通过串口进行控制的,我们可以利用AT指令设置两者之间的短消息通信,完成车辆丢失寻踪系统设计所需求的短消息通信。
4 系統测试
在基本完成了车辆丢失寻踪系统各部分系统的设计后,将对其各项功能进行测试,以保证车辆丢失寻踪系统能够实现设计之初的预计目标,并在测试后差缺补漏,进一步完善本设计。基于GSM和GPS的车辆丢失寻踪系统的测试具体分为两大部分:报警功能测和定位功能测试。
当车主远离车辆,红外传感器感应到有人闯入时,车辆丢失寻踪系统就会控制GSM,通过其向车主发送一个报警信息,在这里我们设定的是“In danger,take action”,以提示车主有人闯入车辆,达到远程报警的功能。
收到报警短信后,车主就可以通过车辆丢失寻踪系统进行跟踪定位,只要用手机向安装在车辆上的车辆丢失寻踪系统中的SIM卡卡号发送验证短信,当验证通过后,车主就可以通过GSM网络发送回来的短信了解车辆当前的具体的坐标位置。
结论
以低成本和实用性为考量标准设计的车辆丢失寻踪系统。主要以GSM和GPS为核心,利用红外传感器采集报警信息,利用GSM网络向车主发送远程报警短消息,使车主能够在车辆出现被盗的情况下及时收到报警,以便做出应对措施。当车辆被盗时,车主可以通过手机将事先设定好的短信密码发给GSM模块,系统会对其进行验证,若验证成功,用户就可以通过我的系统收到GSM发送的信息,实现手机定位的功能。该设计完成后完全符合预期的目标,在汽车安全领域拥有一定的发展和推广的前景。
参考文献:
[1]付继华,王建军,李智涛,刘晓皙,吴荣辉.多传感器分布式震情与次生灾情综合采集系统[J].传感器与微系统,2010,04:87_89.
[2]许青,刘方.基于ARM9的室内无线监控报警系统设计与实现[J].电子科技,2013,02:103_106.
[3]郑为民.汽车防盗器安全性能改进[J].汽车维修, 2010
[4]张迎新.单片微型计算机原理、应用及接口技术.北京:国防工业出版社,1993
[5]张兵,白雪.未来汽车电子发展的重要技术趋势[J].科学与管理,2010
(黑龙江省大学生创新创业项目 项目名称:基于GSM和GPS的车辆丢失寻踪系统的设计 项目编号:201913299053)