隨著我國汽車工業(yè)的高速發(fā)展,,許多家庭擁有了自己的私家 車,但車庫的數(shù)量遠遠滿足不了需求,,因此,如何有效地防止汽車被盜是車主們最關心的問題,。近年來,,科學技術迅猛發(fā)展,結合各種新技術的新型汽車防盜裝備相 繼出現(xiàn),。由于目前車載系統(tǒng)的功能正在逐步的增強,、增多,采用單片機的控制已越來越無法適應需求,。所以在汽車電子中采用嵌入式技術將成為必然,。
本文采用嵌入式技術開發(fā)車載防盜裝置,一方面能增強控制能力,,提高汽車防盜的智能化程度,。另一方面,縮小了裝置的體積,,提高了該裝置應用的靈活性,,同時也為將來進一步增強汽車電子的功能提供了擴展的空間。由于篇幅有限,,本文只對硬件電路做介紹,。
1 系統(tǒng)硬件組成
系統(tǒng)主要由ARM嵌入式控制器、手機模塊,、無線遙控模塊,、汽車控制和狀態(tài)檢測模塊4部分組成,。汽車控制和狀態(tài)檢測模塊將車輛相關數(shù)據(jù)采集給ARM嵌入式控制器,ARM嵌入式控制器再將其傳給手機模塊和無線遙控模塊,,最終達到報警的目的,。系統(tǒng)原理如圖1所示。
1.1 控制電路
若有盜車者非正常啟動汽車后產(chǎn)生振動,,振動傳感器將得到的低電平有效的信號傳給LPC2210,,LPC2210再將該信息傳出;一個傳給報警電 路,,另一個傳給TC35,。報警電路主要由集成塊、揚聲器和電子開關SCR組成,。其中三極管或復合管,,是為了提高功率而常采用的電路措施,他組成了一個電流 放大倍數(shù)很大的等效晶體管,,總放大倍數(shù)為這兩管放大倍數(shù)的乘積,。SCR是由可控硅構成的電子開關,電容和電阻構成降壓器兼濾波器,,給IC提供+3~+4 V的電壓,;IC為摸擬聲報警集成電路,報警器由SCR控制,,盜車賊一旦按錯密碼后,,則電瓶電流除一路進入防盜系統(tǒng)外,另一路是在發(fā)動機被啟動,,帶動發(fā)動機 工作后,,其中性接點的輸出電壓經(jīng)微分電路,可控硅SCR被觸發(fā),,又經(jīng)電阻降壓,,電壓加在IC的電源輸入端,IC獲得電壓輸出報警信號,,經(jīng)復合管放大,,催動 揚聲器發(fā)出響亮的報警聲。而在靜態(tài)時,,整個電路不耗電,。如圖2所示。
1.2 電源接口設計
GSM模塊的工作,,電壓為3.3~5 V,,而在啟動連接傳輸?shù)顷懢W(wǎng)絡的過程中要求電源提供峰值2 A的電流,并且電壓的壓降不能大于400 mV,因而在模塊電源供電設計時必須充分考慮到電壓可能下降,。必須保證最小電壓高于3 V,,另外,在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中,,電壓的波動不能大于400 mV,,否則,TC35會認為是電壓過低而自動關閉模塊,。因此,,電路的電源線要盡可能短。如果用電池夾作備用電源,,還要考慮主板和電池夾連線上的電阻引起的 壓降,。在電路設計中,可以把ZIF接口的電源和其他的電源分開供電,,ZIF接口電源單獨供電,,一定要保證以上的要求,可以采用大功率器件高穩(wěn)定的開關電源 供電,。
1.3 串行接口設計
GSM模塊和系統(tǒng)處理器通過串行TIU TRS 232標準串行總線進行數(shù)據(jù)交換,。所有操作的高電平都是CMOS電壓(2.65 V),因而,,RS 232轉換芯片的邏輯電平必須采用低壓供電形式(3.3 V),,不能用5 V的串口轉換芯片。在設計中選用了MAX公司的MAX 3238實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉換,。MAX 3238是MAX公司生產(chǎn)的3.3 V邏輯電平串行轉換芯片,,和常用的MAX 232具有相同的特性,只是邏輯電平是3.3 V,。模塊和處理器的串行通信完全符合通用串行總線標準。具體硬件接口電路如圖3所示,。
1.4 S1M卡接口設計
GSM模塊中的基帶處理器有一個完整的SIM卡接口,,這個接口完全符合ISO7816 3標準。在SIM卡接口設計時,,為了保證更高的穩(wěn)定性,,ZIF連接器和卡座引腳的最大長度不應超過200 mm。
在設計時還需要考慮的一個問題是SIM卡的地線處理,。當然,,根據(jù)個人的設計習慣和風格有很多不同的方法。要達到的最終目的是使SIM卡座有一個 單獨的地,。因此,,用1個電感和1個電容構成一組濾波電路,在卡座的每一邊都放一組這樣就構成一個環(huán)形隔離帶,使SIM卡和外面保持一個相對獨立的地,,再通 過一根線把模塊接口地和SIM卡的地相連,。
1.5 無線遙控模塊設計
無線遙控功能采用SRWF-1模塊實現(xiàn),通過89C51進行控制,,將C51收到的信息通過串口發(fā)給SRWF-1發(fā)射模塊,,SRWF-1接收模塊將接收到的信息通過串口傳給LPC2210。
2 結 語
經(jīng)實驗驗證,,采用基于GSM短消息的通信方式控制汽車報警系統(tǒng),,不僅可以大大提高報警系統(tǒng)的通信可靠程度,而且通信距離基本不受限制,,從而實現(xiàn) 用戶對汽車的長距離實時監(jiān)控,;此外本系統(tǒng)還可對入侵的緊急程度進行區(qū)分,便于用戶根據(jù)情況采取措施,,滿足汽車用戶對汽車防盜的要求,,而且本系統(tǒng)成本不高, 易于推廣,。