劉 麗

（重慶應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院，重慶 合川 401520）

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單片機在汽車報警系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

劉 麗

（重慶應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院，重慶 合川 401520）

［摘 要］如今，汽車已經(jīng)成了人們的代步工具，融進(jìn)了人們的日常生活。在人們對汽車性能有越來越多需要的同時，在汽車的安全方面，人們也提出了更高要求。為此，有關(guān)技術(shù)人員大力研究汽車的報警系統(tǒng)。在新型的報警系統(tǒng)中，單片機有著廣泛應(yīng)用，它與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，實現(xiàn)了汽車安全狀況的實時和在線監(jiān)控。

［關(guān)鍵詞］單片機；汽車報警系統(tǒng)；安全

隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活質(zhì)量整體提高，汽車在人們的生活中越發(fā)普遍。人們在越來越多地使用汽車的同時，對汽車的安全性有了更高要求。安全不僅指汽車的安全，還有司機的安全。因此，基于單片機的新型報警系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于汽車，在防盜、超速方面都能及時發(fā)出警報，使這兩方面的安全都有了不小的保障。

1　單片機與汽車防盜報警系統(tǒng)

1.1汽車報警系統(tǒng)的整體設(shè)計

在防盜報警系統(tǒng)中，除了單片機，GSM也是系統(tǒng)的一部分。GSM是全球移動通信的縮寫，在我國的覆蓋面廣，同時數(shù)據(jù)保密性強、傳輸可靠性也較高，其中有一項重要業(yè)務(wù)——短消息服務(wù)。

基于單片機和GSM網(wǎng)絡(luò)的汽車防盜報警系統(tǒng)，其核心是手機通信模塊。以短消息為傳輸媒介，用戶通過發(fā)送短消息，可以用手機鎖定打開油路、遠(yuǎn)程開關(guān)車門、實時監(jiān)控汽車的防盜報警燈功能和運行安全狀態(tài)。一旦系統(tǒng)監(jiān)測到車門或汽車點火系統(tǒng)被非法打開，防盜系統(tǒng)會通過TC35I手機通信模塊，向車主發(fā)送報警短信，車主則能根據(jù)需要回復(fù)短消息，通過單片機來驅(qū)動對應(yīng)的執(zhí)行模塊。在遠(yuǎn)程操作中，手機通信模塊能夠?qū)⒔邮盏降能囍鞣祷氐亩滔⑥D(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)信息，再將數(shù)據(jù)傳送到單片機控制系統(tǒng)，其內(nèi)部程序會對短消息內(nèi)容作自動判斷。指令合法時系統(tǒng)會提供相應(yīng)的服務(wù)，否則會自動清空數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。

1.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理

防盜報警系統(tǒng)主要由GSM模塊、兩個單片機控制模塊、聲光報警模塊、震動傳感器模塊、遙控模塊、無線發(fā)射與接收模塊組成。其中，主控制模塊負(fù)責(zé)處理聲光報警和和傳感器信號。

當(dāng)防盜模式被啟動后，傳感器檢測模塊就會處于工作狀態(tài)。當(dāng)它感受到外界的震動干擾，模塊中接觸片的狀態(tài)會改變，向單片機輸出信號。單片機接收到信號后，會進(jìn)行處理，即向聲光報警模塊發(fā)出信號，驅(qū)動蜂鳴器和發(fā)光二極管，發(fā)出聲光警報信號。

在系統(tǒng)的聲光報警模塊發(fā)出報警聲的同時，單片機會發(fā)送指令，實現(xiàn)與GSM模塊的通信，這樣就可以給車主發(fā)送短信或打電話。TC35I手機通信模塊是GSM模塊自帶的通訊接口，可以安全可靠地實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音傳輸和短消息服務(wù)。同時，GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)也會開始搜索車載通信裝置的訊號，以便確定車輛的位置。當(dāng)車主收到短消息后，可以立刻通過遙控器遠(yuǎn)程控制，按下遙控器的不同按鍵，相當(dāng)于給系統(tǒng)的接口發(fā)送不同的信號，單片機就會得到不同含義的程序，進(jìn)而向無線模塊輸送相應(yīng)信號；無線接收模塊得到信號后，會將其輸送到報警器上的單片機，由它做相應(yīng)處理。

在不同模塊中，起到作用的是各自的程序，包括主程序、中斷服務(wù)與定時器設(shè)置程序、初始化子程序、遙控發(fā)射程序、GSM撥打電話程序和停止報警程序等。不同的按鍵、信號其實是啟動了相應(yīng)的程序，程序監(jiān)測到相應(yīng)的信號，再進(jìn)行對應(yīng)的工作。不過，在車主啟動防盜報警系統(tǒng)前，需要對程序進(jìn)行預(yù)設(shè)定，如遙控發(fā)射程序，需要事先設(shè)定好不同按鍵的含義，這樣在車主遠(yuǎn)程按下按鍵時，系統(tǒng)才能按照其需要，啟動不同的程序。

2　單片機與汽車超速報警系統(tǒng)

2.1系統(tǒng)組成與工作原理

系統(tǒng)主要由速度傳感器、揚聲器、蓄電池和不同的工作電路組成，這些電路包括單片機控制電路、波形整形電路、穩(wěn)壓電源電路、語音報警電路和顯示電路等。

速度傳感器在汽車行駛時采集脈沖信號，波形整形電路會對信號整形和限幅，送到單片機控制電路計數(shù)，反復(fù)計出1 s的脈沖頻率，液晶屏上會顯示當(dāng)前的車速。單片機時刻判斷汽車是否超出設(shè)定速度，若汽車超速，則輸出低電平，觸發(fā)語音報警電路。

2.2系統(tǒng)的設(shè)計

速度傳感器主要有電磁感應(yīng)式、可變磁阻式、光電式等，其作用都是輸出與車輪轉(zhuǎn)速成正比的頻率信號。

供電電路、單片機控制電路和語音報警電路等需要芯片。供電電路需要電壓轉(zhuǎn)換芯片，保證電源電路的電壓穩(wěn)定。單片機芯片包括中央處理單元、只讀程序存儲器、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器、定時/計數(shù)器和片內(nèi)的時鐘振蕩電路等。程序由不同的按鍵控制，如初值、超速報警速度增加和減?。ú竭M(jìn)值為10 km，范圍10～200 km）。液晶屏上分為兩行:行車速度和報警速度值。速度超過設(shè)定值時，傳感器輸出的信號會發(fā)生變化。

語音報警電路使用語音芯片，具備良好的音質(zhì)、靈活的控制方式并支持多組語音組合。當(dāng)該電路接收到單片機發(fā)出的超速信號后，揚聲器會播放提醒車主減速慢行的語音。若語音結(jié)束前再收到同樣信號，不會產(chǎn)生動作；語音結(jié)束后收到，則會重新播放報警語音。根據(jù)不同的傳感器、車型和限速要求，車主只需簡單地更改軟件程序數(shù)據(jù)。

3　結(jié) 語

在汽車的報警系統(tǒng)中，防盜和超速是使用最廣、需求最大的兩種，而單片機在這兩種報警系統(tǒng)中都是主控制模塊，因此有著廣泛應(yīng)用。這類系統(tǒng)的優(yōu)勢是操作簡單方便，但反應(yīng)靈敏、報警迅速，給車主帶來極大的便利。

主要參考文獻(xiàn)

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doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.12.122

［中圖分類號］U463.6

［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A

［文章編號］1673-0194（2016）12-0182-01

［收稿日期］2016-05-20