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(jī)在汽車報(bào)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(duì)汽車性能有越來(lái)越多需要的同時(shí)，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(bào)警系統(tǒng)。在新型的報(bào)警系統(tǒng)中，單片機(jī)有著廣泛應(yīng)用，它與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了汽車安全狀況的實(shí)時(shí)和在線監(jiān)控。

［關(guān)鍵詞］單片機(jī)；汽車報(bào)警系統(tǒng)；安全

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)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?cè)谠絹?lái)越多地使用汽車的同時(shí)，對(duì)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(jī)的安全。因此，基于單片機(jī)的新型報(bào)警系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于汽車，在防盜、超速方面都能及時(shí)發(fā)出警報(bào)，使這兩方面的安全都有了不小的保障。

1　單片機(jī)與汽車防盜報(bào)警系統(tǒng)

1.1汽車報(bào)警系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)

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

基于單片機(jī)和GSM網(wǎng)絡(luò)的汽車防盜報(bào)警系統(tǒng)，其核心是手機(jī)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(jī)鎖定打開油路、遠(yuǎn)程開關(guān)車門、實(shí)時(shí)監(jiān)控汽車的防盜報(bào)警燈功能和運(yùn)行安全狀態(tài)。一旦系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到車門或汽車點(diǎn)火系統(tǒng)被非法打開，防盜系統(tǒng)會(huì)通過TC35I手機(jī)通信模塊，向車主發(fā)送報(bào)警短信，車主則能根據(jù)需要回復(fù)短消息，通過單片機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的執(zhí)行模塊。在遠(yuǎn)程操作中，手機(jī)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(jī)控制系統(tǒng)，其內(nèi)部程序會(huì)對(duì)短消息內(nèi)容作自動(dòng)判斷。指令合法時(shí)系統(tǒng)會(huì)提供相應(yīng)的服務(wù)，否則會(huì)自動(dòng)清空數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。

1.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理

防盜報(bào)警系統(tǒng)主要由GSM模塊、兩個(gè)單片機(jī)控制模塊、聲光報(bào)警模塊、震動(dòng)傳感器模塊、遙控模塊、無(wú)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(bào)警和和傳感器信號(hào)。

當(dāng)防盜模式被啟動(dòng)后，傳感器檢測(cè)模塊就會(huì)處于工作狀態(tài)。當(dāng)它感受到外界的震動(dòng)干擾，模塊中接觸片的狀態(tài)會(huì)改變，向單片機(jī)輸出信號(hào)。單片機(jī)接收到信號(hào)后，會(huì)進(jìn)行處理，即向聲光報(bào)警模塊發(fā)出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器和發(fā)光二極管，發(fā)出聲光警報(bào)信號(hào)。

在系統(tǒng)的聲光報(bào)警模塊發(fā)出報(bào)警聲的同時(shí)，單片機(jī)會(huì)發(fā)送指令，實(shí)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(jī)通信模塊是GSM模塊自帶的通訊接口，可以安全可靠地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音傳輸和短消息服務(wù)。同時(shí)，GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)也會(huì)開始搜索車載通信裝置的訊號(hào)，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(hào)，單片機(jī)就會(huì)得到不同含義的程序，進(jìn)而向無(wú)線模塊輸送相應(yīng)信號(hào)；無(wú)線接收模塊得到信號(hào)后，會(huì)將其輸送到報(bào)警器上的單片機(jī)，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(shí)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(bào)警程序等。不同的按鍵、信號(hào)其實(shí)是啟動(dòng)了相應(yīng)的程序，程序監(jiān)測(cè)到相應(yīng)的信號(hào)，再進(jìn)行對(duì)應(yīng)的工作。不過，在車主啟動(dòng)防盜報(bào)警系統(tǒng)前，需要對(duì)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(shí)，系統(tǒng)才能按照其需要，啟動(dòng)不同的程序。

2　單片機(jī)與汽車超速報(bào)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(yáng)聲器、蓄電池和不同的工作電路組成，這些電路包括單片機(jī)控制電路、波形整形電路、穩(wěn)壓電源電路、語(yǔ)音報(bào)警電路和顯示電路等。

速度傳感器在汽車行駛時(shí)采集脈沖信號(hào)，波形整形電路會(huì)對(duì)信號(hào)整形和限幅，送到單片機(jī)控制電路計(jì)數(shù)，反復(fù)計(jì)出1 s的脈沖頻率，液晶屏上會(huì)顯示當(dāng)前的車速。單片機(jī)時(shí)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(yǔ)音報(bào)警電路。

2.2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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(hào)。

供電電路、單片機(jī)控制電路和語(yǔ)音報(bào)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(jī)芯片包括中央處理單元、只讀程序存儲(chǔ)器、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和片內(nèi)的時(shí)鐘振蕩電路等。程序由不同的按鍵控制，如初值、超速報(bào)警速度增加和減小（步進(jìn)值為10 km，范圍10～200 km）。液晶屏上分為兩行:行車速度和報(bào)警速度值。速度超過設(shè)定值時(shí)，傳感器輸出的信號(hào)會(huì)發(fā)生變化。

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

3　結(jié) 語(yǔ)

在汽車的報(bào)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(jī)在這兩種報(bào)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(shì)是操作簡(jiǎn)單方便，但反應(yīng)靈敏、報(bào)警迅速，給車主帶來(lái)極大的便利。

主要參考文獻(xiàn)

［1］程玲，張江山.基于GSM網(wǎng)絡(luò)與單片機(jī)控制的汽車防盜報(bào)警系統(tǒng)研究［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（7）.

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［3］嚴(yán)世勝.一種基于單片機(jī)的汽車超速報(bào)警系統(tǒng)［J］.電氣應(yīng)用，2014（12）.

doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.12.122

［中圖分類號(hào)］U463.6

［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A

［文章編號(hào)］1673-0194（2016）12-0182-01

［收稿日期］2016-05-20