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采用ARM7网络型汽车防盗系统的设计方案

作者:时间:2010-03-15来源:网络收藏

概述:对流行的各类常规防盗装置的不足进行了分析,研究并成功试制了一种新型嵌入式。系统基于ARM的S3C44B0X微处理器进行开发,提高了系统的稳定性和可扩展性,利用GPRS的优势达到远程控制的目的,且具备汽车报警系统现有的其他功能,可靠地实现防盗控制功能。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/197714.htm

引言

随着人们生活水平的提高,汽车已逐步进入家庭, 但日益猖獗的汽车盗窃案件也呈上升趋势,如何有效防止汽车被盗是车主们最关心的问题。近年来,科学技术飞速发展,结合各种新技术的新型汽车防盗装备相继出现。随着通信技术的发展, 无线远程通信技术也被应用于汽车领域中。基于S3C44B0X型汽车防盗控制系统是采用ARM 7微处理器构造的嵌入式系统,结合了传统防盗技术和新型的GPRS无线通信技术,实现已有防盗器现有各种功能的基础上,开发了远程控制功能,提高了防盗系统的安全性、灵活性和可靠性。

1 系统设计

1.1 系统特点和功能

在对各类的特点进行分析后,设计了基于S3C44B0X型汽车防盗控制系统,它充分利用基于GSM网络的GPRS无线通信技术的优势:无处不在、接入迅速、永远在线、流量计费等特点。同时也利用了微处理器的优点:32位核、高性能、低成本、功耗低的RISC微处理器,有众多的合作开发伙伴。由于防盗系统的功能越来越复杂,为了便于系统程序的有效开发和系统功能的扩展,在此采用嵌入式系统进行开发,提高了系统的灵活性、安全性和可靠性。系统主要实现的功能有如下几个方面:

(1)基于GSM全球联网功能 利用GPRS通讯网络实现全国范围内防盗报警功能。

(2)智能遥控或采用手机实现上锁、解锁功能,方便、快捷的进入防盗状态和解除防盗状态。

(3)一旦警情发生均可在很短时间内发送信息到您的手机,实现无声自动报警,达到“我知贼不知”的独特效果。

(4)车辆被抢或被盗时,用手机向汽车防盗器发送控制短信息,实现断电或断油,强制汽车停车。

(5)防盗设定后,不经车主允许,强行打开车门、后备厢、引擎盖,或车辆被振动,均在可报警和发送短信息到车主的手机上。

(6)微电脑断电断油功能,进入防盗状态,通过微电脑控制自动断电断油,车辆无法启动。

(7)进入防盗状态后,即使盗贼切断电源,可照常报警,并且每间隔1分钟报警一次,即发送信息到手机上。

1.2 系统硬件设计

系统硬件主要由两个部分组成:一是采用S3C44B0X微处理器构建一个嵌入式系统平台,外带GPRS模块,用作汽车防盗的主控板;另一部分是汽车电路信号接口板,主要用于获取汽车的状态信号和向汽车发送控制信号。图1是系统的硬件框图。

CPU采用SAMSUNG公司的系列芯片S3C44B0X。S3C44B0X有出色的内核性能,丰富的外部接口和低功耗。系统时钟66MHz,支持LCD,具有8个内存BANK,最大内存能扩展到256M,并方便连接各种类型的内存;能运行不带MMU管理的操作系统,能高效、方便的实现比较复杂的控制;在系统中我们用到2种内存,一种SDRAM,一种FLASH;

图1 系统硬件原理框图

SDRAM动态存储器,运行速度快,但掉电后不能保存数据,在系统主要是用来运行操作系统、应用程序和各类数据的缓存,SDAM类型很多,有各种厂家的产品,性能差别不是太大,主要考虑内存的容量,我们选用一种较通用芯片,hynix公司的HY57V641620HC,它是1M×l6bit×4bank的同步DRAM。

FLASH内存较SDRAM运行速度慢,但掉电后能保存数据。FLASH有NAND和NOR两种类型,NOR的特点是芯片内执行,这样应用程序可以直接在flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。NOR的传输效率很高,在1~4MB的小容量时具有很高的成本效益,但是较慢的写入和擦除速度大大影响了它的性能。NAND结构能提供极高的单元密度,可以达到高存储密度,并且写入和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于flash的管理和需要特殊的系统接口。在系统中也选用一种通用的FALSH(SST39LV160),容量为2MB, 主要用于固化启动代码和控制应用程序,并保存一些系统数据和车主手机号码。

与手机的通信,使用SIMCOM 有限公司提供的SIM100 GSM/GPRS 模块,该模块具有标准AT 命令接口,可以提供GSM 语音、短信和GPRS 上网等业务。在系统中采用短信的方式实现远程无线防盗控制。

在系统中还增加了LCD和键盘,LCD采用1602,可以显示2行字符,每行16个字母,主要用于显示一些提示和状态信息,键盘用于设置车主手机号码。

主控板上增加了与汽车控制检测板的接口,通过检测接口,主控板能获取汽车的当前状态,如车门的开、关状态,脚刹和手刹状态,汽车是否启动等,根据这些状态,便于控制器对汽车实施相应的控制。主控板通过控制接口对汽车实施相应的控制,主要是汽车双蹦灯、报警喇叭和断火的控制。

1.3 系统软件设计

汽车防盗的软件系统可分为两个部分:一部分是设防状态的处理;另一部分是没有设防状态的处理。

在设防状态下,汽车被偷或被破坏时,报警器会声光报警,并向车主手机发送报警短信,车主根据信息进行真假判断:若是真警,可报警,并可同时控制汽车断火;若是假警,则可通过手机撤消报警,并使汽车再次处于防盗监控状态。设防状态又分为有声防盗和无声防盗,在有声防盗下,若被盗,则声光同时报警;在无声防盗下,若被盗,则只有灯光报警,没有声音报警,在两种情况下,均会向车主手机发送被盗短信息。

在不设防状态下,不会报警,仅仅在一些违规操作时,通过声光对车主进行危险提示,如汽车启动时,车门没关好等。系统软件的整体流程如图2。


图2 系统软件的整体流程

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