采用ARM7网络型汽车防盗系统的设计方案

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汽车防盗系统。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的网络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。

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网络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

在对各类汽车防盗系统的特点进行分析后，设计了基于S3C44B0X网络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ARM7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ARM7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