基于指紋識別的汽車(chē)防盜系統設計

摘要：隨著(zhù)汽車(chē)大量進(jìn)入家庭，汽車(chē)盜竊案件也呈上升趨勢?，F在市場(chǎng)上的汽車(chē)報警裝置，普遍存在著(zhù)誤報率高和無(wú)法有效通知車(chē)主的缺陷。針對指紋的惟一性和終身不變性的特點(diǎn)，在現有嵌入式指紋識別系統的基礎上，利用單片機STM32F103VC和GSM網(wǎng)絡(luò )的短消息服務(wù)的優(yōu)點(diǎn)，完成了汽車(chē)指紋報警系統的總體設計。實(shí)驗證明該系統設計比較合理，方案可行性高，有較強的實(shí)用價(jià)值和廣闊的應用前景。
關(guān)鍵詞：指紋識別；汽車(chē)防盜；單片機；GSM；STM32

隨著(zhù)汽車(chē)市場(chǎng)的飛速發(fā)展和人們生活水平的提高，越來(lái)越來(lái)多的汽車(chē)進(jìn)入普通家庭。汽車(chē)防盜就顯得尤為重要，成為一個(gè)亟待解決的重要的社會(huì )問(wèn)題。目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的汽車(chē)防盜報警器多為加裝式汽車(chē)防盜器和采用電子密碼鑰匙的汽車(chē)防盜器。加裝式汽車(chē)防盜器主要采用串接式的線(xiàn)路，對于精通汽車(chē)電路的盜賊來(lái)說(shuō)，用跨接的方法可很輕松地避開(kāi)防盜電路，防盜系統如同虛設。對于采用電子密碼鑰匙的汽車(chē)防盜器，盜賊一般通過(guò)偷取鑰匙，并利用遙控器快速尋車(chē)并實(shí)施盜竊。這說(shuō)明現有的汽車(chē)防盜裝置的防盜手段并不可靠。而采用指紋識別模塊驗證車(chē)主身份并輔助多種報警措施來(lái)完成汽車(chē)防盜報警器的設計，能夠在不改變汽車(chē)整體電路的情況下盡可能地保障汽車(chē)的安全。指紋識別
是生物特征識別的一種，它利用指紋特征的惟一性和終身不變性對個(gè)人身份進(jìn)行認證，具有極高的安全性和易用性。本文將指紋識別技術(shù)應用于汽車(chē)防盜系統中，并結合GSM無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現遠程報警，有效地保障了汽車(chē)的安全。

1 系統結構和工作原理
該汽車(chē)防盜器主要由MCU、指紋識別模塊、無(wú)線(xiàn)通信模塊、LCD顯示屏、語(yǔ)音電路、電子密碼鑰匙接口電路、鍵盤(pán)、控制電路和電源電路等組成。其硬件原理框圖如圖1所示。MCU選用意法半導體公司推出的基于低功耗的嵌入式ARM CortexTM—M3內核的增強型32位芯片STM32F10 3VC，它的工作電壓為2．0～3．6 V，本設計采用3．3 V，其最高工作頻率可達到72 MHz，具有多達80個(gè)快速I(mǎi)／O端口，所有I／O口可以映像到16個(gè)外部中斷，幾乎所有端口均可容忍5 V信號。片內具有256 KB的FLASH，2個(gè)I2C接口，2個(gè)SPI接口，3個(gè)USART接口，3個(gè)16位定時(shí)器，每個(gè)定時(shí)器有多達4個(gè)用于輸入捕獲／輸出比較／PWM或脈沖計數的通道和增量編碼器輸入，2個(gè)看門(mén)狗定時(shí)器(獨立的和窗口型的)等。圖l中“KEY—ON”為汽車(chē)鑰匙位置，取自鑰匙開(kāi)關(guān)，經(jīng)光電耦合后送入STM32F103VC的PE10。無(wú)線(xiàn)通信模塊和指紋識別模塊分別經(jīng)RS 232收發(fā)器MAX3232接STlM32F103VC的USART1和USART2；密碼鑰匙由U盤(pán)實(shí)現，USB接口連接STM32F103VC的SPI1；語(yǔ)音電路接STM32F103VC的SPI2；4×4鍵盤(pán)與PE0～PE7連接，液晶顯示數據由PD0～PD7提供。

主要工作原理如下：車(chē)主停車(chē)熄火后，防盜器進(jìn)入鎖定狀態(tài)。此時(shí)如果汽車(chē)鑰匙不在ON位，就不能進(jìn)行指紋識別；只有當汽車(chē)鑰匙在ON位，才可用指紋識別解鎖防盜器并自動(dòng)點(diǎn)火。在鎖定狀態(tài)下，汽車(chē)的油路、電路等被切斷，汽車(chē)鑰匙無(wú)法點(diǎn)火；如果強行剪斷指紋采集模塊和控制盒的連線(xiàn)，或者不識別指紋而強行用汽車(chē)鑰匙點(diǎn)火，汽車(chē)會(huì )通過(guò)鳴號、閃燈和無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )報警。在鎖定狀態(tài)插入密碼鑰匙可進(jìn)入解鎖狀態(tài)，并可根據LCD和語(yǔ)音提示通過(guò)小鍵盤(pán)進(jìn)行指紋注冊／刪除、手機號碼設置和應急點(diǎn)火等操作。