采用ARM7網(wǎng)絡(luò )型汽車(chē)防盜系統的設計方案

概述：對流行的各類(lèi)常規防盜裝置的不足進(jìn)行了分析，研究并成功試制了一種新型嵌入式汽車(chē)防盜系統。系統基于A(yíng)RM的S3C44B0X微處理器進(jìn)行開(kāi)發(fā)，提高了系統的穩定性和可擴展性，利用GPRS的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)勢達到遠程控制的目的,且具備汽車(chē)報警系統現有的其他功能,可靠地實(shí)現防盜控制功能。

引言

隨著(zhù)人們生活水平的提高,汽車(chē)已逐步進(jìn)入家庭, 但日益猖獗的汽車(chē)盜竊案件也呈上升趨勢，如何有效防止汽車(chē)被盜是車(chē)主們最關(guān)心的問(wèn)題。近年來(lái)，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，結合各種新技術(shù)的新型汽車(chē)防盜裝備相繼出現。隨著(zhù)通信技術(shù)的發(fā)展, 無(wú)線(xiàn)遠程通信技術(shù)也被應用于汽車(chē)領(lǐng)域中?；赟3C44B0X網(wǎng)絡(luò )型汽車(chē)防盜控制系統是采用ARM 7微處理器構造的嵌入式系統，結合了傳統防盜技術(shù)和新型的GPRS無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，實(shí)現已有防盜器現有各種功能的基礎上,開(kāi)發(fā)了遠程控制功能，提高了防盜系統的安全性、靈活性和可靠性。

1 系統設計

1．1 系統特點(diǎn)和功能

在對各類(lèi)汽車(chē)防盜系統的特點(diǎn)進(jìn)行分析后，設計了基于S3C44B0X網(wǎng)絡(luò )型汽車(chē)防盜控制系統，它充分利用基于GSM網(wǎng)絡(luò )的GPRS無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的優(yōu)勢：無(wú)處不在、接入迅速、永遠在線(xiàn)、流量計費等特點(diǎn)。同時(shí)也利用了ARM7微處理器的優(yōu)點(diǎn)：32位核、高性能、低成本、功耗低的RISC微處理器，有眾多的合作開(kāi)發(fā)伙伴。由于防盜系統的功能越來(lái)越復雜，為了便于系統程序的有效開(kāi)發(fā)和系統功能的擴展，在此采用嵌入式系統進(jìn)行開(kāi)發(fā)，提高了系統的靈活性、安全性和可靠性。系統主要實(shí)現的功能有如下幾個(gè)方面：

（1）基于GSM全球聯(lián)網(wǎng)功能 利用GPRS通訊網(wǎng)絡(luò )實(shí)現全國范圍內防盜報警功能。

（2）智能遙控或采用手機實(shí)現上鎖、解鎖功能，方便、快捷的進(jìn)入防盜狀態(tài)和解除防盜狀態(tài)。

（3）一旦警情發(fā)生均可在很短時(shí)間內發(fā)送信息到您的手機，實(shí)現無(wú)聲自動(dòng)報警，達到“我知賊不知”的獨特效果。

（4）車(chē)輛被搶或被盜時(shí)，用手機向汽車(chē)防盜器發(fā)送控制短信息，實(shí)現斷電或斷油，強制汽車(chē)停車(chē)。

（5）防盜設定后，不經(jīng)車(chē)主允許，強行打開(kāi)車(chē)門(mén)、后備廂、引擎蓋，或車(chē)輛被振動(dòng)，均在可報警和發(fā)送短信息到車(chē)主的手機上。

（6）微電腦斷電斷油功能，進(jìn)入防盜狀態(tài)，通過(guò)微電腦控制自動(dòng)斷電斷油，車(chē)輛無(wú)法啟動(dòng)。

（7）進(jìn)入防盜狀態(tài)后，即使盜賊切斷電源，可照常報警，并且每間隔1分鐘報警一次，即發(fā)送信息到手機上。

1．2 系統硬件設計

系統硬件主要由兩個(gè)部分組成：一是采用S3C44B0X微處理器構建一個(gè)嵌入式系統平臺，外帶GPRS模塊，用作汽車(chē)防盜的主控板；另一部分是汽車(chē)電路信號接口板，主要用于獲取汽車(chē)的狀態(tài)信號和向汽車(chē)發(fā)送控制信號。圖1是系統的硬件框圖。

CPU采用SAMSUNG公司的ARM7系列芯片S3C44B0X。S3C44B0X有出色的內核性能，豐富的外部接口和低功耗。系統時(shí)鐘66MHz，支持LCD，具有8個(gè)內存BANK，最大內存能擴展到256M，并方便連接各種類(lèi)型的內存；能運行不帶MMU管理的操作系統，能高效、方便的實(shí)現比較復雜的控制；在系統中我們用到2種內存，一種SDRAM，一種FLASH；

圖1 系統硬件原理框圖

SDRAM動(dòng)態(tài)存儲器，運行速度快，但掉電后不能保存數據，在系統主要是用來(lái)運行操作系統、應用程序和各類(lèi)數據的緩存，SDAM類(lèi)型很多，有各種廠(chǎng)家的產(chǎn)品，性能差別不是太大，主要考慮內存的容量，我們選用一種較通用芯片，hynix公司的HY57V641620HC，它是1M×l6bit×4bank的同步DRAM。

FLASH內存較SDRAM運行速度慢，但掉電后能保存數據。FLASH有NAND和NOR兩種類(lèi)型，NOR的特點(diǎn)是芯片內執行，這樣應用程序可以直接在flash閃存內運行，不必再把代碼讀到系統RAM中。NOR的傳輸效率很高，在1～4MB的小容量時(shí)具有很高的成本效益，但是較慢的寫(xiě)入和擦除速度大大影響了它的性能。NAND結構能提供極高的單元密度，可以達到高存儲密度，并且寫(xiě)入和擦除的速度也很快。應用NAND的困難在于flash的管理和需要特殊的系統接口。在系統中也選用一種通用的FALSH（SST39LV160）,容量為2MB, 主要用于固化啟動(dòng)代碼和控制應用程序，并保存一些系統數據和車(chē)主手機號碼。

與手機的通信，使用SIMCOM 有限公司提供的SIM100 GSM/GPRS 模塊，該模塊具有標準AT 命令接口，可以提供GSM 語(yǔ)音、短信和GPRS 上網(wǎng)等業(yè)務(wù)。在系統中采用短信的方式實(shí)現遠程無(wú)線(xiàn)防盜控制。

在系統中還增加了LCD和鍵盤(pán)，LCD采用1602，可以顯示2行字符，每行16個(gè)字母，主要用于顯示一些提示和狀態(tài)信息，鍵盤(pán)用于設置車(chē)主手機號碼。

主控板上增加了與汽車(chē)控制檢測板的接口，通過(guò)檢測接口，主控板能獲取汽車(chē)的當前狀態(tài)，如車(chē)門(mén)的開(kāi)、關(guān)狀態(tài)，腳剎和手剎狀態(tài)，汽車(chē)是否啟動(dòng)等，根據這些狀態(tài)，便于控制器對汽車(chē)實(shí)施相應的控制。主控板通過(guò)控制接口對汽車(chē)實(shí)施相應的控制，主要是汽車(chē)雙蹦燈、報警喇叭和斷火的控制。

1．3 系統軟件設計

汽車(chē)防盜的軟件系統可分為兩個(gè)部分：一部分是設防狀態(tài)的處理；另一部分是沒(méi)有設防狀態(tài)的處理。

在設防狀態(tài)下，汽車(chē)被偷或被破壞時(shí)，報警器會(huì )聲光報警，并向車(chē)主手機發(fā)送報警短信，車(chē)主根據信息進(jìn)行真假判斷：若是真警，可報警，并可同時(shí)控制汽車(chē)斷火；若是假警，則可通過(guò)手機撤消報警，并使汽車(chē)再次處于防盜監控狀態(tài)。設防狀態(tài)又分為有聲防盜和無(wú)聲防盜，在有聲防盜下，若被盜，則聲光同時(shí)報警；在無(wú)聲防盜下，若被盜，則只有燈光報警，沒(méi)有聲音報警，在兩種情況下，均會(huì )向車(chē)主手機發(fā)送被盜短信息。

在不設防狀態(tài)下，不會(huì )報警，僅僅在一些違規操作時(shí)，通過(guò)聲光對車(chē)主進(jìn)行危險提示，如汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)，車(chē)門(mén)沒(méi)關(guān)好等。系統軟件的整體流程如圖2。

圖2 系統軟件的整體流程