基于tc35模塊和單片機(jī)的汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1、基于tc35模塊和單片機(jī)的汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,,,引言設(shè)計(jì)思路硬件電路程序設(shè)計(jì),引言,目前，汽車的盜竊事件頻頻發(fā)生，很大一部分原因就是當(dāng)前的汽車防盜系統(tǒng)的不完善，現(xiàn)在絕大部分的汽車防盜系統(tǒng)是在汽車受到破壞或震動(dòng)是發(fā)出警告的報(bào)警聲音，起到警示的作用，但是缺乏與汽車外部通信的功能，當(dāng)車主距離車很遠(yuǎn)，自己的車被盜時(shí)，根本不能察覺。所以設(shè)計(jì)一款能及時(shí)通知車主車子被盜的汽車防盜系統(tǒng)是很必要的，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)并報(bào)警，通知攔截，減少汽車丟失的

2、發(fā)生，保護(hù)人民的財(cái)產(chǎn)安全。我們?cè)O(shè)計(jì)的初級(jí)目標(biāo)是設(shè)計(jì)出一款能在汽車被盜時(shí)及時(shí)通知車主的基于GSM通信的汽車防盜系統(tǒng)。當(dāng)然，隨著我們接觸的知識(shí)面的不斷擴(kuò)展，我們會(huì)在設(shè)計(jì)的過程中及時(shí)的優(yōu)化我們的這個(gè)汽車的防盜系統(tǒng)。,設(shè)計(jì)思路一、系統(tǒng)工作流程,,,,紅外線傳感器 單片機(jī) TC35 信號(hào)塔,,紅外遙感,車主的手機(jī),二、系統(tǒng)框圖,紅外遙控系統(tǒng),,單片

3、機(jī)部分,GSM模塊,傳感器部分,,,,,當(dāng)車主下車并用遙控器啟動(dòng)單片機(jī)開啟中斷，從而能夠控制GSM模塊，一旦有人進(jìn)入車內(nèi)，傳感器接收到人身上的紅外信號(hào)經(jīng)過放大處理送入單片機(jī)，單片機(jī)則向GSM模塊發(fā)出相關(guān)指令，GSM收到指令后向車主手機(jī)發(fā)送短信，從而提醒車主有人進(jìn)入車內(nèi)。,,硬件電路設(shè)計(jì),紅外遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳感器部分設(shè)計(jì)單片機(jī)部分設(shè)計(jì)GSM部分設(shè)計(jì),紅外遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì),一、紅外發(fā)射系統(tǒng),將指令脈沖編碼信號(hào)調(diào)制在載波振蕩器產(chǎn)生的載波上（也

4、稱脈碼調(diào)制），然后用這脈碼調(diào)制信號(hào)去驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管，以發(fā)出經(jīng)過調(diào)制的紅外光波，其紅外遙控系統(tǒng)電路如圖所示。,二、紅外編碼原理 通常，紅外遙控器將遙控信號(hào)(二進(jìn)制脈沖碼)調(diào)制在38KHz的載波上，經(jīng)緩沖放大后送至紅外發(fā)光二極管，轉(zhuǎn)化為紅外信號(hào)發(fā)射出去。二進(jìn)制脈沖碼的形式有多種，其中最為常用的是PWM碼(脈沖寬度調(diào)制碼)和PPM碼(脈沖位置調(diào)制碼）。前者以寬脈沖表示1，窄脈沖表示0。后者脈沖寬度一樣

5、，但是碼位的寬度不一樣，碼位寬的代表1，碼位窄的代表0。脈寬為0.56ms、間隔0.565ms、周期為1.125ms的組合表示二進(jìn)制的“0”；以脈寬為0.56ms、間隔1.69ms、周期為2.25ms的組合表示二進(jìn)制的“1”。 本設(shè)計(jì)采用的是PPM碼：,三、載波脈沖產(chǎn)生,單片機(jī)T0定時(shí)產(chǎn)生38KHz載波電路原理:STC89C52RC（后面會(huì)介紹）定時(shí)器T0產(chǎn)生周期性的26.3us的矩形脈沖,即每隔13us，定時(shí)器

6、T0產(chǎn)生中斷輸出一個(gè)相反的信號(hào)使輸出端產(chǎn)生周期的38KHz脈沖信號(hào)。計(jì)算公式如2-1所示，脈沖圖如圖所示。 T=1/38MHz,,紅外線接收系統(tǒng)設(shè)計(jì),一、紅外接收電路 LT0038是用于紅外遙控接收的小型一體化接收頭，集成紅外線的接收、放大、解調(diào)，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與TTL電平信號(hào)兼容的所有工作，而體積和普通的塑封三極管大小一樣，它適合

7、于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸，中心頻率38.0kHz。接收器對(duì)外只有3個(gè)引腳：OUT、GND、VCC與單片機(jī)接口非常方便，如圖 ：,注：1腳接電源（+VCC），2腳GND接系統(tǒng)的地線（0V），3腳脈沖信號(hào)輸出。,LT0038接收原理 紅外線接收是把遙制發(fā)送的數(shù)據(jù)(已調(diào)信號(hào))轉(zhuǎn)換成一定格式的控制指令脈沖(調(diào)制信號(hào)、基帶信號(hào))，是完成紅外線的接收、放大、解調(diào)，還原成發(fā)射格式（高、低電位剛好相反）的脈沖信號(hào)。這些工作通常由

8、一體化的接收頭來完成，輸出TTL兼容電平,二、接收系統(tǒng)框圖,STC89C52RC(指令譯碼),紅外接收,放大電路,調(diào)制電路,,,,,,,,,,,,,,,,GSM模塊,紅外傳感器部分 一、傳感器部分的連接框圖,信號(hào)檢測(cè),復(fù)位電路,放大電路,AT89C51,,,,設(shè)置在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號(hào)，經(jīng)放大電路、比較電路送至門限開關(guān)，打開門限閥門送出TTL 電平至AT89C51單片機(jī) 單片機(jī)經(jīng)過中斷控制GSM發(fā)出

9、信息。,二、電路圖 本設(shè)計(jì)所用的傳感器型號(hào)為RE200B，其工作電路原理及設(shè)計(jì)電路如下圖所示, 在VCC電源端利用C1和R2來穩(wěn)定工作電壓，同樣輸出端也多加了穩(wěn)壓元件穩(wěn)定信號(hào)。當(dāng)檢測(cè)到人體移動(dòng)信號(hào)時(shí)，電荷信號(hào)經(jīng)過FET放大后，經(jīng)過C2，R1的穩(wěn)壓后使輸出變?yōu)楦唠娢唬俳?jīng)過NPN的轉(zhuǎn)化，輸出OUT為低電平。,放大電路 上電復(fù)位電路（初始化

10、）,Vi是輸入電壓信號(hào)，Vo是輸出放大的電壓信號(hào),單片機(jī)部分,一、AT89C205189C2051是由ATMEL公司推出的一種小型單片機(jī)。95年出現(xiàn)在中國市場(chǎng)。其主要特點(diǎn)為采用Flash存貯器技術(shù)，降低了制造成本，其軟件、硬件與MCS-51完全兼容，可以很快被中國廣大用戶接受，其程序的電可擦寫特性，使得開發(fā)與試驗(yàn)比較容易。,89C2051共有20條引腳，2051繼承了8031最重要引腳：P1口共8腳，準(zhǔn)雙向端口。P3.0～P3.6共

11、7腳，準(zhǔn)雙向端口，并且保留了全部的P3的第二功能，如P3.0、P3..1的串行通訊功能，P3.2、P3..3的中斷輸入功能，P3.4、P3.5的定時(shí)器輸入功能。在引腳的驅(qū)動(dòng)能力上面，89C2051具有很強(qiáng)的下拉能力，P1，P3口的下拉能力均可達(dá)到20mA.相比之下，89C51/87C51的端口下拉能力每腳最大為15mA。但是限定9腳電流之和小于71mA.這樣，引腳的平均電流只有9mA。,二、AT89C51

12、 89C51單片機(jī)是美國Atmel公司生產(chǎn)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（EPROM）和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大。AT89C51單片機(jī)可提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各

13、種控制領(lǐng)域。圖為AT89C51單片機(jī)的基本組成功能方塊圖：,外部中斷 控制 并行口 串行通信,TC35GSM模塊,一、模塊簡(jiǎn)介 TC35是Siemeils公司推出的新-代無線通信GSM模塊。自帶RS232通訊接口,可以方便地與PC機(jī)、單片機(jī)連機(jī)通訊?？梢钥焖?、安全、可靠地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語音傳輸、短消息服務(wù)(Short Message Service)

14、和傳真。TC35模塊的工作電壓為3.3—5.5V,可以工作在900MHz和1800MHz兩個(gè)頻段,所在頻段功耗分別為2w(900M)和1w(1800M)。 模塊有AT命令集接口,支持文本和PDU模式的短消息、第三組的二類傳真、以及2.4k,4.8k,9.6k的非透明模式。此外,該模塊還具有電話簿功 能、多方通話,漫游檢測(cè)功能,常用工作模式有省電模式、IDLE、TALK等模式。通過獨(dú)特的40引腳的ZIF連接器,實(shí)現(xiàn)電源連接

15、、指令、數(shù)據(jù)、語音信號(hào)、及控制信號(hào)的雙向傳輸。通過ZIF連接器及50Ω天線連接器,可分別連接SIM卡支架和天線。 TC35模塊主要由GSM基帶處理器、GSM射頻模塊、供電模塊(ASIC)、閃存、ZIF連接器、天線接口六部分組成。作為TC35的核心,基帶處理器 主要處理GSM終端內(nèi)的語音、數(shù)據(jù)信號(hào),并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有的模擬和數(shù)字功能。在不需要額外硬件電路的前提下,可支持FR、HR和EFR語音信 道編碼。,二、

16、TC35的連機(jī)方法 任何一個(gè)TC35模塊首次使用時(shí),必須要測(cè)試其工作是否正常,由于其自帶RS232接口,所以我們可以用PC機(jī)的串口調(diào)試軟件進(jìn)行調(diào)試。1、啟動(dòng)串口調(diào)試軟件(見界面),串口調(diào)試軟件有許多,可以使用任意一款軟件,也可以使用WINDOWS自帶的“超級(jí)終端”。設(shè)置波特率19.2k,這是TC35的默認(rèn)波特率,首次連機(jī)可以從2400～57.6k不斷測(cè)試,直到TC35有應(yīng)答。,2、發(fā)送“AT”AT 回車3、改變波特

17、率“AT+IPS=XXXX"TC35的默認(rèn)波特率是19.2k,實(shí)際使用時(shí),可以改成9600或38.4K,方法如下：AT+IPR=9600 回車4、短信模式的設(shè)置(GSM模塊的短信模式有2種。第1種是：TEXT模式；第2種是：PDU模式。PDU模式可以采用unicode編碼發(fā)送英文、漢字。但合成PDU碼比較復(fù)雜,而TEXT模式只能發(fā)送英文,但無須編碼。實(shí)際使用可以采用TEXT模式。設(shè)置如下：AT+CMFG=1 回車

18、,5、短信模式簡(jiǎn)介SMS是由Etsi所制定的一個(gè)規(guī)范(GSM 03.40和GSM 03.38)。當(dāng)使用7-bits編碼的時(shí)候它可以發(fā)送最多160個(gè)字符;8-bit編碼(最多140個(gè)字符)。通常無法直接通過手機(jī)顯示;通常被用來作為數(shù)據(jù)消息,例如：smart messaging中的圖片和鈴聲和OTA WAP設(shè)置。16-bit信息(最多70個(gè)字符)被用來顯示Unicode(UCS2)文本信息,可以被大多數(shù)的手機(jī)所顯示。一個(gè)以class 0開

19、頭的16-bit的文本信息將在某些手機(jī)上作為Flash SMS顯示(閃爍的SMS和警告SMS)。,有兩種方式來發(fā)送和接收SMS信息：使用文本模式或者使用PDU(protocol description unit)模式。文本模式(可能某些手機(jī)不支持)實(shí)際上也是一種PDU編碼的一種表現(xiàn)形式。在顯示SMS信息,可能使用不同的字符集和不同的編碼方式。 6、短信讀取方法AT+CMGR=X回車如果有短信息,TC35回應(yīng)：AT+CMGR=1

20、+CMGR："REC UNREAD","13307496548",,"04/08/17,22：24：32+02testOKOK,7、短信的刪除方法AT+CMGD=1回車8、短信的發(fā)送方法短信息的發(fā)送分成兩步：（1）：發(fā)送接收的手機(jī)號(hào)碼,等待應(yīng)答：“>"AT+CMGS="13307496548"回車(目的地址)TC35回應(yīng)：AT+C

21、MGS="13307496548" >（2）：輸入短信息的內(nèi)容(只能是英文)：Test 回車,短信息分析：“test OK"就是短信息內(nèi)容。短信息的存儲(chǔ)容量與Ic卡有關(guān),序號(hào)從1-N。REC UNREAD"：代表短信息未讀過。REC READ" ：已讀過。13307496548"：接收的手機(jī)號(hào)碼。04/08/17,22：24：32+02"：短信息發(fā)

22、送的時(shí)間。無短信息,TC35回應(yīng)：AT+CMGR=3+CMGR：0,,0,三、單片機(jī)控制TC35的方法 上面介紹了用PC機(jī)控制TC35的方法,我們只需將PC機(jī)輸出的控制命令轉(zhuǎn)化成單片機(jī)輸出的指令即可，具體程序?qū)⒃诤竺娼榻B。1、硬件連接電路見下圖只需設(shè)計(jì)一個(gè)TTL轉(zhuǎn)RS232電平電路,連接到MCU的UART口,另一端直接連接到TC35。,程序設(shè)計(jì),一、AT89C2051,紅外編碼子程序void sendirda

23、ta(){ uchar s=0,user=0,shuju=0,hc=0;TR0=1;/***發(fā)送引導(dǎo)碼******************************************/endcount=700; //發(fā)送9ms起始碼的高電平 p3_7=1;count=0;do{}while(count<endcount);en

24、dcount=350; //發(fā)送4.5ms的結(jié)果碼低電平count=0;p3_7=0;do{}while(count<endcount);,/***發(fā)送系統(tǒng)碼*******************************************/user=system;for(s=0;s<=7;s++){endcount=30;count=0; /

25、/發(fā)送公共的0.56ms高電平p3_7=1;do{}while(count<endcount); hc=user & wy[s]; //發(fā)送脈沖間距 if (hc==0){endcount=30;count=0;} else{endcount=120;count=0;} p3_7=0;do{}while(count<endcou

26、nt);}/***發(fā)送系統(tǒng)反碼******************************************/user=system;for(s=0;s<=7;s++){endcount=30;count=0; //發(fā)送公共的0.56ms高電平p3_7=1;do{}while(count<endcount);,/***發(fā)送系統(tǒng)碼********************

27、***********************/user=system;for(s=0;s<=7;s++){endcount=30;count=0; //發(fā)送公共的0.56ms高電平p3_7=1;do{}while(count<endcount); hc=user & wy[s]; //發(fā)送脈沖間距 if (hc==0){endc

28、ount=30;count=0;} else{endcount=120;count=0;} p3_7=0;do{}while(count<endcount);}/***發(fā)送系統(tǒng)反碼******************************************/user=system;for(s=0;s<=7;s++){endcount=30;count=0;

29、 //發(fā)送公共的0.56ms高電平p3_7=1;do{}while(count<endcount);,/***發(fā)送數(shù)據(jù)碼********************************************/shuju=keyvalue; for(s=0;s<=7;s++){endcount=30;count=0; //發(fā)送公共的0.56ms高電平p3_7=1;

30、do{}while(count<endcount);hc=shuju & wy[s]; //發(fā)送脈沖間距 if (hc==0){endcount=30;count=0;} else{endcount=120;count=0;} p3_7=0;do{}while(count<endcount);}/***發(fā)送數(shù)據(jù)反碼********

31、**********************************/shuju=keyvalue; for(s=0;s<=7;s++){ endcount=30;count=0; //發(fā)送公共的0.56ms高電平p3_7=1;do{}while(count<endcount);hc=shuju & wy[s]; //發(fā)送脈沖間距 if

32、(hc==0){endcount=120;count=0;} else{endcount=30;count=0;} p3_7=0;do{}while(count<endcount);},二、GSM,//AT指令的定義  char code AT_Tc35[]=“AT+”; //連機(jī) char code Bps_Tc35[]

33、=“IPR=38400”; //波特率 char code Text_Tc35[]=“CMGF=1”; //文本模式 char code Read_Tc35[]=“CMGR=”; // 讀取信息 char code Erase_Tc35[]

34、=“CMGD=”; //刪除信息 char code Send_Tc35[]=“CMGS=”; //發(fā)送信息 char code Creg_Tc35[]=“CREG?”; //注冊(cè)   // 模式設(shè)置 void UART_Init(void)  {  S

35、CON=0x50; //01010000b=>1模式scon,#11011000b;  ES=l;  },//發(fā)送-個(gè) ASCII void SendASC(unsigned char ASC)  {  bit es;  es=ES;  ES=0;//關(guān)閉中斷  TI=0; &

36、#160;SBUF=ASC;  while(!TI);  TI=0;  ES=es;  }//發(fā)送命令到TC35  void SendToTc35(unsigned char* p,unsigned char Long)  {  while(Long--)  {  SendASC(

37、*p++);  }  },// 通訊中斷接收程序   void Rs485_Do(void) interrupt 4 using 1{  if(RI==l)  {  RI=0;  RsBuq[RsPoint++]=SBUF;  if fRsPoint>=size

38、of(RsBuf))  {  RsPoint=0;//FlagRs485=0; } //數(shù)據(jù)處理  }  }   // 發(fā)送AT連機(jī)命令  char code AT_Code[]="OK”;  void Send_AT(void)  {  unsign

39、ed char *p;  while(1)  {,ClrRsBuf(RsBuf,sizeof(RsBuf));  SendToTc35(AT_Tc35,2);    //"AT"  SendASC(OVER);   //************等待應(yīng)答“ok"  ES=1;

40、0;//必須中斷  Delay(50); P=strstr(RsBuf,AT_Code);  if(p!=NULL) break;  }   } //發(fā)送bps(比特率)連機(jī)命令  void Send_BPS(void)  {  SendToTc35(AT_Tc35,3); //"AT+" 

41、0;SendToTc35(Bps_Tc35,sizeof(Bps_Tc35)-1); //"IPR=19200”  SendASC(OVER); },//設(shè)置文本  void SetText(void) {  SendToTc35(AT_Tc35,3);  //"AT+"  SendToTc35(Text_tc35,size

42、of(Text_tc35)- 1);//"IPR=19200“SendASC(OVER);  Delay(100);  }   //刪除短信息  unsigned char EraseMsg(unsigned char index)  {  unsigned char *p,i=20;

43、  SendToTc35(AT_Tc35,3); //"AT+“SendToTc35(Erase_Tc35,sizeof(Erase_Tc35)-1);//"IPR=19200"  SendASC(index); SendASC(OVER);  ES=1;  while(i--)  {  Delay(200);

44、60;P=strstr(RsBuf,AT_Code);  if(P!=NULL) {return 1;}  }     return 0;  },//讀取短信息  char code Ask_No[]="+CMGR:0,,0";  char code ERRO

45、R{]="ERROR";  char code Ask_Tc35[]="/"; unsigned char ReadMsg(unsigned char index)  {  unsigned char *p,i;  unsigned char Buf[

46、40];   SendToTc35(AT_Tc35,3); //"AT+“ SendToTc35(Read_Tc35,sizeof(Read_Tc35)-1);  SendASC(index);  SendASC(OVER);  ES=1; //必須中斷  Delay(600);,p=strstr(RsBuf,ERROR); \ 

47、;if(P!=NULL)  {  Send_AT();return 0;  p=strstr(RsBuf,Ask_No);//無信息  if(p!=NULL)return 0;  p=strstr(RsBuf,Ask_Tc35);//20個(gè)字節(jié)后是MSG  if(p==NULL) return 0;  p=p+2

48、1;  for(i=0;i<sizeof(Buf);i++)  {   Buf[i]=*p++;  }     if(EraseMsg(index)==0) return 0;  p=strcpy(RsBuf,Buf); //放回RsBuf  return 1;  }  }

49、,,//發(fā)送短信息  char code SK[]=">";  void SendMsgStart(void)  {  unsigned char *p,i=10;  SendToTc35(AT_Tc35,3); //"AT+"  SendToTc35(Send

50、_Tc35,sizeof(Send_Tc35)-1);//"IPR=19200"  SendASC(YinHao);  SendToTc35(Mp1.Hand,sizeof(Mp1.Hand)); //"AT+"  SendASC(YinHao);  SendASC(OVER);  ES=1;  while(i--)

51、 {  Delay(100); //Get">"  p=strstr(RsBuf,SK);//">"  if(p!=NULL)  {  ClrRsBuf(RsBuf,sizeof(RsBuf));  Delay(150); //Get">"  bre