CN109383447A - 一种网络式汽车防盗系统及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种网络式汽车防盗系统及实现方法，汽车防盗系统由微控制器、传感器模块、GPS模块、稳压电路、时钟电路、防盗报警模块、GSM模块、液晶显示模块组成；通过对系统各个模块的设计，实现了传感器模块的信号处理，GSM模块的通信，GPS模块的定位，液晶显示模块的显示，防盗报警模块的报警，汽车执行机构的控制，并且并能够同步手机APP和电脑的经纬度坐标显示。系统建立了一个汽车与车主和监控中心的交互平台，能够对汽车实现远程控制、精确定位，达到良好效果。本系统的各部分均采用低成本、低功耗模块器件，便于操作、使用简单、功能全面、使用范围广，具有很高的使用价值。

Description

一种网络式汽车防盗系统及实现方法

技术领域

本发明涉及一种汽车防盗系统，特别涉及一种网络式汽车防盗系统及实现方法。

背景技术

近年来随着世界汽车产业的蓬勃发展，我国的汽车行业也快速增长，牢牢占据全球汽车产销量的头把交椅。尤其是私家车的保有量越来越多，汽车被盗的情况也越来越多，给人们带来了很大的烦恼和不便。

目前，市面上常见的汽车防盗系统可分为三类：机械式、电子式、芯片式。机械式的系统安装复杂而且很笨重；电子式的系统可以发出巨大的响声来实现报警，方式单一，效果不是很理想；芯片式的系统需要车主使用芯片钥匙来打开车上的芯片锁，如果芯片钥匙出现问题，就不能启动车辆。以上几种防盗系统，大都效果不是很好，一旦发生异常情况不能及时的通知车主。

发明内容

鉴于现有技术存在的技术缺陷，本发明提供了一种网络式汽车防盗系统及实现方法，网络式汽车防盗系统可以实现汽车与车主以及监控中心三位一体的联系，并且能够实现车辆的定位、报警、自动切断油路以及对车辆的远程控制，防止汽车被盗。

本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种网络式汽车防盗系统，包括汽车、汽车的执行机构、基站、监控中心、卫星、手机和电脑，其特征在于：所述汽车防盗系统由微控制器、传感器模块、GPS模块、稳压电路、时钟电路、防盗报警模块、GSM模块、液晶显示模块组成；

所述微控制器分别与传感器模块、GPS模块、电源模块、时钟电路、防盗报警模块、GSM模块、执行机构、液晶显示模块连接；

汽车防盗系统设置在汽车内，汽车电瓶通过稳压电路将电压由12V转为5V和3.3V为汽车防盗系统提供电源，传感器模块安装在车体的车门或主驾驶位置；

传感器模块实现对外界异常情况的检测和感应，并把相应的数据信号传送到微控制器，微控制器采集接收数据信号，并进行判断，如果发现是危险情况就通过GSM模块发送警报信息到车主手机和监控中心，同时对车辆的位置信息通过GPS模块进行定位，并通过防盗报警模块发出电子警报声震慑盗贼；

系统中液晶显示模块的显示屏提供友好的人机界面交互，时钟电路为系统提供准确的时钟，系统的GPS模块和卫星进行通信，获取定位数据，GPS模块和GSM模块通过USART接口和微控制器进行通信，汽车内的防盗系统还能够接收来自车主手机和监控中心的控制信息，以控制汽车的执行机构来进行切断油路操作，此外该系统能够在卫星定位实现不到的室内和地区实现基站定位，并能够同步手机APP和电脑的经纬度坐标显示。

一种网络式汽车防盗系统的实现方法，其特征在于，步骤如下：

系统由汽车电瓶供电，系统上电后通过稳压电路将电压由12V转为5V和3.3V，满足系统中各部分模块的供电要求，各个模块随即进行初始化，然后进入到低功耗待机状态，各模块执行各自相应的处理程序，软件中的主控模块的基本流程为采用轮询方式，在一个大主循环中调用各个功能模块的小循环，而且本系统中还设置了看门狗，防止发生问题而死机，系统模块主要是对微控制器自身有关部分的管理，包括对其串口模式的设置、波特率、数据位、奇偶校验位、定时器初始化的设置，对收发串口数据的管理，对中断与I/O口的控制；

系统中的传感器模块直接与微控制器的I/O相连，安装在车体的敏感位置，比如车门或主驾驶位置，传感器模块处于监测状态，一旦感应外界的异常情况，超过预设的阈值时输出低电平给微控制器，微控制器采集接收这些信号，并进行解算判断，微控制器通过两个USART分别与GSM模块和GPS模块通信，电平转换电路芯片选择MAX232，完成RS232与TTL的电平转换，GSM模块选用Siemens的TC35模块，其具有40脚，通过ZIF连接器和微控制器相连，SIM卡槽中插有SIM卡，GSM模块用AT指令实现控制，初始化后监测是否有SIM卡，如果有则继续检查运营商以便稳定运行，随后则是通过中断方式接收来自微控制器的AT指令控制命令，给车主发送信息，同时系统中防盗报警模块的电子报警器发出电子警报声震慑盗贼；

GPS模块为u-blox公司的NEO-6模块，用串口和微控制器进行通信，实现高灵敏度定位，GPS模块上电后也会进行初始化，进入到工作状态后，会持续接收卫星信息，然后把收到的GPS信息进行计算解析，然后通过串口发送到微控制器，主要包括经纬度、日期、速度、时间，其遵循NMEA-0183协议，这里用的是其中的$GPRMC命令，如果收到$GPRMC命令开头的语句，则完整的接收整条语句，采用串行中断方式接收；

液晶显示模块的液晶显示屏提供友好的人机界面交互；

车辆还能够接收来自车主或监控中心的控制信息，使微控制器的引脚产生高低电平的变化来使继电器模块产生吸合的变化，以控制汽车的执行机构来进行切断油路操作，此外该系统还能够在卫星定位实现不到的室内和地区实现基站定位，并能够同步手机APP和电脑的经纬度坐标显示，汽车被盗也能够及时的被找到，基站定位可根据移动运营商的GSM网络来实现，终端的位置信息可通过GSM网络来获得，通过网络的数据接口，把自己的设备通过互联网接入云平台以实现随时随地获取数据，API也是基于HTTP协议来提交和接收数据，通过GSM模块把信息上传到平台，平台同步更新电脑和手机APP的经纬度信息，GSM模块通过AT+CIPGSMLOC指令来获取基站定位信息，当设置为AT+CIPGSMLOC=1,1的时候即返回定位信息。

本发明的特点是：

本发明，综合了现有技术三类汽车防盗系统的优点，能够实现远程控制，能够达到定位及时、准确的功能，可进行24小时的全天候监控，遇到特殊情况可与车主和监控中心取得联系。

本系统性价比高、通用性好，经过测试，能够实现与车主或者监控中心的交互，并能够接收来自车主以及监控中心的控制指令。

相比传统的防盗系统，本发明的系统所采用的低功耗、低成本的硬件环境能实现高性能、高质量的系统功能。

传统防盗系统往往只能作用很近的距离，本发明所采用的的系统由于连接GPS和基站，可实现远距离作用。

传统的防盗系统不能控制车辆，本发明采用的系统可远距离控制车辆，达到有益效果。

随着目前车辆的日渐增多，监控中心可以根据汽车的位置情况，对当前的路况发布交通信息广播和调度指令，提高运行效率。

系统工作良好稳定，能够有效达到预期的目的。

网络式汽车防盗系统，能够实现汽车与车主以及监控中心的交互，可对车辆实现有效的监控，防止汽车被盗，即使汽车被盗也能够及时的被找到。

总之，通过对系统各个模块的设计，实现了传感器模块的信号处理，GSM模块的通信，GPS模块的定位，液晶显示模块的显示，防盗报警模块的报警，汽车执行机构的控制，并且并能够同步手机APP和电脑的经纬度坐标显示。系统建立了一个汽车与车主和监控中心的交互平台，能够对汽车实现远程控制、精确定位，达到良好效果。本系统的各部分均采用低成本、低功耗模块器件，便于操作、使用简单、功能全面、使用范围广，具有很高的使用价值。

附图说明

图1为本发明的电路连接框图；

图2为本发明的系统连接框图；

图3为本发明主控模块与其他模块关系的流程图；

图4为本发明GSM模块工作的流程图；

图5为本发明GPS模块的接收过程流程；

图6为本发明传感器模块的工作流程图；

图7为本发明液晶显示模块的工作流程图。

具体实施方式

如图1至图7所示，一种新型网络式汽车防盗系统，包括汽车、基站、监控中心、卫星、手机和电脑，汽车防盗系统由微控制器、传感器模块、GPS模块、稳压电路、时钟电路、防盗报警模块、GSM模块、执行机构、液晶显示模块组成。

所述微控制器分别与传感器模块、GPS模块、电源模块、时钟电路、防盗报警模块、GSM模块、执行机构、液晶显示模块连接；

汽车防盗系统设置在汽车内，汽车电瓶通过稳压电路将电压由12V转为5V和3.3V为汽车防盗系统提供电源，传感器模块安装在车体的车门或主驾驶位置；

传感器模块实现对外界异常情况的检测和感应，并把相应的数据信号传送到微控制器，微控制器采集接收数据信号，并进行判断，如果发现是危险情况就通过GSM模块发送警报信息到车主手机和监控中心，同时对车辆的位置信息通过GPS模块进行定位，并通过防盗报警模块发出电子警报声震慑盗贼；

系统中液晶显示模块的显示屏提供友好的人机界面交互，时钟电路为系统提供准确的时钟，系统的GPS模块和卫星进行通信，获取定位数据。

GPS模块和GSM模块通过USART接口和微控制器进行通信，

汽车内的防盗系统还能够接收来自车主手机和监控中心的控制信息，以控制汽车的执行机构来进行切断油路等操作，此外该系统还可在卫星定位实现不到的室内等和地区实现基站定位，并能够同步手机APP和电脑的经纬度坐标显示。

传感器模块中的传感器为振动传感器或红外传感器。

一种网络式汽车防盗系统的实现方法，步骤如下：

系统可分为硬件部分和软件部分，硬件部分，系统由汽车电瓶供电，通过稳压电路将电压由12V转为5V和3.3V，满足系统中各部分模块的供电要求，系统中的传感器模块直接与微控制器的I/O相连，安装在车体的敏感位置，如比如车门或主驾驶位置，一旦感应外界的异常情况，超过预设的阈值时输出低电平给微控制器，微控制器采集接收这些信号，并进行解算判断，微控制器通过两个USART分别与GSM模块和GPS模块通信，电平转换电路芯片选择MAX232，完成RS232与TLL的电平转换，GSM模块选用Siemens的TC35模块，其具有40脚，通过ZIF连接器和微控制器相连，SIM卡槽中插有SIM卡，用AT指令实现控制，给车主发送信息；GPS模块为u-blox公司的NEO-6模块，其TXD和RXD引脚和微控制器进行通信，可实现高灵敏度定位，系统中防盗报警模块的电子报警器发出电子警报声震慑盗贼，同时系统中防盗报警模块的电子报警器发出电子警报声震慑盗贼；

液晶显示模块的液晶显示屏LCD12864提供友好的人机界面交互，车辆还能够接收来自车主或监控中心的控制信息，可使微控制器的引脚产生高低电平的变化来使继电器产生吸合的变化，以控制汽车的执行机构来进行切断油路等操作，此外该系统还可能够在卫星定位实现不到的室内等地区实现基站定位，并能够同步手机APP和电脑的经纬度坐标显示；

软件部分主要实现传感器的信号处理，短信的收发，GPS定位信息的接收，液晶显示屏的控制，继电器控制等的控制功能；系统上电后各模块进行初始化，然后进入到低功耗待机状态，传感器模块处于监测状态，一旦外界出现异常情况，即结束待机状态进行相应处理，各模块执行各自相应的处理程序，软件中的主控模块的基本流程为采用轮询方式，在一个大主循环中调用各个功能模块的小循环，而且本系统中还设置了看门狗，防止发生问题而死机，系统模块主要是对微控制器自身有关部分的管理，包括对其串口模式的设置、波特率、数据位、奇偶校验位、定时器等初始化的设置，对收发串口数据的管理，对中断与I/O口的控制等；然后就是GSM模块，其先完成自身的初始化，然后监测是否有SIM卡，如果有则继续检查运营商以便稳定运行，随后则是通过中断方式接收来自微控制器的AT指令控制命令，GPS模块上电后也会进行初始化，进入到工作状态后，会持续接收卫星信息，然后把收到的GPS信息进行计算解析，然后通过串口发送到微控制器，主要包括经纬度、日期、速度、时间等，其遵循NMEA-0183协议，这里用的是其中的$GPRMC命令，如果收到$GPRMC命令开头的语句，则完整的接收整条语句，采用串行中断方式接收，传感器模块引脚与微控制相连，如果振动超过阈值时发送给微控制器低电平，执行机构可通过GSM模块发送短信来实现单片机的高低电平控制以便控制继电器的吸合，基站定位可根据移动运营商的GSM网络来实现，终端的位置信息可通过GSM网络来获得，通过网络的数据接口，把自己的设备通过互联网接入云平台以实现随时随地获取数据，这里所提供的API也是基于HTTP协议来提交和接收数据，通过GSM模块把信息上传到平台，平台同步更新电脑和手机APP的经纬度信息，GSM模块通过AT+CIPGSMLOC指令来获取基站定位信息，当设置为AT+CIPGSMLOC=1,1的时候即返回定位信息，其他模块也都完成各自的初始化等程序功能，即使汽车被盗也能够及时的被找到。

Claims (2)

1.一种网络式汽车防盗系统，包括汽车、汽车的执行机构、基站、监控中心、卫星、手机和电脑，其特征在于：所述汽车防盗系统由微控制器、传感器模块、GPS模块、稳压电路、时钟电路、防盗报警模块、GSM模块、液晶显示模块组成；

所述微控制器分别与传感器模块、GPS模块、电源模块、时钟电路、防盗报警模块、GSM模块、执行机构、液晶显示模块连接；

汽车防盗系统设置在汽车内，汽车电瓶通过稳压电路将电压由12V转为5V和3.3V为汽车防盗系统提供电源，传感器模块安装在车体的车门或主驾驶位置；

传感器模块实现对外界异常情况的检测和感应，并把相应的数据信号传送到微控制器，微控制器采集接收数据信号，并进行判断，如果发现是危险情况就通过GSM模块发送警报信息到车主手机和监控中心，同时对车辆的位置信息通过GPS模块进行定位，并通过防盗报警模块发出电子警报声震慑盗贼；

系统中液晶显示模块的显示屏提供友好的人机界面交互，时钟电路为系统提供准确的时钟，系统的GPS模块和卫星进行通信，获取定位数据，GPS模块和GSM模块通过USART接口和微控制器进行通信，汽车内的防盗系统还能够接收来自车主手机和监控中心的控制信息，以控制汽车的执行机构来进行切断油路操作，此外该系统能够在卫星定位实现不到的室内和地区实现基站定位，并能够同步手机APP和电脑的经纬度坐标显示。

2.一种采用权利要求1所述的新型网络式汽车防盗系统的实现方法，其特征在于，步骤如下：

系统由汽车电瓶供电，系统上电后通过稳压电路将电压由12V转为5V和3.3V，满足系统中各部分模块的供电要求，各个模块随即进行初始化，然后进入到低功耗待机状态，各模块执行各自相应的处理程序，软件中的主控模块的基本流程为采用轮询方式，在一个大主循环中调用各个功能模块的小循环，而且本系统中还设置了看门狗，防止发生问题而死机，系统模块主要是对微控制器自身有关部分的管理，包括对其串口模式的设置、波特率、数据位、奇偶校验位、定时器初始化的设置，对收发串口数据的管理，对中断与I/O口的控制；

系统中的传感器模块直接与微控制器的I/O相连，安装在车体的敏感位置，比如车门或主驾驶位置，传感器模块处于监测状态，一旦感应外界的异常情况，超过预设的阈值时输出低电平给微控制器，微控制器采集接收这些信号，并进行解算判断，微控制器通过两个USART分别与GSM模块和GPS模块通信，电平转换电路芯片选择MAX232，完成RS232与TTL的电平转换，GSM模块选用Siemens的TC35模块，其具有40脚，通过ZIF连接器和微控制器相连，SIM卡槽中插有SIM卡，GSM模块用AT指令实现控制，初始化后监测是否有SIM卡，如果有则继续检查运营商以便稳定运行，随后则是通过中断方式接收来自微控制器的AT指令控制命令，给车主发送信息，同时系统中防盗报警模块的电子报警器发出电子警报声震慑盗贼；

GPS模块为u-blox公司的NEO-6模块，用串口和微控制器进行通信，实现高灵敏度定位，GPS模块上电后也会进行初始化，进入到工作状态后，会持续接收卫星信息，然后把收到的GPS信息进行计算解析，然后通过串口发送到微控制器，主要包括经纬度、日期、速度、时间，其遵循NMEA-0183协议，这里用的是其中的$GPRMC命令，如果收到$GPRMC命令开头的语句，则完整的接收整条语句，采用串行中断方式接收；

液晶显示模块的液晶显示屏提供友好的人机界面交互；

车辆还能够接收来自车主或监控中心的控制信息，使微控制器的引脚产生高低电平的变化来使继电器模块产生吸合的变化，以控制汽车的执行机构来进行切断油路操作，此外该系统还能够在卫星定位实现不到的室内和地区实现基站定位，并能够同步手机APP和电脑的经纬度坐标显示，汽车被盗也能够及时的被找到，基站定位可根据移动运营商的GSM网络来实现，终端的位置信息可通过GSM网络来获得，通过网络的数据接口，把自己的设备通过互联网接入云平台以实现随时随地获取数据，API也是基于HTTP协议来提交和接收数据，通过GSM模块把信息上传到平台，平台同步更新电脑和手机APP的经纬度信息，GSM模块通过AT+CIPGSMLOC指令来获取基站定位信息，当设置为AT+CIPGSMLOC=1,1的时候即返回定位信息。