采用ARM7網(wǎng)絡型汽車防盜系統(tǒng)的設計方案

概述：對流行的各類常規(guī)防盜裝置的不足進行了分析，研究并成功試制了一種新型嵌入式汽車防盜系統(tǒng)。系統(tǒng)基于ARM的S3C44B0X微處理器進行開發(fā)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可擴展性，利用GPRS的網(wǎng)絡優(yōu)勢達到遠程控制的目的,且具備汽車報警系統(tǒng)現(xiàn)有的其他功能,可靠地實現(xiàn)防盜控制功能。

引言

隨著人們生活水平的提高,汽車已逐步進入家庭, 但日益猖獗的汽車盜竊案件也呈上升趨勢，如何有效防止汽車被盜是車主們最關心的問題。近年來，科學技術飛速發(fā)展，結合各種新技術的新型汽車防盜裝備相繼出現(xiàn)。隨著通信技術的發(fā)展, 無線遠程通信技術也被應用于汽車領域中?；赟3C44B0X網(wǎng)絡型汽車防盜控制系統(tǒng)是采用ARM 7微處理器構造的嵌入式系統(tǒng)，結合了傳統(tǒng)防盜技術和新型的GPRS無線通信技術，實現(xiàn)已有防盜器現(xiàn)有各種功能的基礎上,開發(fā)了遠程控制功能，提高了防盜系統(tǒng)的安全性、靈活性和可靠性。

1 系統(tǒng)設計

1．1 系統(tǒng)特點和功能

在對各類汽車防盜系統(tǒng)的特點進行分析后，設計了基于S3C44B0X網(wǎng)絡型汽車防盜控制系統(tǒng)，它充分利用基于GSM網(wǎng)絡的GPRS無線通信技術的優(yōu)勢：無處不在、接入迅速、永遠在線、流量計費等特點。同時也利用了ARM7微處理器的優(yōu)點：32位核、高性能、低成本、功耗低的RISC微處理器，有眾多的合作開發(fā)伙伴。由于防盜系統(tǒng)的功能越來越復雜，為了便于系統(tǒng)程序的有效開發(fā)和系統(tǒng)功能的擴展，在此采用嵌入式系統(tǒng)進行開發(fā)，提高了系統(tǒng)的靈活性、安全性和可靠性。系統(tǒng)主要實現(xiàn)的功能有如下幾個方面：

（1）基于GSM全球聯(lián)網(wǎng)功能 利用GPRS通訊網(wǎng)絡實現(xiàn)全國范圍內(nèi)防盜報警功能。

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

（3）一旦警情發(fā)生均可在很短時間內(nèi)發(fā)送信息到您的手機，實現(xiàn)無聲自動報警，達到“我知賊不知”的獨特效果。

（4）車輛被搶或被盜時，用手機向汽車防盜器發(fā)送控制短信息，實現(xiàn)斷電或斷油，強制汽車停車。

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

（6）微電腦斷電斷油功能，進入防盜狀態(tài)，通過微電腦控制自動斷電斷油，車輛無法啟動。

（7）進入防盜狀態(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(tǒng)硬件設計

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

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

圖1 系統(tǒng)硬件原理框圖

SDRAM動態(tài)存儲器，運行速度快，但掉電后不能保存數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)主要是用來運行操作系統(tǒng)、應用程序和各類數(shù)據(jù)的緩存，SDAM類型很多，有各種廠家的產(chǎn)品，性能差別不是太大，主要考慮內(nèi)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(nèi)存較SDRAM運行速度慢，但掉電后能保存數(shù)據(jù)。FLASH有NAND和NOR兩種類型，NOR的特點是芯片內(nèi)執(zhí)行，這樣應用程序可以直接在flash閃存內(nèi)運行，不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中。NOR的傳輸效率很高，在1～4MB的小容量時具有很高的成本效益，但是較慢的寫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(tǒng)接口。在系統(tǒng)中也選用一種通用的FALSH（SST39LV160）,容量為2MB, 主要用于固化啟動代碼和控制應用程序，并保存一些系統(tǒng)數(shù)據(jù)和車主手機號碼。

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 語音、短信和GPRS 上網(wǎng)等業(yè)務。在系統(tǒng)中采用短信的方式實現(xiàn)遠程無線防盜控制。

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

主控板上增加了與汽車控制檢測板的接口，通過檢測接口，主控板能獲取汽車的當前狀態(tài)，如車門的開、關狀態(tài)，腳剎和手剎狀態(tài)，汽車是否啟動等，根據(jù)這些狀態(tài)，便于控制器對汽車實施相應的控制。主控板通過控制接口對汽車實施相應的控制，主要是汽車雙蹦燈、報警喇叭和斷火的控制。

1．3 系統(tǒng)軟件設計

汽車防盜的軟件系統(tǒng)可分為兩個部分：一部分是設防狀態(tài)的處理；另一部分是沒有設防狀態(tài)的處理。

在設防狀態(tài)下，汽車被偷或被破壞時，報警器會聲光報警，并向車主手機發(fā)送報警短信，車主根據(jù)信息進行真假判斷：若是真警，可報警，并可同時控制汽車斷火；若是假警，則可通過手機撤消報警，并使汽車再次處于防盜監(jiān)控狀態(tài)。設防狀態(tài)又分為有聲防盜和無聲防盜，在有聲防盜下，若被盜，則聲光同時報警；在無聲防盜下，若被盜，則只有燈光報警，沒有聲音報警，在兩種情況下，均會向車主手機發(fā)送被盜短信息。

在不設防狀態(tài)下，不會報警，僅僅在一些違規(guī)操作時，通過聲光對車主進行危險提示，如汽車啟動時，車門沒關好等。系統(tǒng)軟件的整體流程如圖2。

圖2 系統(tǒng)軟件的整體流程