采用ARM7網(wǎng)絡(luò)型汽車(chē)防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

概述：對(duì)流行的各類(lèi)常規(guī)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(tǒng)。系統(tǒng)基于ARM的S3C44B0X微處理器進(jìn)行開(kāi)發(fā)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性，利用GPRS的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的,且具備汽車(chē)報(bào)警系統(tǒng)現(xiàn)有的其他功能,可靠地實(shí)現(xiàn)防盜控制功能。

引言

隨著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(shì)，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(jié)合各種新技術(shù)的新型汽車(chē)防盜裝備相繼出現(xiàn)。隨著通信技術(shù)的發(fā)展, 無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程通信技術(shù)也被應(yīng)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(tǒng)是采用ARM 7微處理器構(gòu)造的嵌入式系統(tǒng)，結(jié)合了傳統(tǒng)防盜技術(shù)和新型的GPRS無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)已有防盜器現(xiàn)有各種功能的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)了遠(yuǎn)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(shè)計(jì)

1．1 系統(tǒng)特點(diǎn)和功能

在對(duì)各類(lèi)汽車(chē)防盜系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行分析后，設(shè)計(jì)了基于S3C44B0X網(wǎng)絡(luò)型汽車(chē)防盜控制系統(tǒng)，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(shì)：無(wú)處不在、接入迅速、永遠(yuǎn)在線(xiàn)、流量計(jì)費(fèi)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(tǒng)的功能越來(lái)越復(fù)雜，為了便于系統(tǒng)程序的有效開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)功能的擴(kuò)展，在此采用嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)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(shí)現(xiàn)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(xiàn)全國(guó)范圍內(nèi)防盜報(bào)警功能。

（2）智能遙控或采用手機(jī)實(shí)現(xiàn)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(nèi)發(fā)送信息到您的手機(jī)，實(shí)現(xiàn)無(wú)聲自動(dòng)報(bào)警，達(dá)到“我知賊不知”的獨(dú)特效果。

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

（5）防盜設(shè)定后，不經(jīng)車(chē)主允許，強(qiáng)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(bào)警和發(fā)送短信息到車(chē)主的手機(jī)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(bào)警，并且每間隔1分鐘報(bào)警一次，即發(fā)送信息到手機(jī)上。

1．2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件主要由兩個(gè)部分組成：一是采用S3C44B0X微處理器構(gòu)建一個(gè)嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)，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(hào)接口板，主要用于獲取汽車(chē)的狀態(tài)信號(hào)和向汽車(chē)發(fā)送控制信號(hào)。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(shí)鐘66MHz，支持LCD，具有8個(gè)內(nèi)存BANK，最大內(nèi)存能擴(kuò)展到256M，并方便連接各種類(lèi)型的內(nèi)存；能運(yùn)行不帶MMU管理的操作系統(tǒng)，能高效、方便的實(shí)現(xiàn)比較復(fù)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(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，運(yùn)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(lái)運(yùn)行操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和各類(lèi)數(shù)據(jù)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(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(yùn)行速度慢，但掉電后能保存數(shù)據(jù)。FLASH有NAND和NOR兩種類(lèi)型，NOR的特點(diǎn)是芯片內(nèi)執(zhí)行，這樣應(yīng)用程序可以直接在flash閃存內(nèi)運(yùn)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(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(jié)構(gòu)能提供極高的單元密度，可以達(dá)到高存儲(chǔ)密度，并且寫(xiě)入和擦除的速度也很快。應(yīng)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(dòng)代碼和控制應(yīng)用程序，并保存一些系統(tǒng)數(shù)據(jù)和車(chē)主手機(jī)號(hào)碼。

與手機(jī)的通信，使用SIMCOM 有限公司提供的SIM100 GSM/GPRS 模塊，該模塊具有標(biāo)準(zhǔn)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(tǒng)中采用短信的方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)防盜控制。

在系統(tǒng)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(shè)置車(chē)主手機(jī)號(hào)碼。

主控板上增加了與汽車(chē)控制檢測(cè)板的接口，通過(guò)檢測(cè)接口，主控板能獲取汽車(chē)的當(dāng)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(jù)這些狀態(tài)，便于控制器對(duì)汽車(chē)實(shí)施相應(yīng)的控制。主控板通過(guò)控制接口對(duì)汽車(chē)實(shí)施相應(yīng)的控制，主要是汽車(chē)雙蹦燈、報(bào)警喇叭和斷火的控制。

1．3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

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

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

在不設(shè)防狀態(tài)下，不會(huì)報(bào)警，僅僅在一些違規(guī)操作時(shí)，通過(guò)聲光對(duì)車(chē)主進(jìn)行危險(xiǎn)提示，如汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)，車(chē)門(mén)沒(méi)關(guān)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