汽車電子防盜跟蹤系統工作原理及應用

1 引言

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/196456.htm

目前，汽車被盜的情況時有發生，給車輛導航的也是藉助於GPS 的定位顯示器，它只需接收24顆地球同步衛星中的兩顆以上(越多越精確)就可以顯示出當前車輛的位置，但它只能接受信息而沒有發射功能，故對於防盜沒有作用。本設備使用簡便，閉合W1，車主便可離開汽車;回來時，斷開W1。在駕駛過程中被劫持，閉合W2 就可。而且成本低廉，而且也無需交納各種報警費用，很適合中低檔汽車安裝。

2 工作原理

熟悉手機的人，都知道手機有定位功能，將規定的字母發送至特定的號碼，便可以獲得簡訊的回覆，告知你當前所處的位置。當然，它是通過移動通信網絡這個平臺來實現的。

對移動通信平臺而言，規定的字母是：ZJ;特定的號碼是：05058。也即將ZJ 字母發送至05058 時，便可以獲得移動通信網絡送回的簡訊，告知你當前的位置信息。這種位置信息通常是以極坐標的方式(ρ，θ)，它是以附近的一座著名的建築物為極點，再以你當今位置與極點的距離為矢徑ρ，並告知矢徑的方向θ來進行定位的。如何利用移動通信網絡來實現汽車的定位功能?圖1 給出了該技術的工作示意圖。

它是由汽車跟蹤處理器、車主手機等，再利用移動通信網絡平臺等構成的系統。其核心部分是裝在汽車內的一個「汽車跟蹤處理器」，該處理器由一臺手機、一個單片機、振動傳感器等等構成。通常傳感器不工作，當車主離開汽車時，傳感器開始工作，此時，如有盜賊動汽車，傳感器輸出信號使單片機系統工作，並將ZJ 字母通過報警手機發送到移動通信網絡的05058，並獲得行動網路回送的該汽車的位置信息。然後由單片機控制，將該位置信息通過行動網路再發送至車主的手機，由此可見，不管車主在何位置，都能了解汽車的實際位置。當盜賊開動汽車時，汽車跟蹤處理器會定時(一分鐘至一分半鐘)地重複前面的過程，將當前汽車的位置一一告知車主，起到了一個位置跟蹤的作用。

若車主在開車的過程中被盜賊劫持，只需來一個不起眼的小動作，按動一個隱藏的小開關，就能使汽車跟蹤處理器定時地重複上述過程，當然，位置信息的接受者不是車主本人，而是自己的親朋戚友(如向110 求救，則需由親朋戚友的手機轉發，因目前110 還沒有接收簡訊的功能)!使他們了解自己的去向，贏得最短的營救時間。

3 硬體設計

這裡的硬體設計是指「汽車跟蹤處理器」的設計，主要部分是其中的單片機系統。圖2給出了硬體設計簡圖。單片機採用當前最流行的最廉價的小體積(20 腳)的AT89C2051。

當車主離開汽車時，應按閉合工作開關W1。當車主被劫持時，應閉合劫持報警W2。這兩個開關應裝在比較隱蔽但手容易觸摸到的地方。AT89C2051 的P1 口(P10—P17)的八個腳分別用來控制A1—A8 八個光電耦合器的通斷(腳低電平時導通)，採用光耦的好處是能起到電路之間的隔離作用，因手機鍵盤的電平與單片機系統的電平並不相同。單片機系統初始化時，各輸入輸出腳(P10—P17, P30—P33 等)均呈高電平。振動傳感器不工作時輸出高電平，單片機不工作;當汽車被盜時，傳感器輸出低電平，觸發單片機工作。通過P10—P17控制A1—A8 導致K1—K8 分別通斷，模擬報警手機的一系列的按鍵動作，完成整個報警過程。

報警手機的聽筒必須斷開，以防盜車賊聽到。但它的輸出信號還必須保留，並將其輸入到R3、9013，作為移動通信網絡回送位置信息的提示信號。IC 的P32 腳原為高電平，當出現提示時，變為低電平，於是單片機控制報警手機將位置信息發送出去(車主手機、朋友手機或轉發110 等)。

報警手機雖有19 個鍵，但我們只用8 個。見圖3 中的標上了K1—K8 的鍵，每個鍵接入對應的兩根線。因報警手機可以採用多種款式，故具體的鍵盤排列及各鍵的功能並不相同，使用時應區別對待，當然，程序的編制也有所不同，這點尤應注意。我們採用的手機是一種最便宜的手機(波導：BiRD_ S1160)，手機本身不要錢，交500 元作話費即可。該手機的每個鍵均有多種功能，如K1 能編發簡訊等;K2 能進入預置電話本;K3 能關機、倒退等;K4、K5 可上翻下翻等;K6 開機、確認等;K7、K8 能鍵入「ZJ」字母等。限於篇幅，不能詳盡，可參考BiRD_S1160 使用說明書。

圖4 給出了汽車跟蹤處理器電源供電圖。它由汽車上的蓄電池分兩次降壓後供給，先由7805穩壓成5V 供給單片機系統，再由兩個二極體降為3.6V 供給報警手機。

由報警手機、單片機、振動傳感器、電源供電器等構成的「汽車跟蹤處理器」應該放置在汽車內部比較隱蔽的地方。報警手機的這種連接，並不防礙手機的原有性能和使用。報警手機在使用前，應在手機內的電話本上先按順序預置三個電話號碼： 1：車主電話，先存儲車主姓名，再存儲車主的電話號碼;2：位置信息，先存儲中文「位置信息」，再存儲05058;3：報警電話，先存儲「救!AX-33445」(後面字母及數字為汽車牌照號)，再存儲朋友電話號碼。到時只需進入該電話本選用就行。不同的手機功能鍵的使用也不相同，本手機的使用詳情可參考BiRD_S1160 使用說明書。

4 軟體設計

本機的程序固化在AT89C2051 內，主要是用來模擬報警手機的按鍵過程。圖5 給出了汽車跟蹤處理器的軟體框圖。