車載監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)

楊濤，韓宇光，程超，肖鵬博，陳肯

（華東理工大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，上海200237）

車載監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)

楊濤，韓宇光，程超，肖鵬博，陳肯

（華東理工大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，上海200237）

由于汽車安全的報(bào)警措施相對(duì)單薄，所以開發(fā)了車載報(bào)警設(shè)備，將監(jiān)控設(shè)備放于車內(nèi)，一旦有人破窗或破門即可電話報(bào)警。整個(gè)系統(tǒng)采用AT89S52單片機(jī)作為控制器，SIM300作為無線通信模塊，熱釋電紅外傳感器HRS501作為檢測(cè)單元，如果檢測(cè)單元檢測(cè)到有人破窗進(jìn)入車內(nèi)，紅外探測(cè)器就會(huì)發(fā)出一個(gè)脈沖跳變，AT89S52單片機(jī)能夠控制SIM300模塊發(fā)送短消息或直接撥打電話給用戶的手機(jī)實(shí)現(xiàn)報(bào)警，使報(bào)警系統(tǒng)更加及時(shí)有效。

單片機(jī)；GSM；紅外傳感器；報(bào)警電路

1 總體設(shè)計(jì)方案

整個(gè)車載報(bào)警設(shè)備由熱釋電紅外傳感器電路、電話報(bào)警模塊、主體單片機(jī)控制系統(tǒng)[1]組成。其中熱釋電紅外傳感器電路由熱釋電紅外探頭和信號(hào)處理電路組成；單片機(jī)控制系統(tǒng)包括復(fù)位電路，晶振電路和電源電路，電話報(bào)警模塊由GPS定位模塊、現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警單元和短信電話模塊組成。整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 總體設(shè)計(jì)框圖

2 系統(tǒng)硬件電路

2.1 熱釋電傳感器模塊

車載報(bào)警傳感器采用HC-SR501人體紅外模塊，采用LH1778探頭設(shè)計(jì)，具有靈敏度高、可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)和超低電壓工作模式，紅外探頭采用模塊式結(jié)構(gòu)，外部帶有圓形濾光透鏡，內(nèi)部有調(diào)節(jié)電阻電源：6-12 V，感應(yīng)距離：0-7 m，角度：100度，可調(diào)延時(shí)：5-100 s，信號(hào)輸出電平：3.3 v.整體系統(tǒng)電路圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)硬件電路圖

2 GSM模塊

GSM模塊是使用標(biāo)準(zhǔn)的AT命令來控制模塊實(shí)現(xiàn)撥打話和收發(fā)短信的通知報(bào)警功能。AT指令一般應(yīng)用于終端設(shè)備與應(yīng)用之間的連接與通信，用戶可通過AT指令實(shí)現(xiàn)呼叫、控制、短信息、SMS等方面的控制[2]。GSM模塊撥打電話和收發(fā)短信的AT指令見表1.

表1 基本AT指令

3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

根據(jù)紅外熱釋電工作過程，設(shè)定距離一旦有人經(jīng)過或者是停留，將對(duì)外輸出高電平，同時(shí)將報(bào)警器連接車主電話，實(shí)現(xiàn)電話或者短信報(bào)警。

3.1 系統(tǒng)的流程圖

根據(jù)熱釋電傳感器的檢測(cè)方式以及單片機(jī)的工作過程，系統(tǒng)整體程序流程圖如圖3所示。

圖3 主程序流程圖

本主程序?qū)崿F(xiàn)的功能是：探頭內(nèi)部有兩個(gè)晶圓，當(dāng)兩個(gè)電壓差大時(shí)判為觸發(fā)，固安裝時(shí)，應(yīng)安裝在人經(jīng)過的側(cè)面（方向1效果佳）并非直對(duì)著人體（方向2效果最差），模塊只能探測(cè)移動(dòng)的人體，靜止不動(dòng)的人體不能觸發(fā)。1將電源接好，圓形插孔中心為+外圓為—，最好是電瓶或多節(jié)鋰電池，一般的電池瞬時(shí)電流達(dá)不到，會(huì)造成觸發(fā)正常，撥號(hào)時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)；2將吸盤，沾水后吸至車窗，壓下鎖緊扣[3]；3打開電源開關(guān)隨即下車，關(guān)好車窗，可在遠(yuǎn)處觀察，指示燈狀態(tài)紅色燈，閃爍約亮1 s滅1 s，綠色燈常亮，意為正在搜索網(wǎng)絡(luò)，約20秒后紅燈變?yōu)榱?.5 s滅三秒，此時(shí)意為GSM網(wǎng)絡(luò)連接正常，在過40 s綠燈滅，意味，cpu啟動(dòng)正常，進(jìn)入設(shè)防狀態(tài)，此時(shí)若有移動(dòng)人體進(jìn)入范圍，探頭頂部綠燈亮（2 s后關(guān)閉），控制器觸發(fā)，將呼叫設(shè)定的手機(jī)號(hào)碼（此時(shí)綠燈閃爍）[4]。軟件調(diào)試界面見圖4所示，同時(shí)向兩個(gè)號(hào)碼同時(shí)撥打電話，以實(shí)現(xiàn)電話報(bào)警。

圖4 撥打電話超級(jí)終端調(diào)試界面

4 結(jié)束語

將車載報(bào)警器吸盤吸在車窗上，傳感器方向設(shè)定為相互120度，只需打開電源開關(guān)即可，（40 s后自動(dòng)進(jìn)入設(shè)防狀態(tài)）內(nèi)部程序有看門狗功能，程序跑飛，將自動(dòng)復(fù)位，并每隔2 s發(fā)送脈沖信號(hào)，檢測(cè)GSM是否在線，連續(xù)5次無應(yīng)答，將全部重啟，并有低電壓復(fù)位[5]。面板有兩個(gè)開關(guān)：上為設(shè)防（綠燈滅）下為關(guān)閉設(shè)防（綠燈亮）側(cè)面有音頻接口，接入耳機(jī)，進(jìn)行人為觸發(fā)，可通過語音檢查觸發(fā)狀況，底部配有usb接口，安裝好驅(qū)動(dòng)，打開超級(jí)終端（無需安裝軟件，windows系統(tǒng)自帶），可實(shí)時(shí)在線監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行實(shí)況，及時(shí)查找錯(cuò)誤原因。

[1]唐桃波、陳玉林，基于AT89C51的智能無線安防報(bào)警器[J].電子設(shè)計(jì)應(yīng)用，2003，5（6）：49-51.

[2]徐麗麗，楊風(fēng)，米衛(wèi)衛(wèi).基于單片機(jī)家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].傳感器世界，2013，19（8）：20-23.

[3]熊杰.基于C8051F020的智能紅外報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].黃岡師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2014（3）.47-49.

[4]胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.

[5]劉建清.電路仿真proteus與電路設(shè)計(jì)protel技術(shù)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2006.

Design and Development of Vehicle Monitoring and Alarm System

YANG Tao，HAN Yu-guang，CHENG Chao，XIAO Peng-bo，CHEN Ken
（School of Information Science and Engineering，East China University of Science and Technology，Shanghai 200237，China）

Due to the automobile safety alarm measures is relatively weak，so the use of AT89S52 as the controller，SIM300 as the wireless communication module，pyroelectric infrared sensor HRS501 as the detection unit，if the unit detects that someone has broken into the car window，the infrared detector will emit a pulse jump，AT89S52 microcontroller to control the SIM300 send module short message or call directly to the user's mobile phone alarm，the alarm system more effective.

single chip microcomputer；GSM；infrared sensor；alarm circuit

TP23

A

1672-545X（2017）03-0257-02

2016-12-18

楊濤（1995－），男，甘肅定西人，本科生在讀，研究方向自動(dòng)化