汽车防盗器研究

2024-05-13

汽车防盗器研究(精选8篇)

汽车防盗器研究 篇1

1 引言

随着人们生活水平的提高, 汽车已逐步进入家庭, 但日益猖獗的汽车盗窃案件也呈上升趋势, 如何有效防止汽车被盗是车主们最关心的问题。近年来, 科学技术飞速发展, 结合各种新技术的新型汽车防盗装备相继出现。随着通信技术的发展, 无线远程通信技术也被应用于汽车领域中。

本设计采用基于GSM短消息数据传输技术的汽车防盗系统, 不仅可以提高报警的通信可靠程度, 而且通信距离基本不受限制, 从而实现用户对汽车的长距离监控。便于车主根据情况采取措施, 满足了车主对汽车防盗的要求。另外, 系统依托覆盖率极高的GSM网络, 利用GSM无线通信业务和短消息增值业务, 具有实现简单、通信成本低、频谱利用率高和保密性好等特点。不仅实时、自动、可靠及方便地实现了通信报警, 而且突破了距离的限制, 具有技术含量高、智能化、网络化的特点。该系统安装简单、功能强、便于应用、易于推广。

2 作品结构及工作原理

2.1 作品结构

STC12C5A60S2单片机是整机的控制中心。单片机通过串口与GSM模块进行通信;用户可以通过人机交互模块按键和液晶来使用此系统;传感器检测模块用来检测汽车的安全状况, 采集汽车震动信号, 并且可以检测脉冲检测人体红外线。如果发现汽车被盗或被损坏, 就会通过GSM通信模块通知用户, 使用户能够及时采取措施。

2.2 工作原理

汽车防盗系统的研制主要分为单片机控制部分和GSM通信模块部分。

单片机控制部分由STC51单片机、液晶、键盘以及传感器组成。传感器对汽车安全状况进行检测, 传感器采用热释电红外传感器、震动传感器和加速度传感器, 分别用来检测人体红外线, 汽车加速度, 汽车震动。利用单片机的AD采集功能采集车的加速度, 利用单片机的端口对震动传感器、热释电红外传感器产生的脉冲进行检测。

GSM通信采用了MD231模块, 它和单片机通过串口进行通信, 单片机通过串口发送AT指令给模块, 进行相应的控制;模块接收到相应指令, 从而实现了短信收发、电话拨打以及接听。

3 硬件设计

整机系统包括STC12C5A60S2单片机MCU控制模块、GSM通信模块、电源模块、人机交互模块、传感器检测模块。

3.1 单片机MCU控制模块

STC12C5A60S2单片机是整机的控制中心。单片机通过串口, 即TXD和RXD引脚与GSM模块进行通信;其P0口连接4*4键盘, P2口控制液晶显示, 使得用户可以通过人机交互来使用此系统, 如绑定车主手机号;P1口控制传感器检测模块, 通过AD转换采集加速度值, 通过测脉冲数检测是否有震动, 通过检测脉冲检测人体红外线。

3.2 GSM通信模块

GSM通信的实现, 采用了MD231模块, 其电路图如图3-2所示, VBAT脚是芯片电源脚, 电源在3.3V~4.2V之间, 其通过TXD脚与单片机的RXD脚相连, RXD脚与单片机的TXD脚相连, 单片机通过串口与模块进行通信。MD231是一个支持中文短信息的工业级GSM模块, 工作在GSM900和GSM1800双频段, 可传输语音和数据信号, 通过接口连接器和天线连接器分别连接SIM卡读卡器和天线。其数据接口 (CMOS电平) 通过AT命令可双向传输指令和数据, 它支持Text和PDU格式的SMS。可通过AT命令或关断信号实现重启和故障恢复。

用户的SIM卡要插在系统设计的SIM卡槽里。SIM_VCC连接SIM卡的电源脚, SIM_RST连接SIM卡的复位脚, SIM_DAT连接SIM卡的数据传送脚, SIM_CLK连接SIM卡的时钟脚, 并分别连接到MD231模块的SIM_VCC、SIM_RST、SIM_DAT、SIM_CLK, 从而实现与GSM网络的通信。

3.3 电源模块

MD231的电源模块, 采用的是LM2596芯片, 通过调节R5与R4的比值, 来调节输出电压的大小, 输入电压范围为5V~8V, 此电路的供电电压为3.8V。

加速度传感器以及液晶5110需要3.3V的电压供电, 本设计采用ASM11173.3做为稳压芯片。

3.4 人机交互模块

人机交互模块包括矩阵键盘和液晶显示部分, 通过矩阵键盘可以设置车主号码, 实现一对一无误报警, 用单片机的P0口扫描矩阵键盘, 当按到不同的按键时, 会返回不同的数值。程序根据返回值, 进入不同的处理程序。而液晶使得用户能够方便的操作此系统。

3.5 传感器检测模块

传感器检测模块包括震动传感器、加速度传感器、红外传感器。

4 软件设计

本汽车防盗系统使用STC12C5A60S2单片机作为控制中心, 在程序设计方面主要包括串口发送与接收控制程序, 液晶显示控制程序, 按键扫描控制程序, AD转换控制程序以及定时中断控制程序。MCU总的程序流程图如图4-1所示。

在本设计中, 我们采用keil4作为控制器平台keil4的程序开放环境, 该软件使用非常方便。我们使用的程序下载软件为STC_ISP, 该软件进行程序烧写时操作非常方便, 并且稳定性很好。

5 结束语

通过对该系统的研发工作, 可以了解并掌握嵌入式无线智能防盗系统如何将单片机技术和手机通讯技术有效整和, 本系统结合了传统防盗技术和新型的GPRS无线通信技术, 实现已有防盗器现有各种功能的基础上, 开发了远程控制功能, 提高了防盗系统的安全性、灵活性和可靠性。

摘要:本设计的汽车防盗系统, 结合了传统防盗技术和新型的GPRS无线通信技术, 以STC12C5A60S2单片机为控制核心, 利用信息采集模块检测汽车安全状况。信息采集模块包括热释电红外传感器、震动传感器和加速度传感器, 分别用来检测人体红外线, 汽车加速度, 汽车震动。GSM通信采用了MD231模块, 可以实现短信收发、电话拨打以及接听, 汽车智能遥控技术。一旦警情发生均可在很短时间内发送信息到车主的手机, 实现无声自动报警。设计中使用NOKIA公司的5110液晶显示器做为控制界面, 配以矩阵键盘使操作更加友好方便, 方便用户对系统的控制与使用。

关键词:无线通信,GSM,通信,MD231模块

参考文献

[1]谭浩强著.C程序设计[M].清华大学出版社, 2005.

[2]谷树忠编著.Altium Designer教程[M].电子工业出版社, 2010.

[3]王雪文, 张志勇编著.传感器原理及应用[M].北京航空航天大学出版社, 2004.

[4]赵建领编著.Protel99SE设计宝典[M].电子工业出版社, 2009.

[5]王磊, 陶梅等编著.精通Labview8.0[M].电子工业出版社, 2007.

[6]童师白, 华成英编著.模拟电子技术基础[M].高等教育出版社, 2008.

汽车防盗器研究 篇2

所谓的汽车防盗系统,具体是指为了防止汽车自身部件或是车内的物品被盗而设立的一种系统。它的具体组成是由电子控制钥匙、电子报警装置、控制电路和系统的执行机构等,作为一个好的防盗系统还应具备阻止行走装置、音响报警装置、报警调制/解调与供电机制四大功能。在我们日常所见到的汽车中大多数都具备相应的系统,汽车上的防盗系统可简单分为表层防盗系统和底层防盗系统两大系统。连接各层防盗系统的是中央门锁电路。车主可以通过对车门进行简单的上锁或锁解除,从而来启动或关闭车辆的防盗系统,不仅可以降低操作难度也可有效地防止误启动与忘启动。

1 汽车防盗系统装置安装的基本原理

随着我国经济的不断发展,人们的生活水平逐步提高,汽车的普及程度也在日益的扩大。依赖于科技的发展和进步,防盗系统的功能也在完善当中。现在的汽车防盗系统推出了更加强大的功能,可以通过按下遥控器中的上锁键,这一简单的举动来启动防盗系统。在一些突发的情况下,如车门被强行打开、进行点火或者尾箱被撬开时,这时汽车防盗器就会自动报警,并且主动发送报警短信或是拨打电话到车主预设的号码,从而确保汽车在遭遇此类情况时的安全。车门是进入车辆的一道重要屏障,门锁的安全是汽车防盗的关键一步。中央门锁控制系统还可以实现其他的一些功能,在驾驶员锁定自己一侧的车门时其他的车门也会随之被锁定。同样再打开时其他的车门也会与之一起打开,有效的帮助驾驶员来对所有的车门进行统一的管理。

2 汽车防盗系统常用检修方案

2.1 检修的基本实施思路

想要对汽车防盗系统进行良好且有效的检修,就一定要先了解其基本的结构原理、电路走向以及了解常见的故障类型。只有对这些都有全面清晰的了解,才能在检修的过程中做到有据可依,不至于无从入手利于节省时间和资源。

2.2 汽车防盗器电路故障一般规律

电子防盗系统是各种电路的高度集成,同样主要的故障也发生在电器方面。防盗系统的电路检查工作比较庞大,通常采用逐块排查的检查方法。把一个完整的系统分割成数个独立的检查对象,可减少许多工作量一般分为开关电路部分、电源电路部分、感应电路部分、继电器电路部分等,遥控式的更为复杂一些还要加上发射器电路部分。

2.2.1 电源部分的检查工作

电源部分可拆分为蓄电池、电源开关、电源电路部分等。对电源的检查一般先从蓄电池查起,这是因为电子防盗系统的电源都是直接利用车辆的蓄电池提供电能,检查蓄电池可用车上的喇叭、转向灯等相关的用电器来进行检测,通过对用电器是否可以正常的工作进而来判断蓄电池有无故障。检查电源开关可用万用表来实施测量,从万能表上得出的电阻数值可直观的反映出开关的实际情况。在正常可以导通时电阻数值应该显示为零,断开状态下应为无穷大,通过以上数值就可以有效的判断有无故障。在这两者检查完毕后应检查电源电路部分,这一部分的检测可用测试灯连接在电源的正、负极处来进行测试,通过灯光亮度判断电路是否有故障。之后将电源的引线断开,使用测试灯直接对引线进行测试,通过对比两者看有无区别。要是有区别则存在故障,反之则是电源部分电路有故障。

2.2.2 开关部分电路

在车子设计中开关必不可少,所有功能的实现也都离不开开关的存在。开关的电路是其作用的保障,在测量过程中证实电源部分并无故障,接下来就应对开关部分进行检查。检查时可通过对电子元器件的参数检测,对其与标准值进行比较,从而判断是否有故障存在。但在这一过程中应断开元器件与电路之间的连接,确保测量结果的准确性。

2.2.3 继电器电路部分

此部分的故障排除主要是在两方面对继电器进行检查:第一,对继电器铁芯线圈进行检查看是否发生断路,并且检查对外的连接电路是否脱落;第二,检查开关处的触点电路能否在吸片处于吸下状态时连通,同样针对其外接电路也要采取同样的检查,从而判断其外接电路是否畅通。

2.2.4 感应电路部分

首先对其接触感应电路进行检查,事先可通过直观方法对导线有无断路、短路等情况进行检查,另外对焊点的牢固、可靠等情况也要进行检查。接通电源的同时注意观察感应电路是否工作。由于通过以上的检查已经确保开关电路和继电器已无故障,因此可知感应电路部分如不存在故障的情况下,应该能够带动继电器进行工作。也就是说在继电器吸片处于吸下状态时电路接通。

2.2.5 发射器电路部分

近些年汽车的防盗系统多是更为先进的遥控式,比较以往的汽车防盗系统,发射器是遥控式系统实现其功能的重要前提。遥控式系统无论是在信号的发射还是接收都会涉及到发射器。因而发射器电路的稳定也就不言而喻,发射器的检测手段可利用场强计,场强计接收可有效地判断发射器的实际工作情况。一旦发现发射器存在故障,应该先从电源部分开始进行检查,之后在逐步的对各元件实施检查。

3 结论

通过以上的对汽车防盗系统的安装及检修的研究,从结构原理到易发生故障的部位,全面的反映出汽车防盗系统存在的一系列相关的问题。在车子走入千家万户的当下,车子的安全问题亦尤为重要。本文旨在通过对相关问题的发现进而找出解决方案,希望对相关事业的发展起到一定的现实作用。也渴望能够得到有关企业的重视。

摘要:本论文主要以防盗控制装置为对象,介绍其具体构成、工作原理与其在当下的发展趋势,通过对防盗控制系统故障的发现,进而找出有效的防治与检修方法,并分析了轿车汽车的防盗系统安装及检修。

关键词:防盗控制,系统故障,检修,安装

参考文献

[1]陈勇.汽车中控门锁及防盗系统结构原理与维修[M].南京:江苏科技出版社,2007.

[2]李明诚.汽车防盗钥匙的结构原理及合理使用[J].汽车维护与修理,2008:42-43.

关于汽车防盗器的广告词 篇3

2. 除了刺耳没啥用处。

3. 明知防盗器无用,无奈安全何处寻。

4. 财到福到,贼一到,啥也没了。

5. 防盗器如果能防盗,凤姐绝对能嫁出去,而且是嫁给春哥。

6. 防得住小盗,防不住大盗。

7. 每一辆被盗的车,都是装了防盗器的。

8. 要保证车子万无一失,只有防盗器是远远不够的。

9. 盗贼也有高科技了,我们该为车子在加一重保险了。

汽车防盗器研究 篇4

近几年我国汽车消费热度日益加温,已成为全球第二大汽车消费国。同时,汽车偷盗案件也居高不下,汽车交通事故时有发生,汽车被劫事件也屡见不鲜,给人们的生命财产安全造成了巨大损失。因此,如何利用现代通信、嵌入式系统技术,开发一种廉价且能实现远程防盗及紧急呼救的系统,在汽车遇盗及紧急环境下(交通事故,汽车被劫等),能自动发出相应的呼救信息,并且提供汽车的位置信息,使车主手机不间断收到报警信息,协助车主及警方施救, 成为未来车载电子的发展方向。

1 系统设计

1.1 系统特点和功能

为了便于系统程序的开发和系统功能的扩展,整个系统采用嵌入式体系结构,在ADS1.2开发环境下进行开发。系统主要实现的功能有如下几个方面:

(1)具有基于GSM(Global System for Mobile Communication)网络的远程防盗及呼救功能,并能提供车的位置信息。

(2)具有自动防盗及呼叫功能。

(3)报警和呼救具有语音和短信两种方式。

(4)通过短信,实现远程交互控制,同时具有用户身份认证功能。

1.2 系统硬件组成

系统硬件主要由以下几个部分组成:华邦ARM7的开发板, GPS952(Global Positioning System)模块,TC35i(GSM通信模块),语音模块,驱动电路,压力传感器组等组成。其中华邦ARM7的开发板具有两个RS232串口通信接口,LCD显示模块、键盘操作电路,移植了uc/os实时嵌入式操作系统。图1是系统的硬件框图。

1.3 系统软件设计

系统工作在呼救与防盗两个模式之间,当车主在车上时,将系统设置为呼救模式,以应对交通事故和被劫等突发事件,能通过紧急呼救键,及时向外界发出呼救请求,并通过短信提供车的位置信息,以利于营救。 防盗功能的设计思想:当用户离开汽车时,系统被设置成防盗模式,若汽车门被打开,传感器检测到信号,ARM7控制语音模块发出报警声音,通过GSM模块拔打车主电话及发送短信,车主可以采用短信控制的方式关闭汽车的电子点火控制回路,使汽车无法点火发动,从而达到防盗的目的。

系统软件是建立在嵌入式操作系统uc/os的基础上,它是一个实时的多任务嵌入式操作系统,具有实时操作系统的全部功能,支持任务间的消息通信。整个系统采用模块化的设计思想,任务间以消息进行通信,协同工作。根据硬件的信号处理流程,整个系统的软件划分为以下几个模块。如图2所示。

中断输入服务处理程序分别负责处理按键、GPS/GSM模块的输入时产生的中断信息,向对应的模块发送相应的消息;按键识别处理任务主要是根据按键消息的不同,分别完成紧急呼叫、语音拔打、短信发送等号码的设置及更改,防盗模式与呼叫模式功能的设置;GPS的任务主要是解析从GPS952模块发送的GPS全球定位信息,取得系统当时的经纬度信息、速度、时间信息,在防盗模式下还要计算经纬度信息,如果后收到的经纬信息与以前收到的不一致,则可作为汽车是否被盗的依据;GSM信息处理任务解析GSM模块TC35i的RS232的输入信息,如根据短信到达时的信息进行处理,屏蔽掉外来电话拔打时的信息,在接收到系统控制任务消息下完成短信的发送,呼救电话的拔出;系统控制任务则是整个系统的控制中心,如当传感器检测到车门在防盗模式下被非法打开时,则中断服务程序并向系统控制任务发送这一消息,系统控制任务则启动语音报警程序,同时发送消息给GSM信息处理任务,让其通过短信或语音的方式通知车主;定时器任务则负责各种事务产生的超时信息,向系统控制中心发送这些超时消息,让其处理。

2 ARM与GPS/GSM的通信

2.1 GPS模块与ARM7的通信

华邦ARM7开发板通过RS232串口与GPS模块进行通信, ARM7只接收GPS接收机的输入信息,而不需要将信息反馈回去,因此在电路初始化时设置其合适的GPRMC的发包速率。

GPS952modules使用 NMEA-0183 格式,NMEA-0183是美国海洋电子协会为海用电子设备制定的标准格式,可输出GPGGA,GPGSA,GPGSV,GPRMC等12种语句。

例如SGPRMC,235947.000,V,0000.0000,N,00000.0000,E,,,041299,,*1D,这信息分析如表1所示:

2.2 ARM7控制GSM模块的方法

ARM7对GSM模块TC35I的控制是通过向其串口1发送AT命令来实现的。TC35IGSM引擎模块提供的命令接口符合GSM07.05和GSM07.07规范。在短消息模块收到网络发来的短消息时,能够通过串口发送消息,数据终端设备可以向GSM模块发送各种命令,采用Windows自带的串口通讯终端进行调试。

目前,发送短消息常用Text和PDU(Protocol Data Unit,协议数据单元)模式。使用Text模式收发短信代码简单,但缺点是不能收发中文短信;而PDU模式支持中英文短信,系统采用PDU模式。

设计中所用到的主要AT指令如表2所示。

3 呼叫与防盗模式的设计

3.1 系统模式的实现

呼叫与防盗模式切换的具体实现思想:设一全局变量ModeFlag,当按下面板防盗模式选择键(或通过手机短信选择)时,在按键识别处理任务里将ModeFlag置1,反之则为呼叫模式,这时ModeFlag置为0,当车门位置传感器检测到车门位置打开时,中断输入服务处理程序并向系统控制任务发送消息,系统控制任务在发出相应的控制信息之前,则要判断ModeFlag这个标志位,如为1则认为系统在防盗模式,则向相应的模块发出控制信息。

3.2 防盗功能的流程设计

自动防盗功能的实现是:当系统在防盗模式时,系统控制任务收到汽车开动或车门打开的消息,在向GSM消息处理任务发送异常通知的同时,启用了定时器,若在规定的时间内(如1分钟),没有收到车主的短信确认,则认为网络有问题或手机不在服务区,系统控制任务则根据这一事务超时消息,发出关闭点火回路的命令。防盗模式处理流程如图3所示。

3.3 呼叫功能的流程设计

以上是通过按紧急呼救键实现的呼救流程,主要设想是用在汽车被劫的场合,通过一键呼救实现。自动呼救功能实现思想:当汽车发生交通事故时,如汽车相撞,则通过安装在车身四周的压力传感器检测到这一信息,则自动启用呼救程序,向外发出呼救信息。模式处理流程如图4所示。

3.4 短信控制协议的定义

考虑到系统的今后可扩充性,通过手机短信实现的私有协议PDU如下所示。

SMSFlag: 表示有用控制短信的标识,用8bit表示,系统处理时可以根据此信息屏蔽其他短信,如可用##符合表示。

Command: 表示控制的类型,用16bit表示。可以定义“查询”、“关闭”等命令,如用来查询汽车的位置信息。

Object:表示所要操作的对象,用16bit表示。

UserID:表示控制用的手机,用16bit表示,缺省表车主手机,可以设置其他用户手机。

Password:对其他用户手机所需的认证密码。

如发送短信“##关闭点火”到系统,表示车主要关闭汽车点火回路。

4 部分控制电路

语音控制与录放电路采用ISD2500语音芯片作数字录音器件,录放音时间可达60s,可连续录放亦可通过地址线(A0~A9)选择分段录放。语音芯片ISD2500的片选输入端CE(23脚)为低脉冲时启动放音周期。CE信号的下降沿启动录音周期。P/R(27脚)输入端为高电平时选定放音周期,低电平为录音周期。当用户拨通报警器的电话后,要播放已按段录制的报警语音信号,则通过ARM7的I/O口控制ISD2500的第27脚,控制语音芯片播放时间则由uc/os的软件定时器确定。

5 结束语

系统采用嵌入式开发技术,考虑了交通事故、购物停车、驾车被劫等各种使用环境,具有智能化程度高,可扩充性好的特点,实现了在各种复杂情况下,能自动或手动发出远程呼救或报警信息,同时能提供车的位置信息,车主也可以通过手机短信对系统进行远程控制,达到汽车熄火的目的。如系统扩展CAN总线,则可以与具有CAN总线的汽车进行通信,可以通过手机短信实现远程汽车点火,开关汽车空调等功能。

本文采用嵌入式开发技术,集远程防盗与呼救于一体,实现了远程交互控制短信私有协议,具有语音与短信两种报警手段,防盗检测具有硬件与软件两种方式,可靠性高。

摘要:提出了汽车防盗及呼救系统的解决方案。通过采用嵌入式技术开发,实现了将华邦ARM7微处理器、嵌入式操作系统uc/os,GPS/GSM模块完美集成。系统使用GPS技术定位汽车的位置信息,通过GSM网络远距离传输汽车位置和防盗信息,实现了远程呼救、自动防盗、交互控制的功能。着重强调了系统的应用层软件体系与防盗和呼救功能设计,短信私有协议的定义。经实践测试系统性能指标达到了预期的设计要求。

关键词:嵌入式系统,uc/os,GPS,GSM,私有协议

参考文献

[1]王惠南.GPS导航原理与应用[M].科学出版社,2004.

[2]任哲.嵌入式实时操作系统uc/0s-II原理及应用[M].北京航空航天大学出版社,2005.

[3]樊振方,彭爱华,周健.基于GSM网络的防盗报报警系统设计[J].电子技术应用,2006.

[4]Winbond ARM7(W90N740)User Guide(Version:2.0)[S].

[5]AT Command Set Siemens Cellular Engines(Version:03.10)[S].

浅析汽车防盗器的类型与应用 篇5

关键词:汽车,防盗器,类型,应用

随着我国经济建设的发展, 汽车越来越成为人们生活中不可缺少的一部分, 偷车已成为现今社会里最常见的犯罪行为之一, 这已成为一个严重的社会问题。随着汽车数量的增多, 车辆被盗的数量也逐年上升, 担心爱车被盗, 成为困扰汽车用户第一位的难题。随着科学技术的进步, 为对付不断升级的盗车的段, 人们研制开发了不同方式结构的防盗器。下面谈谈汽车防盗器的类型与应用。

1钥匙控制式防盗系统

钥匙控制式防盗系统作用是:当驾驶员将车门锁住的同时, 接通了电子防盗系统电路, 同时电子防盗系统开始进入工作状态。一旦有窃贼非法打开车门, 电子防盗系统一方面用喇叭报警求救, 另一方面切断点火系统电路, 使发动机不能起动, 于是起到了防盗报警的作用。

而电子钥匙编码控制装置, 是靠带编码的点火钥匙来控制汽车发动机的起动, 以达到防止汽车被盗走的目的。它主要由身份代码的点火钥匙、编码器构成的控制器和发动机控制单元等组成。带编码的点火钥匙中镶有电阻管芯, 在电阻管芯内设有身份代码 (电阻值) 。点火锁筒内存储有代码, 当插入的钥匙与存储的代码不符, 即电阻值不符合点火锁内存储的电阻值, 则点火系的电路不能接通, 从而起到了防盗作用。

2电子密码防盗系统

防盗器的电子密码就是开启防盗器的钥匙。它一方面记载着防盗器的身份码, 区别各个防盗器的不同;另一方面, 它又包含着防盗的功能指令码、资料码, 负责开启或关闭防盗器, 控制完成防盗器的一切功能。

根据密码发射方式的不同, 遥控式汽车防盗器主要分为定码防盗器和跳码防盗器两种类型。早期防盗器多采用定码方式, 但由于其易被破译, 现已逐渐被技术上较为先进、防盗效果较好的跳码防盗器所取代。下面就两种不同类型防盗器的原理、特点等分别加以介绍。1.定码防盗器。早期的遥控式汽车防盗器是主机与遥控器各有一组相同的密码, 遥控器发射密码, 主机接收密码, 从而完成防盗器的各种功能, 这种密码发射方式称为第一代固定码发射方式 (简称定码发射方式) 。定码发射方式在汽车防盗器中的应用并不普及, 当防盗器用量不多即处于一个初期防盗器应用市场里时, 其防盗器的安全性和可靠性还有所保证。但对于一个防盗器使用已成熟的市场而言, 定码方式就显得既不可靠又不安全, 原因有三:密码量少, 容易出现重复码, 即发生一个遥控器控制多部车辆的现象;遥控器丢失后, 若单独更换遥控器极不安全, 除非连同主机一道更换, 但费用过高;也是最大的危险即安全性差, 密码易被复印或盗取, 从而使车辆被盗。

跳码防盗器。定码防盗器长期以来一直存在密码量少、容易出现重复码且密码极易被复制盗取等不安全问题, 因此跳码防盗器应运而生, 其特点如下:

遥控器的密码除身份码和指令码外, 多了跳码部分。跳码即密码依一定的编码函数, 每发射一次, 密码随即变化一次, 密码不会被轻易复制或盗取, 安全性极高。密码组合上亿组, 根本杜绝了重复码。主机无密码, 主机通过学习遥控器的密码, 从而实现主机与遥控器之间的相互识别。若遥控器丢失, 可安全且低成本地更换遥控器, 无后顾之忧。

3遥控电子防盗系统

目前这种电子防盗系统广泛应用于许多原厂配置防盗系统的汽车上使用。遥控电子防盗系统是利用发射和接收设备, 并通过电磁波或红外线来对车门进行锁止或开启, 也就是控制防盗系统进行防盗值班或解除。

遥控电子防盗系统种类繁多, 常见的有电磁波遥控电子防盗系统和红外线控制防盗系统。遥控电子防盗系统在夜间无需灯光帮助就能方便快捷的将车门锁止或开启。

结构组成。一套完整的遥控汽车防盗器应由下面几个部分组成:

主机部分:它是防盗器的核心和控制中心。感应侦测部分:它可由感应器或探头组成, 目前普遍使用的是振荡感应器, 微波及红外探头应用极少。门控部分:包括前盖开关、门开关及行李舱开关等。报警部分:喇叭。配线部分。

其他部分:包括不干胶、螺钉及继电器等配件和使用说明书及安装配线图等。

遥控电动中央门锁防盗系统的功能及操作

遥控锁车及防盗设定。按遥控器上的相应按键, 四个转向灯闪烁一次, 示意驾驶员车门及行李厢已上锁。防盗状态指示灯不停的慢闪, 提示驾驶员车已进入了防盗状态。此状态下起动及点火电源均被切断。

遥控开锁及防盗解除。按遥控器上的相应按键, 四个转向灯闪烁两次, 示意驾驶员车门及行李厢已开锁。防盗状态指示灯熄灭, 提示驾驶员车已解除防盗, 起动及点火电源电路恢复正常。同时室内灯点亮持续20s, 方便驾驶员及乘员上车。

自动防盗设定。停车后将点火开关转到断开位置, 如果任何一车门打开再关上, 延迟3s, 四个转向灯持续闪烁五次后, 自动进入防盗设定状态。5s内再次打开车门, 则系统停止记时。当又关上全部车门时, 系统重新开始记时, 四个转向灯又开始闪烁, 5s后再次进入防盗系统设定状态。此间如不用钥匙或遥控器锁车, 中央控制门锁不会锁车, 以防驾驶员或遥控器忘在车上。

二次防盗设定。如果误触动了遥控器的相应按键, 使防盗解除 (此时室内灯会自动点亮20s) ;或有意识的解除防盗后, 30s内车门没有打开, 系统再次进入防盗设定状态, 并将车门自动锁上。

防窃车功能。当点火开关转到行车档, 汽车在遥控距离内遭抢或强行开走时, 被抢驾驶员按住大键持续3s, 四个转向灯会不停地闪烁。同时车上的喇叭一直鸣叫, 以示报警并警告抢车人停车。如果抢车人弃车逃走, 车在遥控距离内, 驾驶员按下相应的按键可解除转向灯的闪烁和喇叭的鸣叫。如果抢车人将车开走, 即使将车停下拔出钥匙, 四个转向灯仍一直闪烁, 直至将蓄电池的电能耗完;上车再起动, 车的起动及点火电源被切断, 汽车不能再被开走, 若钥匙转至点火位置, 车上的喇叭又会开始鸣叫。

防盗系统被触动, 自动报警, 系统再次进入防盗设定状态车在防盗设定过程中, 未经遥控器解除, 强行打开车门及行李厢或强行起动发动机, 四个转向灯会自动继续闪烁30s以示报警。若系统恢复正常, 30s后转向灯自动熄灭, 系统再次进入防盗设定状态。若系统未恢复正常, 90s后转向灯自动熄灭, 系统再次进入防盗设定状态。

停车自动开锁。停车后, 点火开关转到关断位置, 中央控制门锁系统自动开锁、室内灯自动点亮20s, 方便驾驶员和乘员下车。

自检功能。防盗设定后, 四个转向灯闪烁一次, 系统自动进入防盗设定的同时也处于自检状态。即如果任何一车门未关好或出现故障造成车门联动开关短路时, 四个转向灯闪烁4次;如果行李厢未关好或行李厢开关出现故障造成开关短路时, 四个转向灯闪烁6次, 提示驾驶员检查故障点。自检系统还将四个车门及行李厢分为两个检测区。即:四个车门为一个检测区, 行李厢是一个独立的检测区。如果其中有一个检测区出现故障不会影响另一个检测区执行防盗功能。

防盗被触动, 自动记忆、自动显示。在防盗设定时间, 系统中任一部位被触动过, 在防盗解除时, 状态指示灯将快闪, 以提示驾驶员引起注意。

防盗系统解除。如果防盗系统发生故障、遥控器电池没电或汽车需要维修时, 须将防盗系统解除, 系统中遥控中央门锁的功能仍可正常使用。其方法为:将点火开关转到行车档, 将解除开关闭合, 四个转向灯闪烁一次, 状态指示灯闪烁一次后熄灭, 表示防盗系统进入解除状态 (防盗系统不能使用) 。

汽车防盗器研究 篇6

近年来汽车盗窃案件日益增大,传统的防盗器作用距离短,误报时常发生,因此要设计出一款新型的汽车智能电子防盗器符合当今社会需求。本文设计的防盗器可以在汽车被盗的时候,通过单片机AT89S52控制GSM模块TC35i发送短信给车主,车主能够第一时间知道车辆的情况,还可以执行各种功能。本文防盗器的硬件设计如图1。

单片机AT89S52与GSM模块TC35i经过串口连接,单片机AT89S52也与各检测点相连。当车辆被盗时,振动传感器接收车辆振动的信号传输给AT89S52,原有的汽车声光报警防盗器也会启动,AT89S52检测报警喇叭线的电平,AT89S52根据事先设计好的程序发送短信给车主,延时一段时间自动拔打车主手机以便于监听,也可以发送短信“zhbitl”给TC35i,单片机会进行相应的程序操作,控制继电器断开汽油喷射系统的电路,从而汽车停止运动。

2、GSM模块TC35i的电路设计

TC35i的组成框架如图2所示。TC35i主要是由天线连接器、Flash存储器、GSM射频部分、GSM基带处理器、电源ASIC、ZIF连接器引脚共六部分构成。基带处理器作为TC35i的核心主要处理语音、数据信号。

TC35i的32引脚SYNC有两种工作模式,第一种是用来指示发射状态的时候功率增长情况,第二种是用来指示TC35i工作状态。本文设计的系统用到了第二种工作模式:若LED灯熄灭,说明TC35i是处于关闭或者是睡眠状态:若LED灯大约以600ms亮,600ms熄灭,那么说明TC35i中没有插入SIM卡或者是系统在搜寻网络中:若LED灯大约以75ms亮,3s熄灭,说明TC35i已经登录了网络。如图3所示。

TC35i的SIM卡接口安装在基带处理器,它是一个与ISO7816-3 IC CARD标准兼容的接口。这个接口连接到ZIF连接器。除了标准的5个引脚外,TC35i还预留多一个CCIN引脚,此引脚可以检测SIM支架有没有放入SIM卡。如果已经插入了SIM卡,那么该引脚就置为高电平,此时系统就能正常工作了。

3、系统的电路设计

本系统需要设计多种电路,首先是电源电路,汽车电瓶输出的是12V电压,而TC35i的充电电压是5V,工作电压是3.3-4.8V,本文选用4.2V作为TC35i的工作电压。语音电路,本文设计了一个监听功能,用于车主实时监听车辆周围的环境。遥控控制电路,用于车主对防盗器进行设防与解防功能。汽车防盗报警电路,车辆受到振动时发送短信和拔打电话给车主。控制汽车电路,通过发送短信给TC35i模块,单片机控制继电器开关对汽油喷射系统开关。看门狗电路,单片机AT89S52内设看门狗电路,用于系统不正常时复位工作。

3.1 TC35i模块的电源设计

TC35i工作电压是3.3-4.8V,低于3.3V会自动关机,充电电压是5V,而汽车电瓶的电压是12V,我们采用LM2596电压调节器将12V的电压降压到5V的充电电压,把输出5V的引脚连接到ZIF连接器的11、12引脚,为TC35i提供5V的充电电压,而TC35i的工作电压选用4.2V,可以使用LP3966-ADJ芯片将5V电压降压到4.2V。

要提供稳定的4.2V工作电压给TC35i模块,可以使用LP3966-ADJ芯片,如图4所示。

LP3966-ADJ芯片最大输出电流3A,符合TC35i工作的最大电流2A的范围。引脚1一定要上拉一个10KQ的电阻直至5V。该芯片的电压换算公式是:VOUT=1.25(1+R3/R2)。所以固定R2电阻不变,通过调节电阻R3就可以控制输出电压。如图3-8,电阻R2=15KΩ,R3=35KΩ,那么输出电压VOUT=1.25(1+R3/R2)=1.25*(1+35/15)=4.2V。该系统输出端分别使用68pf、33uf、0.1uf电容来进行滤波,并且在输入端也设置了一个68uf的电容进行滤波,加强了系统的稳定性和准确性。

系统通电后,为了让TC35i工作在正常状态,必须把15引脚IGT拉低电平到地,至少要维持100ms,IGT下降时间一定不能超过1ms。IGT引脚接单片机AT89S52的P1.1端口,由其控制芯片启动。

3.2 TC35i的语音接口电路

本文设计的防盗器有一个监听功能,用于车主实时监听汽车的状况。当车主收到系统发送的“zhbit汽车可能被盗”的短信后,系统会自动拔打电话给车主监听车里的情况。

TC35i的语音通话功能主要依靠声音接口:33/34引脚的EPP2/EPN2 (受话器),35/36引脚的EPP1/EPN1 (这里可以接扬声器播音),37/38引脚的MICP1/MICN1 (这里可以直接与驻极体话筒连接来采集声音),39/40引脚的MICP2/MICN2 (传声器)。

本文设计的是把驻极体电容式话筒直接连接在37/38引脚的MICP1/MICN1,可以用于采集汽车周围的声音。驻极体电容式话筒小体积,低价钱,好声音等特点。其工作电压在1.5V-15V,符合本文的电源设计;工作电流在0.1-1mA。驻极体电容式话筒能把声音信号转换成电信号输出,传递到TC35i模块,再传递给车主的是声音信号。

3.3 遥控控制电路

为了方便车主遥控防盗器,避免在开车过程中进行了误操作,本文设计了遥控控制电路。其可以让车主对防盗器进行设防与解防,当车主离开汽车时,对防盗器进行设防,此时防盗器就开始工作,不断检查各监测点是否被破坏,从而进行防盗报警。当车主要使用汽车时就关闭防盗器,对其解防,那么防盗器就停止工作。本文设计的遥控控制电路采用美国摩托罗拉公司生产的MC145026/145027红外编码芯片进行设计。遥控发射电路如图5所示。遥控接收电路如图6所示。

当车主按下遥控器的S1键后,编码电路开始编码,经MC145026的引脚15输出,经过三极管Q1放大后,最后由二极管D1把信号发送出去。

接收的红外二极管D2接收到了D1的信号后,先把信号送到CX20106芯片进行还原,然后把还原之后的编码经引脚7送到MC145027的9引脚DI,在MC145027进行译码,如果发送与接收的编码是一致的话,那么就遥控成功,引脚1 1(VT)会由低电平转换成高电平,将此引脚连接到单片机AT89S52的P1.6口,一旦检测到P1.6口为高电平时,那么防盗系统开始进入防盗功能,当再次检测到有信号时,就停止防盗功能。那么防盗器就可以进行设防和解防的功能,实时检测车辆的状况。

3.4 汽车报警电路

运用ND-1型振动传感器收集信号,输出脚连接到单片机AT89S52的P1.3口,当车辆被盗时,例如利用非法手段,强行进入汽车里面,ND-1型振动传感器会检测到车辆受到振动,那么输出脚就会由低电平转换成高电平,单片机AT89S52的P1.3口接收到此信号,就控制TC35i模块发送短信“zhbit汽车可能被盗”给车主。那么车主就能实时知道汽车的情况了。

传统的机械防盗器并不能进行很好的防盗功能,一般的汽车都会安装电子防盗器,当汽车被盗时,报警喇叭会响设定的时间,如果车主离汽车较远,那么就无法听到此报警声音。那么我们可以设计利用检测喇叭线就可以知道是否有人偷车了。如图7所示。

当其画册被盗时,汽车原有的报警器就会通过继电器的闭合把喇叭线置为高电平,那么喇叭就会报警,光电耦合器也会导通,这个时候P1.1口就为低电平;当汽车无状况出现时,喇叭的继电器会断开,喇叭线也就等于通路,在这个时候光电耦合器是不会导通的,那么P1.1口就为高电平。通过这样,我们可以设计单片机检测P1.1口的高低电平来判断汽车是否有被盗或者有异常情况出现。如果P1.1口持续一段时间,都为低电平时,就确认是有人盗车,那么单片机AT89S52就控制TC35i模块发送短信“zhbit汽车可能被盗”和拔打电话给车主。解决了车主离车较远而无法听到汽车报警声的情况,而且能实时知道汽车的情况。

3.5 控制汽车电路

本文设计的防盗器可以通过控制汽油喷射系统的开关来控制汽车。当汽车被盗了,可以发送短信“zhbitl”给系统,系统根据事先设定好的程序控制系统的继电器的开关。

汽车的电源是来自于汽车的12V蓄电池,当汽车行驶时,发动机会不断给蓄电池充电,那么蓄电池的电量总是充足的。汽车的用电主要是照明系统、点火系统、汽油喷射系统,而照明系统无论何时都会有电压的存在,本文设计的防盗器的电源可以在照明系统取用。

如果车辆被盜了,可以选择断开油路或者电路,就能使汽车停止运行,本文设计的是断开汽油喷射系统的电源使其发送机停止转动,通过控制TC35i模块上的继电器就能控制汽油喷射系统的电源。继电器有常闭性和常开型两种,本文设计的选用常闭性继电器,在汽车正常使用时,汽油喷射系统的电源是常闭的,可以正常工作。

当系统接到车主发送的短信“zhbitl”,那么继电器就断开,汽油喷射系统就关闭,汽车发动机停止运行;当系统接到车主发送的短信“zhbit0”,那么继电器就闭合,汽油喷射系统就正常工作。

4、结论

根据上述硬件系统的设计,本防盗器的主要功能模块包括:车辆检测、实时监听、车辆控制和车辆定位四个方面。

(1)车辆检测:当汽车被盗或者被故意破坏打砸等,由ND-1型振动传感器和报警喇叭线传输相应的信号给单片机AT89S52,单片机根据传输来的信号执行对应的动作。

(2)实时监听:当汽车被盗或者被故意破坏时,单片机接收信号拨打车主的手机,车主可以随时随地监听车辆周围的环境。

(3)车辆控制:车主可以发送短信“zhbitl”给系统,单片机会根据短信内容控制TC35i模块的继电器,从而控制汽油喷射系统的关闭,可以防止被盗。

(4)车辆定位:如果汽车被盗了,那么车主可以报警求救,警方根据GSM追踪技术将汽车全球定位,最终可以把失车追回。

同时本汽车智能电子防盗器具有以下优点:

(1)经济性:本文设计的汽车智能电子防盗器采用德国西门子的TC35i模块,还需要用到单片机AT89S52、ND-1型振动传感器、杜邦线、各芯片等,在价格上还是具有相当大的优势。

(2)实时性:本文设计的汽车智能电子防盗器是基于GSM网络设计的,能够第一时间把车辆的状况通过GSM网络发送短信通知给车主,比起传统的防盗器这是一大亮点。

(3)可靠性:为了避免系统的软硬件出现故障而使系统奔溃死机,本文设计的防盗器具有定时监视器系统,而AT89S52内嵌有定时监视器功能,能保护系统出现故障而复位工作。具有一定的安全可靠性。

(4)可扩展性:运用GSM网络的TC35i模块可设计出各种报警系统,例如火灾报警(烟雾传感器)、医疗救助、气体安全(烟雾传感器)、家庭防盗(人体红外传感器)、温度测量(温度传感器)等。因此本文的设计理念还可以运用到各行各业,具有非常好的市场前景。

参考文献

[1]翟国锐,戴胜华.基于GPRS和GPS的汽车防盗系统设计[J].单片机与嵌入式系统应用,2007,(8):39-41.

[2]吕芳,胡林静,臧琛.基于TC35 GSM的汽车防盗报警系统的软件设计[J].测控技术,2009,28(z1):125-127.

[3]何光禹,孙成,李大全,等.基于GPS和GSM网络的新型汽车防盗系统[J].电子设计工程,2010,18(8):29-32.

[4]吴振陆,付学尧.基于GSM网络及RFID技术的汽车防盗系统设计[J].装备制造技,2010,(5):97-99.

[5]申利民,刘冬香.基于嵌入式系统的汽车防盗及呼救系统的研究[J].信息科技,2009,(4):96-99.

[6]Zaid,L;Stara,R.Miniature combined GSM-GPS wire-patch antenna.Microwave and Optical Technology Letters.May 2006.

[7]Jung,Byungwoon;Rhyu,Hanphil.Intemal folded loop antenna with tuning notches for GSM/GPS/DCS/PCS mobile handset applica-tions.Microwave and Optical technology Letters,August 2006.

现代汽车防盗系统 篇7

一、汽车防盗装置的功用结构及防范标准

汽车防盗系统, 是指防止汽车本身或车上的物品被盗所设的系统。它由电子控制的遥控器或钥匙、电子控制电路、报警装置和执行机构等组成。最早的汽车门锁是机械式门锁, 只是用于汽车行驶时防止车门自动打开而发生意外, 只起行车安全作用, 不起防盗作用。随着社会的进步、科学技术的发展和汽车保有量的不断增加, 后来制造的汽车车门都上装了带钥匙的门锁。这种门锁只控制一个车门, 其他车门是靠车内门上的门锁按钮进行开启或锁止。

为了更好的发挥防盗作用, 有的汽车上还装有一个转向锁, 转向锁是用来锁止汽车转向轴的。转向锁与点火锁设在一起, 安装在转向盘下, 它是用钥匙来控制。即点火锁切断点火电路使发动机熄火后, 将点火钥匙再左旋至极限位置的挡位, 锁舌就会伸出嵌入转向轴槽内, 将汽车转向轴机械性的锁止。即使有人将车门非法打开并起动发动机, 由于转向盘被锁止, 汽车不能实现转向, 故不能将汽车开走, 于是起到了汽车的防盗作用。有的汽车设计和制造时就没有转向锁, 而是用另外一个所谓的拐杖锁锁止转向盘, 使之不能转动, 也可起到防盗作用。

有的汽车在变速器上设有机械锁, 是将变速器操纵杆锁止, 使盗窃者不能挂挡而使汽车不能移动。点火开关是用来接通或断开发动机点火系的电路, 根据一把钥匙开一把锁的道理, 也起到了一定的防盗作用。由于汽车技术不断发展, 近年来多数轿车上都安装了中央门锁。即汽车上的车门门锁和行李厢锁实现了集中控制。

为防止汽车被盗, 现代汽车全部安装了防盗系统, 各种汽车防盗装置款式繁多, 其防范内容不一, 但一般具有以下防范标准要点:一是防止发动机不正当启动。要求具有独立报警功能, 且当发现不正当启动发动机时以以下4 种方式中的两种以上方式切断发动机的工作:切断发动机点火;切断发动机燃油供应;不能启动发动机;切断车辆其他相关系统。另外还有其他防止发动机不正当启动的方法, 如利用电气代码等;二是盗窃报警。要求当用不正当的手段开启车门、发动机舱盖、行李箱时进行报警, 另外当检测出下列三种情况之一时进行报警:车窗破坏;车厢内有人移动;车辆倾斜。当车门锁定后车辆即开始进入预警状态。盗窃报警系统应具有与防止发动机不正当启动装置独立的功能, 并且必须备有后备电源;三是配线进行直接连接或断线时, 不能降低防范功能;四是报警解除要由标准钥键才能进行。当没有标准钥键时, 也可以采用其他方法, 例如, 开关板、集成电路卡、可变代码式遥控键等电子钥键;五是当采取不正当手续盗窃或破坏配线与零部件时, 要花费规定以上的时间 (如15min) 。

二、汽车防盗器的分类

汽车防盗器大致可分为机械式、电子式、网络式。常见防盗装置在汽车上的布置见图1。

1、机械式防盗器

机械式防盗装置是市面上最简单最廉价的一种防盗器型式, 其原理也很简单, 只是将转向盘和控制踏板或挡柄锁住。其优点是价格便宜, 安装简便;缺点是防盗不彻底, 每次拆装麻烦, 不用时还要将其找地方放置。机械式防盗装置比较常见的有:

转向盘锁。所谓转向盘锁就是大家熟悉的拐杖锁, 它靠坚固的金属结构锁住汽车的操纵部分, 使汽车无法开动。方向盘锁将方向盘与制动踏板连接在一块, 或者直接在方向盘上加上限位铁棒使方向盘无法转动。目前市场上推出一种护盘式转向盘锁, 以覆盖的方式, 将镍铝高强度合金钢横跨在转向盘的某二辐, 在锁头上再接一根钢棒, 防止歹徒使用暴力窃车。这种锁为隐藏式, 有一层防锯防钻钢板保护, 另外材质也比传统的拐杖锁坚固, 琐芯也设计得更加精密。

可拆卸式转向盘。该种防盗器材在市场上较拐杖锁少见, 其整套配备包括:底座、可拆式转向盘、专利锁帽盖。操作程序是:先将转向盘取下, 将专利锁帽盖套在转向轴上。即使小偷随便拿一个转向盘也无法安装在转向轴上。该类防盗锁的优点是不会破坏原车结构, 故障率低, 操作容易;缺点是车主必须找一个空间藏这个拆下的转向盘。

排挡锁。目前使用排挡锁成为车主的最爱, 因为此防盗系统简便又坚固, 这套材质采用特殊高硬度合金钢制造, 防撬、防钻、防锯, 且独特采用同材质镍银合金锁芯和钥匙, 没有原厂配备钥匙, 绝无法打开, 钥匙丢失后, 可使用原厂电脑卡复制钥匙。

上述机械式防盗装置结构比较简单, 占用空间不隐蔽, 每次使用都要用钥匙开锁, 比较麻烦, 而且不太安全。因此, 随着电子技术在汽车上的应用, 电子式防盗装置就应运而生。

2、电子式防盗装置

所谓电子防盗, 简而言之就是给车锁加上电子识别, 开锁配钥匙都需要输入十几位密码的汽车防盗方式, 它一般具有遥控技术, 是随着电子技术的发展而迅速发展起来的一种防盗方式。电子式防盗器有如下四大功能:

一是防盗报警功能。这个功能是指在车主遥控锁门后, 报警器即进入警戒状态, 此时如有人撬门或用钥匙开门, 会立即引及防盗器鸣叫报警, 吓阻窃贼行窃, 这也是电子防盗器最大的卖点和争议之处, 因为它发出的“哇、哇”声在震慑盗贼的同时, 也存在着扰民的弊端。北京和深圳等一些城市已经对电子式防盗器中的一种俗称“哇哇叫”的防盗器亮了红牌;

二是车门未关安全提示功能。行车前车门未关妥, 警示灯会连续闪烁数秒。汽车熄火遥控锁门后, 若车门未关妥, 车灯会不停闪烁, 喇叭鸣叫, 直至车门关好为止;

三是寻车功能。车主用遥控器寻车时, 喇叭断续鸣叫, 同时伴有车灯闪烁提示;

四是遥控中央门锁。当遥控器发射正确信号时, 中央门锁自动开启或关闭。

电子遥控防盗装置的遥控器、电子钥匙都有相对应的密码。遥控器发射部分采用微波/ 红外线系统。利用手持遥控器将密码信号发向停车位置, 门锁系统接收开启, 驾车者进车后再将电子钥匙放入点火锁内, 电子钥匙将内置密码发至控制电路中的接收线圈, 产生电感耦合令电路和油路启动, 使汽车得以运行。

电子防盗的两个最大的卖点就在于它的密码解锁和报警声, 其中密码解锁根据密码的发射方式的不同分为定码式和跳码式两种。定码式防盗器的特点是密码量少。工作原理主要是利用密码扫描器或解截码器, 通过它们接收到的空间无线电信号截取主机密码, 从而通过复制解除防盗系统。现在, 因为它密码重复的机率比较大, 已经基本被淘汰。跳码式防盗器的工作原理则是通过在防盗工作过程中, 不断变化的大量密码函使得主机能确认由车主发出的信号来工作。它的优点就是密码量多, 不容易出现重复。现在市面上常见的科警电子数码主要是通过专用微电脑数据来锁定汽车的油路、点火电路以达到控制车辆启动的目的, 只有唯一的数码车匙接触对码方可解除锁定, 因此在解码截码上具备了不错的性能。

过去的电子式防盗器在雷声和剧烈的震动、碰撞中往往会发出恼人的叫声, 不但扰民, 自己听了也觉得心惊肉跳。现在的电子式防盗器在这方面也取得了不错的长进, 比如常见的科警电子防盗器一般就只有在窃贼试图剪断防盗线路的时候才会立即动作, 清静了不少。

3、GPS卫星定位汽车防盗系统网络式防盗器

和很多高端技术的来历一样, GPS的“出身”也有着浓浓的军事背景, 即全球卫星定位系统, 是上个世纪70 年代, 美国为了和苏联对抗, 耗资130 亿美金研制和开发出来的。最初只使用于军事领域。1993 年后, 美国国防部正式宣布GPS向全球免费开放使用, 由于它先进的技术特点在很多方面和交通行业不谋而合, 因此很快就被广泛的用于交通行业。GPS的工作原理是利用接收卫星发射信号与地而监控设备和GPS信号接收机组成全球定位系统, 卫星星座连续不断发送动态目标的三维位置、速度和时间信息。保证车辆在地球上的任何地点、任何时刻都至少能收到卫星发出的信号。GPS主要是靠锁定点火或启动来达到防盗的目的, 同时还可通过GPS卫星定位系统, 将报警处和报警车辆所在位置无声地传送到报警中心。因此, 只要每辆移动车辆上安装的GPS车载机能正常的工作, 再配上相应的信号传输链路 (如GSM移动通讯网络和电子地图) , 建一个专门接收和处理各个移动目标发出的报警和位置信号的监控室, 就可形成一个卫星定位的移动目标监控系统。GPS卫星定位汽车防盗系统有如下五大功能:

一是定位功能:监控中心在全国范围内可随时监控某辆车的运营状况, 可以24 小时不间断地检测目标车辆当前的运行位置、行使速度和前行方向等数据;

二是通讯功能。GPS适应信息时代的需求, 在行车中可以为车主提供GSM网络上的全国漫游服务。车主可以随时随地和外界和服务中心保持联络。在实际使用过程中, 对一些劫车者也具有震慑作用。另外, 它的话费优惠和免提功能也让您用得更方便更舒心;

三是监控功能。如果您万一不幸遇上劫匪, 也不用担心, 您可以通过GPS系统配备的脚踏/ 手动报警、防盗报警等报警设施迅速取得和监控中心的联系;

四是停驶功能。即使您爱车不幸丢失, 您也可通过监控中心对它实行“远程控制”。监控中心在了解到您提供的信息和警情无误后, 可以遥控该车辆, 对其实行断油断电, 再配合附近警方将困在车里动弹不得的劫匪绳之以法;

五是调度功能。在车辆日渐增多的大城市遇上塞车GPS同样可以帮你忙。监控服务中心可以将当前的道路堵塞和交通信息广播, 发布中文调度指令, 提高客货运效率。

三、国外汽车防盗新装置

进入21 世纪, 在世界各地, 汽车被盗案件频繁发生, 为了有效在打击盗窃案空汽车的犯罪行为。保护车主的财产安全, 各国纷纷出资研究汽车防盗装置, 高新科技因而得到有效的应用和推广, 使盗贼望车兴叹, 或束手就擒。

1、数码防盗装置

P.A.T.S微晶辨识密码防盗系统:独特的电子密码高达500多亿种, 当装有密码发射器有汽车钥匙插入之后, 钥匙孔内的受讯模组将密码传至控制模组进行判读, 若吻合即可启动汽车发动机。该系统不用电池电线, 使用接线点火的方式即可, 若控制模组未解除禁令, 发动机就无法启动。数码防盗钥匙将小型化的无线电发射机与汽车钥匙合成一体, 并在方向盘隐藏的地方装有一个接收阅读机。当这种汽车钥匙插入点火开关时, 一个有20 个数字码的无线电信号发射出来, 阅读机接收后, 确认无误时, 点火开关便启动车辆, 若是数字码对不上或无信号发出, 车辆就无法点火启动;密码防盗锁BMW全车系统均配有智慧型防盗锁, 该防盗锁采用雷达收发器的原理, 其特点是在点火器外装有螺旋天线, 钥匙孔内装有微晶片, 当钥匙转动时, 天线便成为一种转换器, 供电给微晶片, 以显示密码次序, 若符合次序, 若符合授权身份便可启动车门。每位BMW的车主, 都配有4 把原厂设计编码的密码钥匙, 每一把钥匙的密码是由一个固定的个人密码及个别的常换的密码所组成, 此系统还可提供6 套密码组合, 以备万一。一旦钥匙遗失, 此系统能让车主注销任意一把钥匙。

2、通讯防盗系统

全球通信网络汽车防盗系统:以呼叫器控制汽车启动系统和车门的开关, 可在汽车被盗后以电话的方式将动力系统工程解除, 使车辆在10s内停止行驶, 并使警铃大叫。电话控制系统仅有香烟盒大小, 可暗藏在汽车的任何部位。车主和警方可在世界上的任何地方, 通过拨打电话, 使汽车置于控制中。如逐渐减少燃料供应使汽车渐渐停止;关闭车门、车窗、使盗贼进行交涉;关闭其它电动控制设备。这样, 不仅可以找回汽车, 还可以确保车主的人身安全, 达到将盗贼抓获的目的。GPS车用卫星导航系统利用其信号发射器, 可将信号发射到卫星上, 再传回控制中心, 通过地理咨询系统, 克服地形、电波的干扰, 可有效掌握汽车的行踪。

3、影像防盗

一是微型间碟相机:该相机体积极小。可以安在汽车的任何部位而不被人注意, 并能在很弱的光线下工作, 可拍摄多达12 幅的照片, 与蜂窝式无线电话网络联接, 可将闯入汽车盗贼的照片直接传达室送到控制中心, 使盗贼立即被辨认出来, 以供警方采取相应的措施。二是秘密报像机:该报像机体积很小, 可隐蔽安装在汽车内。秘密报下盗贼强行进入汽车的影像, 并通过全球定位系统, 传达室送到控制中心, 使控制中心随时掌握车辆所在的位置及盗贼的动向, 以便抓获。

4、报警网络系统

该系统主机安装在汽车尾部的行李厢中, 并与空中警察全球定位系统联网。当汽车被盗后, 报警网络系统工程可通过全球定位系统, 不断向警方显示汽车行程坐标和传送汽车内人员的谈话内容, 以便迅速找到被盗汽车并抓住盗贼。无光发烟器安装在汽车内之后, 只要盗贼一进入汽车, 它便会自动放出无毒烟雾, 使盗贼双眼看不见周围的物体, 只有束手就擒;高分贝放声器安装在汽车内之后, 盗贼只要一接触汽车门, 就会立即发出高他贝的警报声, 以便将盗贼吓走和引起行人注意;自排锁是安装在排挡杆里面的锁具, 采用铝合金钢铸造成, 可防锯、防剪、防钻, 号称是能承受任何外力的“超级防盗锁”, 比早期的方向盘防盗锁, 更具先进性;方向盘锁号称“铁甲武士”, 采用镍铬钼合金钢材料, 经硬化处理后, 可防止锯、钻等破坏, 锁头为100 万组号码的立体锁制成, 对于防盗有极大的功效。随着科技的发展, 尤其是电脑技术的投入使用, 汽车防盗技术已走向自动化、智能化。

四、汽车防盗装置的结构原理

1、电控门锁的组成

汽车电控门锁通常是由控制部分和执行机构组成。控制部分包括输入器、存储器、识别器、编码器、驱动装置、抗干扰电路、显示装置、保险装置和电源等部分组成。电源用来向该系统提供电能;编码器用来人为的设置一定的密码;存储器可以将编码存储起来;输入器是用来将密码输入锁内;识别器是对来自输入器的编码和存储记忆的编码进行比较, 当两组编码不相同时, 便会通过显示装置显示出来, 或报警求救, 或控制防止汽车移动装置执行指令, 不得使汽车移动;驱动装置是在接到识别器输送来的信号时, 接通执行机构的电路, 使执行机构进行开启或锁止;抗干扰电路防止汽车内外电磁信号干扰所引起防盗系统误动作;显示器和报警器是输出装置, 它是用来在需要报警时进行报警;保险装置的作用是防止车速过高时车门自动打开, 在控制电路发生故障时, 门锁可以直接开启;执行机构可以分为电动机式或电磁线圈式。它用来将电能转换为机械能, 以使门锁开启或锁止。汽车电控门锁的基本结构如下:

控制部分由以下部分组成。其中, 电源是电子锁控制部分和执行机构必不可少的, 编码和鉴别是整个控制部分的核心。一是编码器。编码器的实质就是人为地设定一组几位二进制数或几位十进制数。设定该组数的原则是所编的密码不易被人识破。对编码电路的要求是:容量大、换码率高;保密性、可靠性好;换码操作简单, 便于日常管理;二是输入器和存储器。它们的作用是经输入器输入一组编码, 由存储器记忆后送至鉴别器;三是鉴别器。它的作用是对来自输入器和编码器的两组密码进行比较, 仅当两组密码完全相同时, 鉴别器才输出电信号, 经抗干扰处理后送至驱动级和显示装置。若用户有特殊要求, 鉴别器还可以输出报警和封锁行车所需的电信号;四是驱动级。由于鉴别器送出的电信号通常很微弱, 为了能带动执行机构的电磁铁产生动作, 故设置驱动级;五是抗干扰电路。为了抑制来自汽车内外的电磁干扰, 保证在恶劣电磁背景下电子锁不会自行误动作而设置了抗干扰电路, 由此提高汽车电子锁的可靠性和安全性。通常采用延时、限幅和定相等手段来达到抗干扰目的;六是显示器和报警器。这部分是电子控制部分的附加电路, 用于显示鉴别结果和报警, 从而扩展了电子锁的功能;七是保险装置。保险装置是指速度传感器和车门锁止器, 它是汽车电子锁的独特组成单元, 当汽车运行超过一定时速时, 车门锁止器根据来自速度传感器的信号将锁体锁止;若控制电路万一失灵, 可通过紧急开启接口直接控制锁体的开启;八是电源。电源是电子锁必不可少的。设计理想的不间断电源对于电子锁来讲, 仍是一个至关重要的课题。

车用电子锁的执行机构一般采用电磁铁或微型电动机控制。对于汽车电子密码点火锁, 则是利用执行电器触点的通断来控制点火线路的启闭。一是电磁铁式自动车门锁:这种汽车电控门锁的开启和锁闭均由电磁铁驱动, 其结构是内设两个线圈, 分别用来开启、锁闭门锁, 门锁集中操作按钮平时处于中间位置。这种车门锁的优点是结构简单内部摩擦力小, 动作敏捷, 操作方便;缺点是耗电量大, 电磁铁质量大, 且动作时有撞击声;二是电动式自动车门锁:该锁由可逆式电动机、传动装置及锁体总成构成。由电动机带动齿轮条副或螺杆螺母副进而驱动锁体总成, 实现车门的锁闭或开启。这种锁的优点是体积小, 耗电少以及动作较迅速;不足之处在于, 打开或关闭车门之后, 若因疏忽通了电, 易把电机烧损。电磁铁式和电动机式自动车门锁都可以配用速度传感器和车门锁锁止器, 从而提高汽车行驶时的安全性。

2、钥匙控制式防盗系统

当驾驶员将车门锁锁住的同时, 接通了电子防盗系统电路, 从此电子防盗系统开始进入工作状态。一旦有窃贼非法打开车门, 电子防盗系统一方面用喇叭报警求救, 另一方面切断点火系统电路, 使发动机不能起动, 于是起到了防盗报警的作用。这种防盗报警系统主要由电源、控制电路和执行部分等组成。电源的作用是向防盗系统提供电能。控制电路用来启动报警装置和控制发动机不能起动, 以达到防盗的目的。执行部分主要由报警喇叭和切断点火电路的继电器等组成。

3、中央集控门锁的功能与结构

为提高汽车使用的便利性和行车的安全性, 现代汽车越来越多地安装中央集控门锁。中央集控门锁主要有以下的功能:一是中央控制。当驾驶员锁住其身边的车门时, 其他车门也同时锁住, 驾驶员可通过门锁开关同时打开各个车门, 也可单独打开某个车门;二是速度控制。当行车速度达到一定时, 各个车门能自行锁定, 防止乘员误操作车内门把手而导致车门打开;三是单独控制。在除驾驶员身边车门以外的其他门设置有单独的弹簧锁开关, 可独立地控制一个车门的打开和锁住。目前汽车上装用的中央集控门锁种类很多, 但其基本组成主要有门锁开关、门锁执行机构和门锁控制器。

多数中央集控门锁的开关都是由总开关和分开关组成, 总开关装在驾驶员身旁的车门上, 驾驶员操纵总开关可将全车所有车门锁住或打开。分开关装在其他各车门上, 可单独控制一个车门。门锁执行机构受门锁控制器的控制, 执行门锁的锁定和开启任务。门锁执行机构有电磁线圈和直流电动机两种驱动方式, 两种结构都是通过改变极性转换其运动方向而执行锁门或开门动作的。当给锁门线圈通正向电流时, (例如双线圈、电磁式门锁执行机构) , 衔铁带动连杆左移, 门被锁住;当给开门线圈通反向电流时, 衔铁带动连杆右移, 门被打开。直流电动机式门锁执行机构的驱动力是由可逆转的直流电动机提供的, 利用电动机正转和反转, 完成锁门或开门动作。门锁控制器是为门锁执行机械提供锁/ 开脉冲电流的控制装置。无论何种门锁执行机构都是通过改变执行机构通电电流方向, 控制连杆左、右移动, 实现门锁的锁定和开启, 因而门锁控制器应具有控制执行机构通电电流方向的功能。同时由于门锁执行机构长期带电要消耗较大的电能, 为了缩短工作时间, 门锁控制器应具有定时功能。定时装置工作原理一般是利用电容器充放电特性, 在超过规定时间后输送给门锁机构的电流就自行中断, 正常锁门或开门也如此, 定时装置可以保护电路和所用电器的安全。门锁控制器的种类很多, 按其控制原理大致可分为晶体管式、电容式和车速感应式三种门锁控制器。

(4) 新车出厂已装防盗系统。现在许多轿车都在出厂前预装了车用电脑防盗系统。当钥匙芯片数据与车载电脑预存数据相符, 电脑才会通知相关系统开始工作, 允许发动机启动。自带车载电脑防盗系统的轿车不需要再安装电子防盗器。这容易和原车所安装的防盗系统发生系统冲突;如果一定要额外安装电子防盗器, 请注意与点火系统分离, 否则会造成发动机无法启动等故障。当出现了故障, 不要自行拆卸, 可以去专业车锁店使用专业解码器现在市场上出售的国产车如奥迪A6, 帕萨特B4、B5, 桑塔纳2000 时代超人, 桑塔纳世纪新秀, 一汽大众宝来、捷达新内饰系列、红旗系列;进口车型包括斯柯达欧亚、进口本田、奥迪A8、大众甲克虫、日产风度A32、A33 和奔驰、宝马、卡迪拉克、沃尔沃、欧宝、福特、丰田、捷豹的部分车型, 都自带电脑防盗系统, 车主无须再花冤枉钱。买车时随车带的防盗电脑密码和车钥匙编码一定要保存好, 这些数据是配置钥匙的关键。一旦丢失, 将给车辆维修、钥匙配置带来不必要的麻烦。如果您的车已经预装了车用电脑防盗系统, 当遇到有歹人抢劫车辆时, 只需把钥匙往地上一摔, 就可以震坏钥匙中的数据芯片, 任何人都无法将您的车开走了。

五、现代汽车的智能化防盗主要措施

常见现代汽车的智能化防盗主要有以下措施:

1、采用智能防盗钥匙

该防盗器主要有以下三种功能:即服务功能, 如遥控车门的功能;报警提示功能, 即当有人非法动车时, 能发出警报声功能防盗功能。该车的原厂防盗器主要注重防盗功能。每个钥匙内带有发射芯片, 当钥匙插入点火开关时, 芯片向收发线圈输送发信号 (相当于加密密码) , 假如防盗控制器识别编码不正确, 就会立刻指令发动机电脑板切断供油和点火系统, 使发动机无法启动。

2、对付盗贼是断油断电

与帕萨特类似, 宝来原厂防盗器是利用各个传感器, 传递符合原定的脉冲信号, 达到合法启动的效果。当汽车内部监控电脑得不到相关信息后, 就会默认为非法启动, 控制单元就会下令电子点火系统, 起动系统、供油系统停止工作, 起到断油、断电的效果, 使汽车无法启动达到防盗作用。以往, 很多车主害怕借车给别人使用, 担心别人偷配钥匙盗窃车辆, 这些问题有了智能原车防盗系统后就能迎刃而解。当车钥匙发出的特殊脉冲信号被点火开关上的信号接收线圈认可后, 车辆就可合法启动, 贼人即使复制钥匙, 也完全不能完成上述过程。

3、将感应器当作守护者

丰田汽车公司生产的新款佳美2.0、2.4 和天津丰田公司生产的威驰GXL-i、GXL-s车型上都装有较为先进的TVSS电子防盗系统 (简称丰田汽车安全保护系统) 。该车所装的防盗系统不仅满足一般的防盗功能, 并在防盗系统上采用了先进的智能密码车匙, 即使发生车匙被他人复制或者采用传统的拨线偷车方法, 也将无法启动车辆。当用钥匙扣状的遥控器锁车时, TVSS系统同时启动, 如果未用遥控器开启车门, 发动机将无法启动, 同时发出警报, 使偷车贼无处落手。丰田佳美通过多个感知器不间断地侦测车辆状况, 并及时将信号传输给防盗电脑, 再由防盗电脑里面特定程序进行处理、判断。当满足特定的条件时, 那么相应的程序将启动, 并通过控制件来实现报警作用 (如若有人试图不用车匙或遥控器打开车门、发动机防护盖、行李仓门, 或者强行进入车厢, 防盗系统将启动报警程序, 使喇叭长鸣、前灯或转向灯闪烁示警, 同时, 防盗系统将切断启动电路或点火电路、供油系统) , 以实现防盗、防抢和方便寻车作用。

4、将超声波介入防盗

目前, 奥迪A6 车型所装备的防盗止动器, 是与国际技术同步的产品。不仅如此, 在奥迪A6 车上, 还装备着国内其它车型汽车都不具备的内部监控系统:如果未经允许, 任何进入车内轻微移动的物体 (人) , 都会被灵敏的超声波探测器探测到, 从而触发警报系统, 令盗贼逃之夭夭。

5、防闯入防非法启动

广本的雅阁、奥德赛两款车所安装的电子防盗器一般有两种, 一种是发动机锁止系统, 另一种为安全防盗系统。发动机锁止系统是将车匙电子化, 通过车匙、防盗模块和发动机ECU之间的通信, 识别密码吻合后, 方能启动发动机。通过破坏机械锁, 复制车匙及回路短接等方式非法启动发动机时, 该系统可起到锁止发动机限制车辆移动的作用。安全防盗系统, 主要是为防止非法进入车内而设的。该系统是通过车门和机罩的开关传感器及车身振动传感器来触发喇叭或灯光报警, 起到警示作用。

6、将21 位密码自主调对

宝马七系的防盗器包括遥控器、电子禁启动防盗锁控制、蓄电池及电子控制充电系统内含机械钥匙。当遥控车钥匙插入钥匙插口时并锁定, 经防盗系统对钥匙进行合法性确认 (车匙电脑晶片有自主性调对密码功能, 密码由21 位数字组合而成) 后, 才可以启动和关掉发动机。

六、结束语

随着科学技术的发展, 汽车偷盗技术越来越高, 令人们防不胜防, 已对全世界造成极大的危害。

远程防盗汽车PKE系统设计 篇8

文中提出的远程防盗汽车PKE系统设计方案融合了网络技术、高低频双向通信等相关技术。携带钥匙的车主只需靠近车门,车门将自动打开。另外,在传统的PKE功能基础上,应用了全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications,GSM)模块,弥补了现有汽车PKE系统不能实现远程防盗功能的缺陷。在国外,PKE系统已成为高档车型的主流配置,同时应用于中、低档车型上。目前该系统仍被国外的企业垄断,然而国内在此方面的研究才刚起步。随着国内汽车市场的迅速扩大,研究设计具有网络防盗功能的汽车PKE系统具有较大的实用价值。

1 PKE系统框架

整个系统由钥匙模块和车载模块两部分组成。车载模块MCU(Micro Control Unit)每间隔一定时间通过编程自动发射125 kHz低频信号,当钥匙模块的低频唤醒芯片探测到该有效低频信号时,就唤醒钥匙模块MCU去控制高频发射模块将加密信号以315 MHz高频发送出去;车载模块接收到该315 MHz高频信息后,将其传输给车载MCU,由其负责对数据进行接收、解码、判别和相应处理,完成相应动作。当车主离开车后,只要车身的振动传感器检测到振动,就发出报警,同时车载MCU控制GSM模块发送短信到车主手机。系统的结构框图如图1所示。

2 钥匙模块硬件设计

钥匙模块MCU选用STC12C5201AD低功耗单片机,配合低频唤醒接收电路和高频发射电路构成钥匙模块。该单片机一般处于超低功耗接收模式,采用中断方式工作。只有当检测到有效的低频信号输入或有键按下时,钥匙模块MCU才被唤醒,以降低系统功耗。

2.1 低频唤醒模块

低频接收芯片采用ATA5283芯片,其具有唤醒功能的125 kHz超低功耗接收器。其输入端将从天线接收到的信号包放大及处理后转换为数据输出给单片机。当接收到125 kHz信号时,ATA5283便激活其N_WAKEUP(唤醒输出脚)和N_DATA(数据输出脚)。空闲时ATA5283和单片机处于待机状态,当谐振电路收到125 kHz有效信号时,N_WAKEUP唤醒单片机开始工作,然后单片机给ATA5283的RESET脚一个高电平使其复位再进入待机模式[1]。ATA5283与单片机连接如图2所示。

2.2 高频发射模块

高频发射模块由315 MHz的声表面波振荡电路和调制电路组成,振荡电路的振荡或停振受单片机输出的PWM信号的控制。由于STC单片机无信号加密功能,所以在钥匙模块加装Keeloq编码加密芯片以实现信号加密。

3 车载模块硬件设计

车载模块MCU采用STC12C5204AD单片机,其具有4 kB的Flash用户应用程序空间,可以用来解码加密信号。该单片机与高频接收模块、低频发射电路、振动报警模块以及GSM通信模块构成了系统的车载模块。

3.1 低频发射电路

低频发射模块采用专用芯片TC4422,其输出阻抗仅为1.6 Ω,驱动电流可达9 A[2]。单片机将信号送给TC4422的IN引脚,再由其驱动天线线圈发送出125 kHz的低频信号。

3.2 高频接收电路

高频接收采用无线接收芯片RX3400,其具有较好的抗干扰特性,适合单片机数据传输。车载模块在接收到钥匙模块发射的高频幅移键控(Amplitude Shift Keying,ASK)信号后,传送至RX3400模块进行处理,得到数据信号,再经解码后将其送入车载模块MCU,触发中断产生,使微处理器执行相应的处理程序。考虑到成本等因素,系统采用软件方法解码。

3.3 振动报警电路

振动检测用于在检测到车身遭受碰撞时,系统及时做出报警处理。该功能模块采用市面上常见的汽车振动传感器,传感器的输出线与车载模块MCU的IO口相连,同时上拉一个10~20 kΩ的电阻,使平时保持高电平,当振动产生的时候就被拉到低电平,从而单片机控制报警电路报警。

3.4 GSM通信模块

GSM模块采用西门子公司的TC35i模块,可传输语音和数据信号,通过接口连线器和天线连接器分别连接SIM(Subscriber Identity Module)卡读卡器和天线,其数据接口通过AT指令可双向传输指令和数据,支持text和pdu格式,可通过AT指令或关断信号实现重启和恢复故障。电路连接简单,采用异步串行通信[3,4]。报警短信息通过TC35i模块发送到车主手机,收到报警后,车主可以向TC35i模块发送短消息,TC35i提取短消息并译码后进行相应的操作启动执行模块。GSM模块与单片机的连接如图3所示。

4 系统软件设计

系统的软件设计部分主要包括滚动码技术、系统的通信协议及车载模块流程设计。

4.1 滚动码技术

滚动码(Keeloq)技术是一种非线性加密算法,其核心组成要素是:制造商代码、序号、编码密码。其中,制造商代码是由制造商决定的原始密码,用来辨别不同制造商;序号用来区别不同的钥匙,每个钥匙都有自己的序号;编码密码用来产生滚动码,储存于加密芯片片内EEPROM中。由于Keeloq算法的复杂性和16位同步码每次传输时都要更新,故每次传输代码都和上次的代码不同。只有在传输216次后才可能重复,因此在短时间内较难被破译,保证了安全性。

车载模块接收到该高频加密信号后,先解调,再采用软件方法解码。解码步骤为:

(1)车载模块接收到66 bit加密资料后,首先检查固定码中的序号与存储在EEPROM中的序号是否一致。

(2)运行解密算法,得到识别码、同步计数值、功能键、溢位。

(3)单片机将解码后的识别码与固定码中序号的低10位进行比较,其是否相等。

(4)比较解码后的功能键数值与固定码中的功能键数值.

(5)判断解码后的同步计数值与EEPROM中的旧的同步计数值是否合理增加。

如果以上步骤有一个出现错误,车载MCU则不执行下一步动作,解码过程如图4所示。

4.2 通信协议

车载模块的低频发送器与ATA5283芯片之间采用低频通信。在检测到有效低频信号之前,ATA5283处于待机模式。为防止嘈杂环境中电路误操作,报头检测电路会检查输入信号。有效的输入信号在192个无间断载波周期后被计数器检测到。在发现有效载波信号后,电路开启自动增益控制,完整的报头应该有至少704个载波周期。此后报头结束,开始数据传输过程。

车载模块与钥匙模块之间的高频通信采用脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)编码方式进行半双工通信。1个逻辑数据由3个位元组成,位元周期Te的取值通常介于100~400 μs之间。在接收PWM之前,车载模块MCU通过前导资料的指引做接收数据的准备。同步导引之后,微控制器检测到第一个上升沿时,等待1/2Te时间后立即取样并检测是否为高电平1,如果为0则接收资料失败,然后延时一个Te时间后立即取样作为资料位元,再延时一个Te时间取样并判断,如果为高电平1则接收资料失败,最后等待下一个上升沿的到来,若等待时间超过一个Te则接收资料失败。依此循环,直到全部资料接收完毕[5,6,7]。

高频码元信息由3个部分组成:每次发码的码字以引导码和头标开始,然后是66位数据,即滚动码和固定码,最后是每次发送的保护时间。滚动码为32 bit的加密数据;固定码为34 bit。高频数据发送格式如图5所示。

4.3 车载模块流程

车载模块的功能是与钥匙模块的高、低频双向通信,控制GSM模块收发短消息,控制报警、读取SIM卡内短消息等。单片机要完成正确接收串口发送来的数据,且能够自动分析TC35i发送来的数据格式,判断发送来的命令是否需要处理。另外,如果系统检测到车身传感器的振动信息,则系统不断发送短消息到车主手机,直到车主手机回复“停止”命令为止。

5 结束语

系统具有以下特点:一主控芯片采用中断方式工作,降低了系统功耗;二结合滚动码加密技术实现了信号加密,防止信号被截获破解,提高了安全性;三增加GSM通信模块,通过短消息控制防盗系统各项功能,解决汽车防盗装置远程遥控问题,有效提高了汽车防盗性能。

参考文献

[1]Atmel.Interface IC for 125 kHz Wake-up Function ATA5283Preliminary[EB/OL].(2004-08-26)[2011-12-21]ht-tp://www.atmel.com.

[2]Microchip Technology Inc.TC4421/44229A高速MOSFET驱动器[EB/OL].(2006-12-15)[2011-12-21]ht-tp://www.microchip.com.cn.

[3]张俊林,谭昊.基于GSM网络的汽车防盗系统研制[J].重庆科技学院学报:自然科学版,2010,12(3):149-152.

[4]高放,杜云,冯建武,等.基于GSM网络短消息的汽车防盗报警系统设计[J].河北工业科技,2009,26(3):182-184.

[5]孔慧芳,丘宇宁.PKE智能钥匙系统设计[J].微型机与应用,2010(20):103-106.

[6]石幸利,杨浩.基于滚动码技术的汽车防盗系统研究[J].重庆科技学院学报:自然科学版,2007,9(1):61-64.

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