参考]基于gsm全球移动通信系统模块的车载蓄电池报警系统

参考]基于gsm全球移动通信系统模块的车载蓄电池报警系统内容摘要：

信号调理电路设计 、数模转换电路 设计 、单片机控制电路 设计 、 GSM 短信报警电路 设计、液晶 显示电路设计。 本设计中选用明基公司的 M22 模块来实现远程报警；信号处理采用运算放大器和A/D 转换器件实现电池电量的估算；单片机控制电路完成对输入信号的处理并经过串口与GSM 模块通信， 通过发送 AT 指令控制明基 M22 模块 给用户发送短信实现智能报警。 在 对设计方案的不断改进和对 硬件 电路的调试 之后 ， 完成了系统设计和功能实现，基本达到期望设定值。 电量估算电路和调理电路以十二位 A/D 转换芯片为核心，能准确的采集蓄电池 开路电压并送到单片机主控单元，采集到的信号在液晶屏上显示出转换好的蓄电池 SOC 值，到显示屏上显示的电量值 小于 50%时会自动给指定手机号码发送报警短信。 本系统的设计是在特定汽车环境上设计而成的，以汽车实际工作情况作为依据设计，可是由于汽车环境的复杂性和严密性无法实际满足汽车蓄电池运行的复杂可变条件，本文旨在 基本完成了对蓄电池电量估算并实现短信报警功能。 通过实物的岩石 探讨此 设计 理念的可行性 ，为以后深入的研究提出方案和思路。 关键词 ： 电量估算 ， GSM 模块 M22， 单片机 武汉理工大学毕业设计（论文） II Abstract With the development of science and technology, as well as people39。 s living standards improve, now, of the fort and safety of a car put forward higher requirements. This project concept is the source of life to live. Believe many owners have experienced it when the car won39。 t start, many cases are caused due to insufficient battery power. In today39。 s automotive industry matures, there are few dedicated to car battery and alarm system does. This is what I am concerned about the direction this design uses GSM module for a battery capacity alarm system through wireless munications technology at home and abroad and the methods of estimation of SOC of battery development and research, proposed the programme of implementation of system design. Module through the demonstration of different options and calculations, determine the module circuit design and software control methods. After reviewing relevant information , based on the thesis, the battery power estimation circuit design, signal conditioning circuit design, digital to analog conversion circuit design, MCU control circuit design , GSM SMS alarm circuits , liquid crystal display circuit design. Selection of the design of the BenQ M22 module to achieve remote alarm。 signal processing using operational amplifiers and A / D conversion device to achieve the batter y estimate。 MCU control circuit to plete the processing of the input signal and municate through the serial port and GSM module , by sending BenQ M22 module AT mand control to the user to send text messages to achieve intelligent alarm . In the continuous improvement of the design and after debugging the hardware circuit, plete system design and implementation, essential to achieve desired set value. Estimation of power and conditioning circuit with 12bit a/d converter chip at its core, can accurately capture the battery open circuit voltage and sent to the MCU control unit, collected signals convert better on the LCD the battery SOC values, to the power value is shown on the display is less than 50% will automatically send alarm SMS to specified phone numbers. Design of this system is designed on the specific automotive environments, for cars actually work as a basis for design, but due to the plexity and rigour of automotive environments able to run plex variable actually satisfy the car battery condition, this article is intended to plete the estimation and realization of SMS alarm function on battery power. Physical rock exploring the feasibility of this design concept, indepth research proposals and ideas for the future. Key words: power estimation, M22 GSM module, microcontroller 武汉理工大学毕业设计（论文） 1 1 绪论 选题背景 汽车的发明改变了人类发展的历史进程，促进了国民经济发展，给人们的生活带来了诸多便利，汽车已经成为人们生活中不可或缺的一部分。 自 1886 年第一台汽车问世以后，汽车行业经历的蓬勃发展，从少数人的奢侈品到大多数人的消费品，汽车行业拉动了整个世界经济快速发展，特别是九十年代中后期以来信息高速公路的贯通，有力的促进了世界汽车产业的全球化发展。 国际互联网的广泛使用使得信息传递的方式更 为多样化，提高了信息传递的速度和内容，使汽车产业发生了翻天覆地的变化，大大促进了汽车设计的创新与发展。 随着科技的发展和人们生活水平的不断提高，现在的人们对汽车的舒适性和安全性提出了更高的要求。 各大汽车公司都推出了自己的智能化汽车，中国在无人汽车驾驶技术上也取得了很大的进步。 与此同时各种基于汽车舒适和智能设计都获得了巨大的成功。 本课题的理念就是来源生活应用于生活。 相信众多有车一族都遇到过这种情况，当你因为赶时间下车时忘记关上 车前大灯、车内照明系统或车载 DVD 时，当你回来 时却 汽车打不着火 了 ，这是很尴尬的时刻，因 为这时你只能选择拖车或者找好心人帮你推车借此给电池充电。 又或者由于汽车长时间停在车库，汽车电池会缓慢的放电，等你来时可能电池的电量已经不足以达到汽车的点火电压，严重可能导致汽车电瓶的损坏，只能花大价钱更换电池。 这只是生活中一点点的忽视，却会带来很大的不便和麻烦。 在汽车行业趋于成熟的今天，致力于车载电池报警系统的确寥寥无几。 这个正式我关注的方向。 但汽车这一移动的物体无法用上传统的线路或者是电缆报警系统。 车载电池对汽车的正常使用有着极其重要的作用，不仅仅是点火系统，在信息喷张的现在：像车载导航，车载视频电视，报 警系统都会受影响，汽车行业趋于日益趋于成熟，但是注意到致力于车载电池报警系统的确寥寥无几。 这个正是我关注的方向。 通过 GSM 模块无线通讯功能这一优势，即便是在高速运动中的汽车也可以得到很好的利用。 GSM 技术在汽车智能化中的应用 当前，单片机和 PC 机通过串行接口构成的多微机系统己经广泛应用于工业控制、环境监测等场合，这些系统大多采用是有线 modem 的通信方式，虽然很经济适用，但是有线数据传输方式很大程度上限制了其使用的场合，使得在偏远的山区和架设通信线路比较困难的地区无法应用。 针对这种情况，国内外的很 多开发者在传统的单片机系统中利用支持语音、短消息 (SMS)、数据通信、传真等业务的 GSM 引擎模块，结合有的单片机系统通过 RS 一 232 接口连接 GSM 模块，从而利用 GSM 网络实现数据的无线传输。 GSM 是（ Global System For Mobile Communications）的缩写。 由 欧洲电信标准组织 ETSI 制订的一个数字 移动通信 标准。 自 90 年代中期投入商用以来，被全球超武汉理工大学毕业设计（论文） 2 过 100 个国家采用。 GSM 标准的设备占据当前全球蜂窝移动 通信设备 市场 80%以上，是当前应用最为广泛的 移动电话 标准。 全球超过 200 个国家和地区超过 10 亿人正在使用 GSM 电话。 GSM 较之它以前的标准最大的不同是它的信令和语 音信道都是数字式的，因此 GSM 被看作是第二代 (2G)移动电话系统。 这说明数字通讯从很早就已经构建到系统中。 GSM 是一个当前由 3GPP 开发的开放标准。 早期的 GSM 模块主要是供手机厂使用，手机厂直接购买模块，配上外围的器件就可以生产一部手机。 GSM 模块解决了手机设计中复杂的射频发送和基带处理问题，并提供了标准的通信接口，厂商不用再从底层的芯片级开始进行手机的设计，缩短了设计周期。 5年前，国内的手机厂家几乎 都是购买国外的成品 GSM 模块进行二次开发生产手机的，近几年，随着国内手机设计公司的逐渐成熟，手机厂家才摆脱对 GSM 模块的依赖，转为直接从芯片级入手生产手机。 GSM 模块是继 GSM 手机外又一种非常重要的 GSM 移动通信系统的终端设备。 GSM 模块在短信息方面的应用最具优势，具有永远在线、不需拨号、价格便宜、覆盖范围广等特点，特别适用于需频繁传送小流量数据的应用，实现无线数据的双向传送、无线远程检测和控制等。 目前， GSM 模块依然在广泛的工业应用领域使用，在各行各业都能看到 GSM 模块应用的产品。 例如，在车载监控领域， 使用 GSM 模块将车辆行驶的 GPS 数据传输回车辆管理中心；在电力、水务系统，通过 GSM 模块实现了远程智能抄表，可以实时监控用户的用电和用水量；在测绘行业，为很多偏僻的测绘点安装了 GSM 模块实现了实时的监控，不必再人工收集数据；在家庭生活中，可以安装无线报警系统，一旦发生火情或盗窃行为，可以立即通知户主和报警；在国外，很多老人小孩带了个人跟踪器，防止老人和小孩走失或意外发生，里面也是集成了 GSM 模块 [3]。 可以说，随着 GSM 的网络建设的完善， GSM模块的应用范围也越来越广。 本选题 —基于 GSM车载蓄电池报警系统 实际上就是一个基于 GSM网络应用的远程监控系统，通过这道题的实际设计及测试，可以让参与者深入了解 GSM 具体硬件设备的工作原理，以及使用 GSM 技术实现远程监控的可行性。 车载蓄电池 SOC 技术发展 随着电池能源的广泛应用，对电池运行状态的管理变得越来越重要。 所谓电池管理，就是对电池组、电池单元运行状态进行动态监控，精确测量电池的剩余容量 SOC(state on charge) ，同时对电池进行充放电保护，并使电池处于最佳工作状态，充分发挥电池的功能。 电池管理系统就是实现该功能要求的管理系统。 由于电池工作 方式的特殊性，电池的管理特别是电池剩余电量状态 SOC 的测定十分困难 [4]。 本课题的着重点是基于 GSM 模块进行远程监控，实现功能是传统汽车蓄电池电量报警，目的是使司机能及时发现汽车电量不足，避免造成打不着火或者电瓶损坏造成的不必要的损失。 所以系统还需要解决的问题就是如果检测电池电量 SOC 并且转。