基于gsm模块电瓶车防盗系统设计毕业设计(编辑修改稿)

基于gsm模块电瓶车防盗系统设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

GSM 通信模块设计 目前市场上可供选择的 GSM 模块较多，经过对模块的综合性能比较，本系统选用了西门子公司生产的 TC35i 无线通信模块。 该模块由 GSM 基带处理器、 GSM射频模块、供电模块（专用集成电路）、闪存、 ZIF 连接器、天线接口等 6 部分组成，可以快速安全可靠地实现数据、语音传输、短消息服务和传真，作为中介，它将报警信息送入 GSM 网络 [19]。 TC35i 总体描述 新版的西门子 GSM 模块 TC35i 是一款可以支持中文短信的的模块，其可以在 GSM900 和 DSC1800 两个频段上工作，实现双频段工作，电源的工作电流 为～ ， TC35i 通过 AT 的指令实现双向操作，其可以是实现通信的波特率可以选择在 115kb/s 到 300b/s，其中自动的波特率为： 115kb/s 到 ，同时SMS 支持 Text 和 PUD 的格式 [19]。 TC35i 的硬件 设计 TC35i 管脚图 13： 图 13 TC35i 管脚图 [20] TC35i 模块 一共有 40 个管脚，大概可以分为 5 类，可以数据的输入输出、电源、 SIM 卡、控制、音频接口。 （ 1） TC35i 的 15 引脚是正电源的输入脚，第 6～ 10 是接地端。 （ 2） 第 1112 为充电引脚，可以外接电池 ， 13 管脚对外输出电压，第 14脚为用于充电保护 （ 3） 第 15 脚是用于启动的，启动之后必须给一个低脉冲并且不能低于100ms，时间不能超过 1ms （ 4） 第 16 脚到 23 脚实际上是一个串行异步收发器，他的接口标准为ITUT RS232 （ 5） 18 和是 19 脚分别为 RXD 和 TXD 是串行通讯脚，可以和单片机通讯。 （ 6） 第 24 到 29 为 SIM 卡的引脚 ，可以直接与读卡器的相应的接口直接相连。 （ 7） 第 32 脚可以有两种工作的方式，一个是可以在 TC35i 的工作状态，可以用 AT 指令进行切换；两一个是发射状态 （ 8） 第 30 到 32 脚，其中 30 的脚是 RTC backup，第 31 脚是 Power down，第 32 脚是 SYNC。 （ 9） 第 35 到 38 为语音接口，第 35 到 36 接口是用于扬声器放音。 第 39接口时话筒通话 负 接口断 短消息的发送和接收 报警短消息的发送和接收是利用现有 GSM网络的短消息服务中心资源实现的，如图 14所示 图 14 系统报警短消息的发送和接收 [13] 无线 红外 遥感开关的设计 无线红外原理 红外遥控技术是目前市场的应用的一种比较普遍的通信和遥控技术，因其具有功耗低、功能强大、抗干扰能力强、很容易实现等优点，使得 很受开发者的青睐。 （ 1） 遥感发射器及编码： 以 UPD6121G 组成的芯片为例来说明其原理，当发射器的按下相应的按钮的时候就有遥控编码发射出去，不同的按键有不同的编码。 这种遥控编码的原理是：采用串行脉冲，宽度为 、有 的间隔、其周期是 ，是 表示二进制的“ 0”；宽度为 、有 的间隔、其周期是 ，用二进制的数字“ 1”来表示。 如下图 1 16（注：所有波形为接收端的与发射相反） 通信模块 移动基站 基站控制器 车主手机 移动基站 基站控制器 移动交换中心 归属寄存器 短消息中心 访问寄存器 B i t “ 0 ”0 . 5 6 m s1 . 1 2 5 m s 图 15 遥控码的 “0” B i t “ 1 ”0 . 5 6 m s2 . 2 5 m s 图 16 遥控码的 “1” （ 2） 遥控信号的接受 红外的接收电路可以使用一种大于红外接收器，不需要外接任何元件，就能完成从红外的接收到输出的所有的工作，因此其体积和一般的塑胶的封装的三极管的大小是一样的，它适合各种红外线的数据传输和红外线的遥控。 其接受器只有三个接口很是方便，其中 1 脚 OUT 接的是单片机的 IO口是脉冲的输出接口， 2 脚是 GND 接的是地线， 3 脚是 Vcc 接的是电源的正极一般是 +5V：如下原理图 17 图 17 红外接收器 无线红外发送和接收的原理图 无线红外发射和接收的原理图 18 如下 键 盘 编 码 和 调 制 光 电 放 大 解 调解码单片机红 外 遥 控 器红 外 接 头 模 块 图 18 发送和接受原理图 首先红外遥控键盘按钮接通会产生相应的脉冲，经过相应的编码和调制之后变成信号波，然后通过红外发射模块以红外的脉冲波的形式将信号发射出去，然后红外接收敏感元件接收到红外波之后经过光电放大的电路将信号传给解调电路之后，将信号还原为原来的编码，之后传送给单片机，这样单片机就能够识别键盘发送的命令了。 电源模块的设计 单片机电源如图 19 所示： 图 19 单片机电源 由于该报警系统要求有稳定的电压源，以满足实时的监控，因此，一般要单独的的设计电源电路，单片机的电源的要求是有稳定的电压和尽量少的纹波，并且复位电路要求稳定和可靠，因此要求设计一个直流稳定的电压源给单片机持续供电，先 要用变压器将电压转化为 9 伏的交流电，其次可以通过桥堆 2w10 对 9v的交流电完成整流的过程，在通过电容滤波和稳压器就行电压的稳定，最后是输出的电压编程稳定的 +5V 电压，电源的指示灯能点亮，证明该 模块能够正常的工作。 4 系统软件开发环境 软件开发环境介绍 本系统的设计有关软件的部 分是用 KEIL uVision3，该软件是 KILL 公司为嵌入式软件的开发而专门研发的，该软件主要是运用在 ARM 系列， 51 系列等单片机上面的。 该软件集成了源代码管理器、自动提示编辑程序管理器 和仿真程序调试器等，能够很对汇编和 c 的程序能够进行迅速的进行编译，并且能够创建HEX 目标调试文件。 主要的格式的文件： C51 可以从 C 代码可以被重新定义目标文件。 宏汇编可以从汇编源代码定位该目标文件 BL51 可以用来 重定位器组合由 C51 和 A51 的 可重定位的目标文件并生产成绝对目标文件。 OH51 目标文件到 HEX 格式的转换器，用于创建 HEX 格式的文件。 LIB51 库管理器组合目标文件并生成可以被连接器使用的库文件。 Keil开发流程 用 Keil Software 工具开发项目流程和其它软件开发项目的流程极其相似，有 如以下几点： （ 1） 首先创建一个项目然后设置的相应的设置 （ 2） 然后可以 用 C 语言或汇编语言 去 创建源程序。 （ 3） 再次 用项目管理器生成应用文件。 （ 4） 接着 修改源程序中的错误。 （ 5） 最后 测试连接应用文件。 Keil运行界面 Keil 开发环境与传统的 C 语言开发环境相比具有界面友好，操作简单， 调试方便，功能强大等优点，其具体开发环境如图 20： 图 20 程序编辑界面图 具体的程序的调试的过程 图 21： 图 21 程序调试界面图 5 系统 软件 设计 系统软件采用采用汇编语言与 C 语言混合编程实现，程序主要流程如 图 22所示。 开 始初 始 化设 置 号 码。 传 感 器 采 样Y是 否 异 样设 置 车 主 手 机 号码NN报 警 数 据综 合 分 析发 送 G S M 报 警 短 信接 收 回 信。 相 应 报 警 处 理结 束YYN 系统软件设计流程图 22 单片机初始化模块 该段程序主要完成对单片机串口工作方式的选择（本设计选用工作方式 1），设置定时器 1 作为串口通信传输的波特率发生器，以及对应各个中断的设置。 /**************************************************************** 单片机的初始化程序 ****************************************************************/ void Sys_Init(void){ TH0 = 0xB8。 TL0 = 0x00。 //20ms 的时钟基准 TI=0。 //表示串行口现在可以进行发送 RI=0。 //表示串行口现在可以进行接受 SCON=0x50。 //选用方式 1 0101 0000 选择串行口工作方式 1， 8 位 UART， //波特率 =T1 溢出率 /n,REN=1,表示允许接受 TMOD=0x20。 //0010 0000 TMOD = (TMOD amp。 0xf0) | 1。 //MODE 选用定时器 1 TH1=0xfd。 //波特率为 9600 TL1=0xfd。 PCON=0x00。 //倍频 0x80 IE = 0xb0。 // EA XX ET2 ES ET0 EX0 ET1 EX1 1100 0000 TR1=1。 //enable TIMER1 启动定时器 1 ES=1。 //允许串口中断 TR0=1。 //启动定时器 0 ET0=1。 //允许定时器 0 中断 ET1=0。 //不允许定时器 1 中断 EA=1。 timer_1S_t=0。 receive_count=0。 send_count=0xff。 //表示禁止发送 ,可以接收 } GSM 模块程序设计 单片机控制 TC35i的程序主要采用的是 C51 程序语言，在 Keil uVison 环境下进行程序设计。 该部分程序主要分成三大模块：主程序，头文件程序，函数实现程序。 程序首先实现对单片机和 TC35i 硬件设备的初始化， 当振动传感器检测到信号时会反馈信息给单片机，单片机经过运算之后发射命令给 GSM 模块和蜂鸣器报警模块，当 GSM 模块收到单片机的信号之后， 统就会调用短消息发送程序，采用串口中断的形式向 TC35i 输入 AT 指令和 PDU 编码，然后 TC35i 自动向目的地址发送短消息。 若用户收到信息判定车子被盗之后能够及时的发送信息给 GSM 模块通过继电器切断电瓶车的电源， 各函数之间的调用与函数功能实现如图 23。 单 片 机 及 T C 3 5 i 初 始 化 函 数A T 2 4 C 0 2 读 密 码 及 电 话 号 码 函 数编 码 处 理 函 数Y通 过 串 口 向 T C 3 5 i 发 送 编 码T C 3 5 i 读 取 编 码 发 送 报 警 信 息手 机 终 端判 定 是 否 发 送 短 信 检 测 信 号N关 闭 电 源 图 23 单片机控制 TC35i 程序结构图 指令 AT 指令一般应用于终端设备与 PC 应用之间的连接与通信。 每条 AT 命令行中只能包含一条 AT 指令。 在本设计中， AT 指令是被 TC35i 执行的。 与 SMS 相关的 AT 主要命令集 本设计中所使用到的 AT 指令集如表 1： 表 1 常用的 AT 指令集表 [4] AT 指令 功能 说明 AT+CMGD 删除 SIM 卡内存中的短消息 AT+CMGL 列出 SIM 卡中的短消息信息格式 AT+CMSS 向 SIM 内存卡中发送短消息 AT+CMGR 读取短消息 AT+CMGS 发送短消息 AT+CSCA 短消息中心地址 AT+CPMS 选择短消息内存 AT+CMGF 选择短消息信息格式： 0PDU。 1文本 AT+CSMP 设置短消息文本模式 AT+CNMI 显示新收到的短消息 AT+CMGC 发出一条短消息命令 AT+CM。