GPS汽车防盗追踪器的设计毕业设计

GPS汽车防盗追踪器的设计毕业设计广西大学毕业设计（论文）课题名称基于GPS的汽车防盗定位器学院计算机与电子信息学院毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日指导教师评阅书评阅教师评阅书教研室（或答辩小组）及教学系意见23摘要随着全球经济的快速发展，汽车已经进入人们的家庭，但同时越来越多的汽车被盗，汽车被盗是车主一大损失，因此汽车定位防盗系统占据了很大的市场需求。目前一些商用车的防盗系统具有小功能、大容量和高功率消耗的缺点，在本文中设计出了一个用基于STC单片机的低功耗防盗系统，该系统结合GSM通信网络和GPS接收模块，通过GPS模块接收经度、纬度、速度等位置信息，同时，通过GSM网络或者电话将信息传送给车主，该汽车防盗系统可用于GPS定位和汽车防盗，它具有很高的性价比。该系统集成传统的防盗技术和GSM/GPS技术，通过STC单片机设计原理，利用基于GSM短消息的无线通信协议，构建了一个车主、监控中心和汽车之间通信的交互平台，车主和监控中心可利用短消息对汽车状态进行监控并可以发送控制指令，从而实现了全方位的汽车防盗监控。本文论述了汽车防盗系统所涉及基本原理，包括系统数据信息处理中用的GSM短信息协议、AT指令和国际航海电子协会标准导航NEM协议。同时，也详细介绍了系统的硬件构成，包括系统电源电路、微控制器STC12C5A60S2、GSM无线模块、GPS接收模块以及外围的检测控制电路，在软件设计上采用模块化方法，即将整个系统软件分为几大模块：系统模块、GSM处理模块和GPS处理模块等，供主控模块调用。关键词:GPSGPRSGSM汽车防盗系统单片机4AbstractWiththefastdevelopmentofglobaleconomy,carhascomeintopeople’sfamily.Buttheftofcarincreasesatthesametime.Theftofcarisabiglossfortheownerofcar.Currently，somecommercialcarguardsystemshavelittlefunction,largevolumeandhighpowerconsumption.Inthispaper,alowpowerconsumptionguardsystemisdesignedwithSTCmicrocontroller.ThesystemcombinesGPSreceivermodulewithGSMcommunicationnetwork.Itcanreceivelocationinformationsuchaslongitude,latitudeandspeedthroughtheGPSmodule.Atthesametime,somemessagesaboutpositioninformationaretransmittedbyGSMnetworkortelephone.Thecarguardsystemcanbeusedtoguardandlocalizepositionofcar.Itisofhighperformance-priceratio.IntegratingthetraditionalvehiclealarmtechnologyandGSM/GPStechnologyandaccordingtothedesigningprinciplesofSTCmonolithicintegratedcircuit，thesystembuildsupamutualplatformamongthevehicleowner，themonitorcenterandthevehiclebyusingthevehiclemonitorandmonitorprotocolbasedonGSMshortmessage．Vehicleowner'sandthemonitorcentercallmonitorthestateofthevehicleandsendcontrollinginstructionsbymeansofSMS，Soastorealizeall-directionalvehiclealarmandmonitor．Thisarticleelaboratesbasicprincipleofvehiclelocalizationandthetheft-againstsystem，includingprotocolofSMS(GSM07．05),ATInstructionandtheprotocolofnavigation(NEMA-0183)usedinthesystem．Simultaneously，theconstructofhardwareisintroduceindetail，includingpowercircuitofsystem，MicrocontrollerSTC12C5A60S2,wirelessGSMtelecommunicationmoduleTC35．GPSmoduleandoutercontrolcircuit．Usesthemodularmethodinthesoftwaredesign，soontheoverallsystemsoftwaredividesintoseveralbigmodules：Systemmodule，securityinterfacemodule，GSMprocessingmodule5andGPSprocessingmoduleandsoon，formastercontrolmoduletransfer；,UsingtheVC6．0designsinthepositionmachinemonitoringsoftware，completestotheGSMmodulecorrelationinstructiontestandtheSMSreceivingandsendingfunction．Keywords：GPS,GPRS,GSM，Caralarmsystem,Single-chipcomputer6目录摘要(2)ABSTRACT(5)目录(7)第一章绪论(9)1.1课题研究的背景及意义(9)1.2设计方案的提出及认证(9)1.3课题主要研究内容(10)1.4主要工作(11)第二章系统用到的主要芯片及模块介绍(12)2.1STC12C5A60S2介绍(12)2.2G-STARGS-89模块(16)2.3SIM300模块(21)第三章相关知识原理(25)3.1GPS知识介绍(25)3.2GSM知识介绍(29)3.3AT命令知识介绍(30)第四章硬件电路设计(32)4.1.系统总体介绍(32)4.2G-STARGS-89芯片的输出电路介绍(34)4.3SIM300模块输出电路设计介绍(34)4.4单片机主控板电路设计(36)4.5电源及其外围电路设计(40)第五章软件设计及实现(44)5.1软件总体模块介绍(44)5.2主控程序分析(44)5.3GPS定位数据处理子程序(45)5.4各模块初始化介绍(49)5.5外部中断处理子程序(52)5.6键盘扫描子程序(52)75.7本章小结(53)第六章毕业设计总结及心得收获(54)参考文献(55)附录(57)致谢(58)8第一章绪论1.1课题研究的背景及意义国内外汽车防盗装置的种类繁多，发展迅速，目前国际上流行的基本上是电子式汽车防盗产品，如汽车识别钥匙、电子编码点火钥匙、生物特征电子锁，它具有很好的性价比，在市场上占有绝对优势。欧盟所有新车型从1997年开始都必须配备电子防盗装置，并经过过渡期后，将此规定变成法律限期强制施行，据统计，装有电子防盗器汽车的被盗率为万分之四五，而未装电子防盗装置的汽车被盗率则高达万分之四十。机械锁是最早的汽车防盗锁，现已很少单独使用，主要与电子式芯片联合使用。从20世纪70年代至今，以轿车为突破口，汽车锁已由初期的机械控制发展成现在的电子密码—遥控呼救—信息报警系统，且防盗功能有很大提高。总体来看，国内的汽车防盗技术水平仅为国际20世纪90年代后期的水平，国内掌握制动器防盗装置的开发实验技术并形成批量生产的厂商只有几家，且防盗装置一般都存在报警范围小、只能实现本地报警、不能实现远程控制，只能实现单纯报警、对被盗车辆不能实现跟踪控制等缺点[8]。除此之外，国内制定的汽车防盗法规不够健全，执行不够严格；生产企业对汽车防盗的认识不够重视，资金投入不足，这些都造成国内汽车防盗水平相对落后，不能适应我国汽车发展对汽车防盗技术的需求。因此，我国汽车防盗产品的升级换代势在必行，汽车防盗必将进入一个调整发展的新时期[5]。1.2设计方案的提出及认证一.方案一以两块AT89C2051单片机和一块铁电存储器FM25040组成一个具有双CPU双串行口的控制模块，用控制模块控制GPS模块进行定位信息的提取，9还有控制GSM模块进行定位数据的发送以及接收控制中心发送过来的命令以传给控制中心来控制整个系统。双CPU模块的CPU1接收定位导航信息后，进行压缩处理，并与中心发送的控制信息比较检测后送入FM25040存储，双CPU模块的CPU2则首先检测控制中心有无控制命令发布并执行与处理，然后把FM25040中的定位导航信息读出并通过GSM模块发送至控制中心，控制中心通过GSM网络，用电脑或者手机进行定位数据的收集和显示[15]。二.方案二用STC12C5A60S2单片机微处理器作为控制中心，用G-starGS-89作为GPS数据采集模块，sim300作为系统与GSM网络交换数据信息模块，通过STC单片机的串口2来控制GPS模块接收汽车的经度、纬度等位置信息，并将数据信息存储在存储器中，用STC单片机用串口1与sim300进行数据交换，单片机会检测是否通过sim300芯片接收到用户发送来的监控命令，然后再将存储在存储器中的定位数据用sim300芯片通过GSM网络发送给用户，而用户可以通过手机发送短信或者通过计算机发送控制命令来查询汽车的位置信息。三.方案确定由于本系统可以只用一块STC单片机的两个串口就可以控制GPS和GSM模块，而不需要两块单片机组成的双CPU来控制这两个模块，这样会增加设计的复杂性，双CPU还要通过串口进行数据交换，而且用的两块单片机成本和能源消耗都比较大。所以本文采用的是方案二，只用一块STC单片机作为控制模