文章编号:1007-757X(2021)03-0144-03
曹彦杰
(烟台汽车工程职业学院车辆运用工程系，山东烟台265500)
摘要：针对汽车防盗系统的目的，采用GPS和GPRS技术与汽车防盗系统相结合的方法，结合汽车防盗系统测试的实现与结果分析实验，得出基于GPS和GPRS技术的汽车防盗系统较以往相比具有多种优势，其中GPS可以每30秒更新一次数据信息，实现历史上最快，具有运行快、可靠性高等特D，具有一定的应用价值％
关键词：GPS&GPRS&汽车防盗系统；CAN总线；远程控制
中图分类号：TP368.1文献标志码：A
Design and Implementation of Vehicle Anti-theft System
with GPS and GPRS Technology
CAO Yanjie
(Department of Vehicle Application Engineering,Yantai Automobile Engineering Professional College,Yantai265500,China) Abstract:For the purpose of automobile anti-theft system,this paper uses GPS and GPRS technologies to design an automobile anti-theft system,and completes automobile anti-theft system test and experimental result analysis.It is concluded that the automobile anti-theft system based on GPS and GPRS technologies has many advantages over the existed devices,among which GPS can update the data information every30seconds,realizes the fastest history.The system has the characteristics of fast running!highreliabilityandsoon!andhascertainapplicationvalue
Keywords：GPS；GPRS%car anti-theft system；CAN bus；remote control
0引言
随着我国科技的迅速发展，汽车已经成为人类生活的代步工具，与传统采用步行的方式和骑马等代步方式相比更快、更便捷，汽车的出现彻底改变了人类的生活水平，使人类向着科技化发展迈进了一大步&但是，随着汽车的数量大大增多，汽车被盗的现象也屡屡发生，各大媒体、新闻等多种官方平台都在报道汽车丢失的消息，该现象使车主们担惊受怕，而汽车防盗系统的出现，使人类的灵魂有了依托，
但是传统的汽车防盗系统具有多种劣势，比如发送报警信号不及时、定位信息不准确等，大大影响着车主的经济效益&基于GPS和GPRS技术的汽车防盗系统的出现，颠覆了传统汽车防盗系统，它将以最快的速度开启防盗模式，并发送报警信号，GPRS技术将以最快的速度将信息发送至车主，GPS将每30秒更新一次数据信息，有利于对汽车进行实时监控&
1基于GPS和GPRS技术的汽车防盗系统架构及功能分析
1.1系统整体构成
基于GPS和GPRS技术的汽车防盗系统主要将自身结构分为4部分，分别是CAN总线.GPRS模块、图片处理模块和GPS接收模块等，其中CAN总线在GPS和GPRS技术的汽车防盗系统中充当着重要角，基于GPS和GPRS技术的汽车防盗系统主要利用CAN总线对车身节点的防盗信息进行采集，并通过CAN总线将采集成功的数据信息以控制指令的形式传送至发动机控制ECU中，汽车防盗ECU中最主要的核心处理器是LPC2119，而LPC2119处理器在自身系统中嵌入CAN控制器，因此，CAN总线的实现过程无需连接多余的收发器，只需要在CAN总线的基础上外接CAN中的收发TJA1054；GPRS模的心是移动数据业务一一全球移动通信系统(GSM)，该模块通过利用全球移动通信系统(GSM)对SMS/MMS进行收发，并在模块中设置TCP/IP协议栈，有利于用户使用过程较为轻松；图片处理模块主要将汽车防盗系统采集成功的图片进行压缩处理，该模块的目的是防止生成图片数量巨大而造成系
统内存过大，从而导致系统运转不周，该模块进行图片压缩过程中对于图片传感器将选用OV7640，压缩处理将选用MV3018；GPS接收模在车中采车身定位信息，通过加强汽车防盗系统的定位信息格式，将定位时间控制在最短时间之内，有利于在同等时间内获取更多的信息。汽车防盗系统硬件框图，如图1所示(1)&
12汽车防盗系统功能分析
汽车防盗系统主要通过系统进行信息采集实现防盗功能，当汽车防盗系统感应到外来攻击时会迅速启动“防盗模式.以此吸引车主注意，而汽车防盗系统主要通过自身系统中的节点传感器采集入侵信息，入侵信息采集成功后汽车防盗系统迅速将节点传感器采集的信息通过CAN总线传输至防盗ECU中进行分析，防盗ECU的功能可以对接收的信息进行判断，当判断出的信息为危险信号，将迅速向车主发送
入信!启动报警!车利自身
作者简介：曹彦杰(1981-)，女，硕士，讲师，研究方向：汽车控制技术研究&
图1汽车防盗系统硬件框图
对数据信息进行定位和处理！车内外的
片的发送到客。汽车远程控制功代步汽车
，车随时通过SMS对行指令！制发动机！车主自身利益
1.3车门控制分析
车通过在自身设定滚动编码技术，可以对车
门进行控制，并通过433MHz无线收发滚动编码技术所接收的数据信息传送控单元！车的
安&在汽车中的部分控单元，主
控单通过433MHz无线收发器接收车发布的指，该指数据的送控制器中，通过微
控制行解密！车主的指令，当信息解后,
中央控制通过CAN网络向车门控制节点发布车主指令，从而达的。汽车对车门节点的控
制通过CAN网络接收数据，并通过微控制器的执行单元向车门节点传输指令，及汽车控制车门的
开锁或者&
1.4汽车防盗远程监控分析
车的远程监控通过主控单元的传感器行，而主控单元的分为两种类型，分振动和人体，将振动及人体热
放车内的位置，将会产生的作，比如振动检测汽车振动时产生的信号类别，而人体检测入侵者的人体信号的来源。汽车的远程监控除了通过控单的振动和体，需要通过中央模行协调，当主控单元的振动和体测振动信及体信
来源来者，而非本车主，将采取报警信号处理，主要通过
CAN网络将中央模接收的数据信息G-G单
元，G—G单元在接指令后，以最快的速信号通过GSM以短信的形式发送到车主终端。不但，车主还可
以通过汽车开启GPS定位，将GPS定位功能与GPRS建立连接，即可随时随车的位置信息
2基于GPS和GPRS技术的汽车防盗系统硬件设计
车件设计单片机作为该的核，将控制整的运转，除，汽车
选择NEO6芯片，使其与单片机建立串行通信，其目的是为
单片机接收由天线的数据信息&GPRS技术的利于促进单片机接收数据的和无干扰性，而GPRS无线通信模通过SIM300芯片与SIM卡组，并联合GPS定位数据信息随时发送至客户端进行处理，除，汽车利用检测模块以及报警模车的&
2.1GPS模块设计
GPS模块的通过NEO6芯片，将其工作电压设置为3.3V，并将NEO6芯片与单片机连接，建立的行通信接口！，有利于单片机收到入侵数据信息快的速信号通过串行接口发送至GPS模，使GPS模块接收指令！行下一步工作&GPS模块的接收到的数据信息进行扫描！是否为危险因子，通过数据解析信息步处理，有利过GPS定位信息尽快处理数据。GPS模接，如图2所示。
图2GPS模块连接电路图
2.2GPRS模块电路设计
GPRS模块电路实现的核心是通过SIM300芯片和SIM 合！与单片机建立连接，采行通信中二的异步串行通信进行设计，该方利护车主利益,
车身被&在GPRS模计中单片机主接收报警信号，并通过SIM300芯片向车主手机中发
送AT指的消息，向车车入侵，当车主收到报警信息后，可以通过汽车对其进行操控，指
经发布，汽车速执行⑷。
2.3汽车锁定模块硬件电路设计
车锁定模块为汽车计阀接单片机、线圈等部分，其作通过单片机接收车主指令后，通
过单片机操作阀工作，打火线圈随后入工作状态，汽车的各部分行工作对汽车的控制，为在车入对车
行控制，在车接收报警信息后，车
，车下达指令，汽车快的速闭车油门！车被外人入侵⑸。
2.4声光报警模块电路设计
报警模块的选用压蜂鸣器和发光二极管，有利车的各部分功能。通下，在没有危险信报警模会启动工作状态，但是，当单片机发送指，声光报警模助主控单元的及中央模行协调工作，其工作流程通过单片机平！管及压蜂鸣入警备状态，输出警报声音，并通过二极管闪烁率的光源&车主在接收到报警信息后，拒工作，只需按下S 停车工作，该过程将由单片机发送终端指令
2.5电源模块电路设计
汽车防盗系统的电源模块电路设计将由外部电源进行供电，并且采用9V电压持续供电，为保证电源模块及时为汽车防盗系统的各部分模块提供最合适的电压，将在该电路中建立电压转换模块&在汽车防盗系统的电源模块电路设计中将采用LM2576S芯片为单片机及外围电路提供稳定电压，经实验证明5V的电压是维持各模块工作的最稳定电压，除此之外，汽车防盗系统的电源模块电路设计将为GPS 模块和GPRS模块提供5V转3V电路以及4.2V电压&
3基于GPS和GPRS技术的汽车防盗系统软件设计
汽车防盗系统的软件部分将对系统进行参数设定，比如为定时器设置初始数值、串行通信的方式等。汽车防盗系统的传感器模块将采取实时扫描的方法，对车身进行严密监控，一旦扫描到非法入侵信息，将采取紧急报警模式，通过GPRS模块的通信功能向车主发送信息，车主可以通过汽车防盗系统控制车身&
3.1系统主程序设计
主程序设计属于汽车防盗系统软件系统的核心部分，亦是汽车防盗系统的入口，在对汽车防盗系统进行初始化操作之后，应将传感器检测的数据信息发送至单片机，使单片机针对该信号进行判断，倘若单片机对该信号的最终判断结果为报警信号，将向GPS模块发送指令，使其协助工作，并发送定位信息及针对该信号进行数据解析，处理完毕后将反馈信息发送至单片机，单片机成功接收到数据信息后对GPRS 下达指令，使其向车主发送报警信息，车主可以通过客户端对汽车防盗系统发送控制指令从而控制汽车电磁阀，以此达到截断汽车油路的目的。主程序流程图，如图3所示
图3主程序流程图
3.2汽车锁定系统子程序设计
汽车锁定系统子程序设计将通过串行接口进行中断程序，并将单片机所接收的数据传输至数组中，待汽车防盗系统接收到指令后，将以函数的形式跳转至主程序中&AT+ CMGF在汽车防盗系统中的功能为设置短消息信息格式, AT+CMGF可以用于设置文本模式以及，当AT+ CMGF用作文本模式时，将AT+CMGF=0\r形式呈现，而AT+CMGFS应用于时，将以AT+CMGFS=38\形式呈现，成功向车主客户端内发送信息后，将以Ctrl+Z （0x1A）形式结束信息发送状态⑻&
3.3GPS定位系统子程序
GPS定位系统子程序在汽车防盗系统中主要负责实时扫描汽车所处位置以及所处位置的安全性、速度等不确定因素，应用汽车防盗系统在汽车内时，汽车一旦遭遇外界因素干扰正常运作状态，汽车防盗系统中的单片机将读取GPS 模块中的数据信息，并迅速协调其他模块进行运作，防盗模式启动后，将通过GPRS模式向车主发送信号，在此过程中GPS模行的工作为数据解析，信息转为单
类型，有利于GPRS模块识别，为保证GPS模块所提供的数据信息精确化，将通过进行实时读取状态，最终将最准确的位置信息发送至车主
3.4定时中断子程序
定时中断子程序的设置有利于车主及时对汽车防盗系的报警行中，报警单片机的指令，当单片机接收
到车主的中断信号后，单片机将信号发送至声光报警系统中，与此同时，单片机将进行终端现场保护状态，而声光报警系统回归原来位置后，中断退出，汽车防盗系统将回归正常运作状态（0）&
4汽车防盗系统测试的实现与结果分析
4.1CAN通信测试及分析
CAN通信网络在汽车防盗系统测试中至关重要，属于汽车防盗系统实现局域网通信的重要途径，并且CAN通信网络在汽车防盗系统的应用有利于对系统进行调试，在对系统进行调试之前，应强化汽车防盗系统的中央模块与车门各个控制节点建立联系，并加强各模块完成低速CAN通信网络&在调试汽车防盗系统的过程中，应在CAN总线中加入CAN分析仪，其目的是为了保证系统对通讯数据的分析&实际上汽车防盗系统中的中央模块在CAN通信测试中可作为多种节点，比如中央模块在作为发送节点时，其他节点在汽车防盗系统将成为接收节点，此时CAN分析仪接收来自中央模块的的数据信息，并进行分解步骤，根据指令信息的情况，车门控制节点将作出相关操作；而中央模块在作为接收节点，车门的控制节点将作为发送节点，并实时反馈信息发送至中央模块。此时CAN分析仪判断信息是否有误后，将通过指示灯进行指示&经CAN通信测试及分析后，相关数据信息均正常。
4.2GSM/GPRS报警测试及分析
GSM/GPRS报警测试及分析在汽车防盗系统中主要负责测试报警信号，通过中央模块进行实时监测，一旦检测到汽车防盗系统处于被入侵状态，将立即开启防盗模式，并发出报警信号，通过GPRS模块中的GSM功能向车主发送报警短信，以此保护车主的自身利益，防盗模式一旦启动，将对汽车进行实时监控，数据信息将以图片形式发送至车主&经测试证明，GPS功能易受到外界环境的影响，因此，应将GPS 定位间隔设置为30秒，每30秒更新一次，有利于汽车防盗系统的相关功能更加准确&
5总结
本文主要介绍了基于GPS定位系统和GPRS通信功能的汽车防盗系统的设计与实现，展现了汽车防盗系统的各模块功能对于汽车车门的各个节点的控制，并且通过硬件设计以及软件设计对系统进行强化，经过多种设计，促使基于GPS和GPRS技术的汽车防盗系统较传统的汽车防盗系统相比更具优势，通过对汽车防盗系统进行测试分析，验证该
（下转第154页）
则可以由式(20)得到故障前平均时间为6.9941而由统计结果计算出的故障前平均时间为7.614上述结果说明由基于马尔科夫模型的状态转移概率矩阵得出的解析值！与进行电力系统的统计值相一致。电力系统的可靠性通过马尔科夫链模型可以进行快速的评估，更为简单和实用&
4总结
电力系统的可靠性评估问题已经成为电力领域中长期困扰企业的问题。是电力企业发展的重要系统工程&首先总结了电力系统的当前研究现状以及输电线路的发展趋势&在总结了3种可靠性分析方法后，采用马尔科夫理论模型&为了提高电力系统的可靠性，本文充分论证了状态空间转移的性质&由电力系统的状态转移概率矩阵*解析系统状态的转移变化&依据首次故障前平均时间的可靠性指标，用于检修、规划电力系统的实际运行状态。从而使得电力企业的维护设计更加灵活，也为智能电网的发展带来极大的参考意义&在后续的研究中，还会考虑电力变压器、开关设备的影响，同时增加对可靠性参数及电力负荷不确定性的影响。
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(收稿日期：2020.07.21)
(上接第146页)
系统具有一定的可行性，随着科技的迅速发展，在未来汽车防盗系统将具有一定的研究价值，汽车防盗系统的设计不但弥补了传统汽车防盗系统的局限性，而且使其具有远程控制等多种优势&
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(收稿日期：2020.07.03)
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