基于GSM的智能車牌防盜報警裝置的設(shè)計

孫達(dá)松，胡志強(qiáng)，錢淑嫻

（徐州工程學(xué)院 江蘇 徐州 221008）

隨著人們生活水平的提高，城市中汽車的數(shù)量劇增，從而帶動了很多相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，然而很多的不法分子也打起了偷盜車牌的主意，用來敲詐車主，這讓車主很是頭疼，也嚴(yán)重地影響了社會的和諧發(fā)展。

早期的車牌固定是用兩個普通的螺絲將車牌固定之后用一個防護(hù)帽扣在外面防止螺絲外露，螺絲防護(hù)帽是鋁、普通鋼和塑料制品，只能緊固，不能防盜、防卸，用螺絲刀一撬就脫落，不能防止車牌被盜。這些車牌防盜裝置絕大部分都是機(jī)械式的，它們的共性是增加了車牌被撬的難度，沒有任何報警裝置；還有的車牌報警裝置是當(dāng)車牌發(fā)生松動或車牌被拿下之后發(fā)出報警聲音，只是起到警示作用。如果車主不在現(xiàn)場，會很難得到車牌被盜的報警信息，這種報警裝置沒有真正意義上向車主報警。

基于GSM的新型智能車牌報警系統(tǒng)是以單片機(jī)為核心控制器，能通過霍爾效應(yīng)數(shù)字傳感器感應(yīng)車牌螺絲防護(hù)蓋的松動，進(jìn)行現(xiàn)場報警[1]，能通過現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)向車主發(fā)送報警信息。該新型智能車牌防盜報警裝置具有智能化、實(shí)時性、遠(yuǎn)程通訊、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。

1 系統(tǒng)原理設(shè)計

系統(tǒng)工作原理：汽車共有2個車牌，每個車牌需要用2個螺絲固定，這樣就會有4個螺絲防護(hù)帽，在固定車牌的每個螺絲防護(hù)帽里面貼上一個小的強(qiáng)力磁鐵，在車殼的里面緊靠著防護(hù)帽的地方放置一個全極性霍爾開關(guān)，當(dāng)扣帽沒有脫落時，全極性霍爾開關(guān)是開的，當(dāng)車牌固定螺絲的防護(hù)帽脫落時，霍爾開關(guān)會因?yàn)榇艌龅南ФP(guān)閉，產(chǎn)生一個脈沖。當(dāng)單片機(jī)接收到這個脈沖時，現(xiàn)場報警模塊發(fā)出報警聲音，同時GSM模塊將撥通車主的手機(jī)進(jìn)行報警。如果車牌固定螺絲已經(jīng)采用了機(jī)械式防盜螺絲，車主將會有充足的時間趕到現(xiàn)場而避免車牌被盜，即使車牌使用的是普通的緊固螺絲，當(dāng)?shù)谝粋€扣帽脫落時，車主也有足夠的時間趕到現(xiàn)場而避免車牌被盜[2]。該新型車牌防盜報警裝置的原理框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)原理圖Fig.1 System principle diagram

2 主要硬件設(shè)計

2.1 傳感器模塊選擇及連接電路

傳感器使用的是4個低功耗、高靈敏度A3212全極霍爾效應(yīng)數(shù)字傳感器，它是美國Allegro Microsystems公司生產(chǎn)的一種霍爾開關(guān)型傳感器，它具有工作電壓低，數(shù)字鎖存輸出等特點(diǎn)。它與其他霍爾效應(yīng)開關(guān)不同，只要存在強(qiáng)度足夠大的北極或南極磁場，這些器件就能打開不需要接觸，而在沒有磁場的時候，輸出會關(guān)閉，具有結(jié)構(gòu)牢固，體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高（可達(dá)1 MHz），耐震動，不怕灰塵等優(yōu)點(diǎn)[1]。圖2為全極霍爾效應(yīng)數(shù)字傳感器和AT89C51的鏈接原理圖[3]。

圖2 傳感器鏈接圖Fig.2 Sensor connect diagram

2.2 傳感器安裝

在圖4中，螺絲防護(hù)帽中粘貼上一個磁鐵，然后在車殼里面裝上傳感器，由于前車牌安裝的部位是非鐵磁性材料，后車牌安裝的部位有的是鐵磁性材料，有的是非鐵磁性材料。如果后車牌安裝位置是鐵磁性材料，為了傳感器能檢測到磁信號，在后面車殼上鉆一個小的通孔來保證此信號能被傳感器檢測，如圖3（a）所示，如果是非鐵磁性材料安裝如圖3（b）所示。

圖3 傳感器安裝示意圖Fig.3 Installation diagram

2.3 其他硬件模塊設(shè)計

中央控制器模塊采用AT89C51單片機(jī)，顯示模塊采用12232液晶屏，按鍵模塊采用矩陣式鍵盤，本電路中矩陣鍵盤采用4×4矩陣式鍵盤，它采用4條I/O線作為行線，4條I/O線作為列線組成的鍵盤，在行線和列線的每一個交叉點(diǎn)上，設(shè)置一個按鍵，這樣鍵盤中按鍵的個數(shù)是4×4個，這種行列式鍵盤結(jié)構(gòu)能夠有效地提高單片機(jī)系統(tǒng)中I/O口的利用率[4]；現(xiàn)場報警模塊，采用的是12 V驅(qū)動電壓的蜂鳴器；通訊模塊，采用的是TC35遠(yuǎn)程通訊模塊，它可以利用GSM網(wǎng)絡(luò)將報警信息發(fā)送給車主[5]。單片機(jī)AT89C51的復(fù)位電路，采用按鍵復(fù)位，時鐘電路采用外部振蕩器電路。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

在新型智能車牌防盜報警裝置系統(tǒng)程序流程圖如圖4所示，主程序流程為各模塊的初始化——傳感器模塊的實(shí)時監(jiān)測—現(xiàn)場報警——液晶顯示——GSM通訊模塊發(fā)送車牌緊固螺絲脫落的報警信息[6]。

圖4 程序流程圖Fig.4 Program flow diagram

4 結(jié)束語

基于GSM的智能車牌防盜報警裝置有如下特點(diǎn)：1）能夠?qū)崟r的監(jiān)測車牌緊固螺絲的松動；2）本裝置能夠利用現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的報警；3）本裝置利用單片機(jī)作為控制系統(tǒng)智能化高；4）結(jié)構(gòu)簡單、方便安裝、成本低廉等。該系統(tǒng)對促進(jìn)國內(nèi)車牌或相關(guān)設(shè)備設(shè)施的防盜研發(fā)具有積極的意義，有一定的應(yīng)用價值。

[1]張洪潤，張亞凡.傳感技術(shù)與應(yīng)用教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005.

[2]陳非凡.工程測試技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006.

[3]沈紅衛(wèi).單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例與分析[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003.

[4]劉守義.單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].西安:電子科技大學(xué)出版社，2004.

[5]潘斌，郭紅霞.短信收發(fā)模塊TC35i的外圍電路設(shè)計[J].單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2004（7）：38-41.

PAN Bin，GUO Hong-xia.The design of the periphery circuit of SMS module of TC35i[J].MCU Application of Embedded Syetem，2004（7）：38-41.

[6]胡薔，鮑強(qiáng).TC35 GSM模塊在無線傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2005，28（19）：34-35.

HU Qiang，BAO Qiang.Application of GSM module of TC35 in wireless transmission system[J].Modern Electronic Technique，2005，28（19）：34-35.