基于物聯網技術的汽車定位監測系統設計

龔蘭芳

（廣東水利電力職業技術學院，廣東 廣州 510635）

基于物聯網技術的汽車定位監測系統設計

龔蘭芳

（廣東水利電力職業技術學院，廣東 廣州 510635）

為解決現有的汽車防盜定位系統報警器漏報錯報、定位距離有限及不能可視化更改用戶綁定手機號碼的問題，文章提出了一種能夠及時定位的基于物聯網的汽車定位系統。

物聯網；GPS定位單元；GSM單元；汽車定位監測系統

1 汽車定位檢測系統研究背景

汽車定位監測系統是汽車工業發展不斷進步，汽車偷盜案件居高不下而提出的迫切需求。現有的汽車防盜定位系統普遍存在以下3個弊端：（1）環境噪音大，遺漏，錯報率較高；（2）定位距離有限；（3）報警裝置不能可視化更改用戶綁定的手機號碼。因此，急需一種能夠及時定位的汽車定位監測系統。

本設計的目的是為解決上述不足，提供一種基于物聯網的汽車定位監測系統。

2 方案總體設計

該汽車定位監測系統，包括監測單元、鍵盤單元、GPS定位單元、GSM單元、顯示單元和電源單元分別電連接微控單元，電源單元給整個系統供電，監測單元采集到的信息傳遞給微控單元，微控單元利用GPS定位單元定位，通過GSM單元發送定位信息。微控單元包括STM32F103C8T6單片機芯片；監測單元包括4種傳感器：霍爾傳感器、熱釋電紅外傳感器、振動傳感器和傾斜傳感器。

系統上電后，首先初始化。初始化結束后，汽車定位監測系統將處于監控狀態。首先，用戶可以通過鍵盤上S1-S6的按鍵（上移、下移、左移、右移、更改、確認）更改所需綁定的手機號碼。液晶顯示屏上會顯示綁定的手機號碼和系統的運行狀況。監視模塊處理采集信號后會傳輸到中央處理模塊。

如果監測模塊監測到警情，第一步，GPS通過定位芯片GS-91接收衛星的原始導航信息，并且1 秒刷新時間提供該車輛的實時位置信息；第二步，在主控模塊對車輛的實時位置信息進行處理和重新包裝后，該芯片將通過GSM模塊把TC35i發送信息以短信的形式發向用戶綁定的手機號碼上。車主也可以通過遙控開關隨時關閉和打開系統。

2.1 微控單元

如圖1所示，微控單元包括STM32F103C8T6單片機芯片，此部分電路不復雜，在每個VDD與VSS引腳之間都接一個0.1 μF的電解電容，用于降低電源的耦合干擾和交叉干擾；7腳NRST引腳外接電阻R7，1 μF電容和按鍵S3構成手動復位電路。

圖1 微控單元電路

2.2 電源單元

電源單元包括12 V轉5 V電源電路和5 V轉3.3 V電源電路，如圖2—3所示。

圖2 12 V轉5 V電源電路

圖3 5 V轉3.3 V電源電路

2.3 GPS定位單元

GPS定位單元包括GS-91定位芯片，如圖4所示。GPS單元：23腳VCC為GPS模塊供電，提供3.3 V的工作電壓，GND接地；8腳REVIVE引腳是開關引腳；天線射頻信號由11腳RF -IN輸入；20引腳TXD1，21引腳RXD1是UART數據發送引腳和數據接收引腳；3腳TIMEPULSE與電阻R20、發光二極管LED7構成指示模塊狀態電路。

圖4 GPS單元電路

2.4 GSM單元

GSM單元包括TC35i發送芯片。在該電路中，1腳BAT+電源引腳，為SIM卡提供3.3 V的工作電壓。

32腳是SYNC，與2K電阻R1、發光二極管LED3構成狀態指示電路：（1）當LED3熄滅，表明TC35i發送芯片是在一個關閉或睡眠狀態；當LED3為600 ms亮/600 ms熄時，說明SIM卡沒有插入或TC35i發送芯片正在進行網絡的登錄；（3）當 LED3為75 ms亮/3s 熄的時，說明TC35i發送芯片已登錄進網絡，但處于待機狀態。

24～29引腳和SIM卡讀卡器同名引腳連接。15腳是啟動腳IGT，系統啟動為使TC35i進入工作狀態，要給IGT加一個大于100 ms的低脈沖信號才能正常工作，但是電平下降的持續時間要小于 1 ms。RXT0，TXT0是TTL的串口通訊腳，可與中央處理器實現串口通信。

2.5 鍵盤單元

鍵盤單元：完成用戶所需綁定手機號碼的設定和更改，系統可通過鍵盤上的S6，S5，S4，S3，S2，S1共6個鍵實現按鍵對手機號碼的設定和修改。

S6鍵是“更改”鍵，用來調用鍵盤模塊開始工作，按下此鍵后，即可對電話號碼進行更改；S2鍵是“左移”鍵，用于電話號碼位數的左移；S3鍵是“右移”鍵，用于電話號碼位數的右移；S1鍵是“上移”鍵，用于電話號碼的某位數字的增大；S4鍵是“下移”鍵，用于電話號碼的某位數字的減小；S5鍵是“確定”鍵，保存更改的電話號碼，退出鍵盤操作。

2.6 顯示單元

顯示單元采用1602圖形點陣液晶顯示器。

3 結語

本設計提供了一種基于物聯網的汽車定位監測系統，包括監測單元、鍵盤單元、GPS定位單元、GSM單元、顯示單元、電源單元和微控單元。監測單元、鍵盤單元、GPS定位單元、GSM單元、顯示單元和電源單元分別電連接微控單元，電源單元給整個系統供電，監測單元采集到的信息傳遞給微控單元，微控單元利用GPS定位單元定位位置，通過GSM單元發送定位信息，微控單元包括STM32F103C8T6單片機芯片。本設計合理，使用方便，引入了GPS和GSM單元，依靠無線通信網絡使定位范圍更廣，定位準確、及時，有很好的應用前景。

Design of vehicle positioning and monitoring system based on Internet of Things technology

Gong Lanfang
（Guangdong Polytechnic of Water Resources and Electric Engineering, Guangzhou 510635, China）

In order to solve the missing alarm, limited positioning distance, cannot visualize changing user binding phone number problems of existing automobile anti-theft alarm positioning system, this paper presents a timely positioning system of the vehicle based on the Internet of Things.

Internet of Things; GPS positioning unit; GSM unit; vehicle positioning monitoring system

項目名稱：物聯網應用技術科研創新團隊；項目編號：cy0602t02。

龔蘭芳（1976— ），女，湖北荊門。