基于嵌入式的車載視頻監控防盜系統的設計與實現

袁姜紅，陳二陽，蔣 毅

(1.四川長江職業學院 信息工程與數字創意系，四川 成都 610106；2.成都大學 信息科學與工程學院，四川 成都 610106)

隨著經濟的進步和發展，汽車逐漸在我國普通家庭普及開來，汽車保有量也在逐年增加，而且高端豪華車被盜呈遞增趨勢[1]。據德國聯邦刑事警察局2018年6月的統計數據顯示，2017年德國共有19026輛汽車被盜，其中VW、Audi、BMW以及Mercedes占登記被盜車輛的62%[2]；據國內某第三方機構樣本數據監測，國內29個主要省市，車輛被盜搶的平均比率為0.067%，如果按汽車總保有量2.79億計算，那么2018年國內將有近1870萬車輛被盜[3]。耐人尋味的是，盜搶率發生的高低與所在地區經濟狀況無直接關系[4]。然而，目前市場上的汽車監控防盜報警系統具有聲光污染等許多缺陷，而且大多數產品依賴于車輛識別碼(VIN)及法律政策的配套服務實現汽車追回，無法為破案提供主動支持[5]，不能滿足用戶的真實需求。設計出一種基于圖像采集模塊OV7725的汽車車載視頻監控防盜裝置，在汽車被非法啟動時能夠及時通知汽車所有權人[6]，實現對汽車的監控防盜功能。

1 系統的整體設計

系統總體包含6個模塊：攝像模塊、GSM模塊、振動傳感器模塊、儲存模塊、系統控制模塊、電源模塊，總體設計框圖如下圖1所示。

圖1 系統總體設計框圖

系統采用STM32F103ZET6控制中心，振動傳感器模塊采用SW-1801P振動傳感器模塊檢測振動信號；攝像模塊采用OV7725攝像頭模塊實現拍照功能；GSM模塊采用SIM800A模塊發送報警短信；設計SD卡存儲電路和按鍵電路實現儲存功能，系統采用鋰電池供電，并預留USB接口提供電源。

2 硬件電路設計

本系統的硬件方案主要包括STM32F103開發板、攝像頭模塊OV7725、通信模塊SIM800A、振動傳感器模塊SW-1801P。

1．主控制器經過初始化操作過后，通過按鍵控制模塊工作狀態，按下按鍵，振動傳感器檢測信號，攝像頭模塊開始拍照并儲存，SIM800A模塊發送報警短信至車主手機，實現防盜功能。系統硬件設計框圖如圖2所示。

圖2 系統硬件設計框圖

2．攝像頭模塊采用ATK-OV7725模塊，OV7725圖像傳感器是一顆1/4英寸CMOS VG(640*480)圖像傳感器，可以高效的采集圖像，達30W像素。其電路原理圖如圖3所示。

圖3 OV7725攝像頭模塊電路原理圖

3 系統軟件設計

3.1 振動傳感器模塊控制

當按鍵按下時，振動傳感器模塊開始工作，檢測振動信號，若檢測到振動信號，輸出一個數字量給主控制器，系統進行下一步工作，若沒有檢測到振動信號，則重復檢測指令，繼續檢測有無振動信號?？刂屏鞒虉D如下圖4所示。

圖4 振動傳感器模塊控制流程

3.2 攝像頭模塊控制

攝像頭在接收到主控制器指令后，開始拍照，并將拍得的照片儲存下來。模塊工作流程圖如圖5所示。

圖5 攝像頭模塊工作流程圖

3.3 SIM800A模塊控制

SIM800A模塊主要實現向車主發送報警短信的功能，在程序設計上，當攝像頭拍攝2張照片之后，SIM800A模塊發送GSM短信至車主手機。控制流程圖如圖6所示。

圖6 SIM800A模塊控制流程

4 系統測試

系統通電后，按下開發板普通按鍵，系統處于等待休眠狀態，震動傳感器模塊開始檢測震動信號,一旦檢測到震動信號，系統開始工作，攝像頭模塊喚醒并開始拍照，同時通過SIM800A模塊將拍到的照片向車主發送彩信。短信模塊效果圖如圖7所示。

圖7 短信模塊運行效果圖

5 結語

本系統采用STM32F103芯片作為核心控制器，OV7725攝像模塊實現攝像拍照功能，SIM800A模塊實現GSM通信，SW-1801P振動傳感器模塊檢測振動信號；通過杜邦線根據電路連接圖將開發板與各個模塊連接起來。系統具有高速度，高精度，高可靠性等優勢，是汽車視頻監控防盜的一種良好的解決方案，具有較好的應用價值。