汽車儀表與報警系統

　　據了解，2009年國內汽車防盜系統產量達3 000萬套以上 現在鑫達駕校小編就為大家講述基于單片機汽車防盜報警系統設計與實現［圖］的具體情況。在市場銷售方面，國內市場銷量以每年20%~30%的增長幅度上升，據專家預測，2011年市場需求總量超過1120萬套；汽車防盜系統的另一主要銷售渠道是出口，2010年的出口量達到1 600萬套，而且未來汽車市場的進一步發展，將為汽車防盜器市場帶來成倍的增長空間。常用的汽車防盜系統按其結構可分為4大類：機械式防盜系統、電子式防盜系統、芯片式防盜系統和網絡式防盜系統。

　　其存在的主要問題有機械式防盜器難抵擋住鐵撬、鋼鋸、強力剪等重型工具的盜竊；電子防盜報警裝置利用電子技術，它克服了機械式防盜裝置不能報警的缺點，但是容易產生誤報；網絡式防盜系統費用較高。文中介紹了一種基于單片機的汽車防盜報警系統，采用兩個STC89C52單片機作為控制核心，實現聲光報警的同時，通過GSM模塊撥打車主電話或通過短信方式通知車主。

　　1、系統結構和工作原理

　　系統結構框圖如圖1所示，主要由兩個單片機控制模塊、震動傳感器模塊、聲光報警模塊、遙控摸塊、GSM，模塊、無線發射與接收模塊組成。其工作原理為車主啟動防盜模式后，信號采集系統中的傳感器檢測模塊便處于工作狀態，傳感器放置在4個車門和車前后蓋6個位置，一旦檢測到相應的外界干擾信號，防盜系統便被觸發。單片機控制模塊進行綜合判斷后，一方面發出報警聲阻嚇盜車者；另一方面利用GSM移動通訊網絡將短信發送至車主的手機，告知車輛遭受外部侵入或盜竊。同時，查找被盜的汽車并通過GSM移動通訊網絡對車載通訊裝置的訊號進行基站搜索，以確定車輛的位置。采用51系列單片機作為主控單元，并且能夠通過傳感器把模擬信號通過A/D信號轉換為數字信號。單片機主控制模塊檢測到低電平信號時，啟動聲光報警電路和GSM報警，聲光報警電路由高亮LED和揚聲器組成，GSM模塊采用西門子TC35I，GSM模塊向車主發送短信或者打電話報警。

　　圖1 汽車防盜系統結構框圖

　　2、系統硬件設計

　　2. 1、主機控制模塊

　　主控制模塊由按鍵與上電復位電路、晶振電路組成。其連接如圖2所示，主機控制模塊負責處理傳感器信號、聲光報警，SPI接收發射模塊的數據包和TC35IGSM模塊串口通信報警。

　　圖2 主機控制模塊

　　2.2 震動傳感器模塊

　　震動傳感器模塊的電路如圖3所示，其工作原理為當震動傳感器受到外界震動干擾時，接觸片S2則變為接觸狀態，使得比較器U3A的輸出端1得到低電平，輸出一個低電平信號給單片機的P3.0口，單片機得到信號后便進行相應的處理。

　　圖3 震動傳感器模塊

　　2.3、聲光報警模塊

　　聲光報警模塊的電路如圖4所示，其工作過程由單片機的輸出口P1.6輸出連續40 s的高平信號經過ULN2003反相器后輸出低電平驅動蜂鳴器同時發光二極管開始閃爍。

　　圖4 聲光報警模塊

　　2.4、遙控模塊

　　遙控模塊的電路主要單片機電路和無線發射模塊組成，其遙控流程如圖5所示。主要控制輸入口為單片機的P3.2與P3.3口，在程序中分別設置其值為“1”和“2”，當報警器受到外界不良干擾發出警報時，主人可通過該遙控器遠程按下按鍵K2，相當于向P3.2口輸入一個低電平，通過SPI串行接口傳送給單片機得到一個中斷程序，進而向無線模塊輸送值“1”，當報警器上的無線接收模塊得到“1”時，便將其輸送給報警器上的單片機處理，單片機得到中斷信號則停止報警。同理，當按下K3按鍵時，報警器上的無線模塊得到數據并傳給單片機執行，其功能設定為防范系統關閉。

　　圖5 遙控電路流程圖

　　2.5、GSM報警模塊

　　當震動傳感器檢測到低電平后，單片機通過串口通信電路TXD和RXD接口TTL電平與單片機進行串口線通信，同時發送AT指令實現單片機與GSM模塊的通信，這樣就可以發送短信或打電話到用戶主，實現汽車的防盜報警。TC35I是Siemens公司推出的新一代無線通信GSM模塊自帶RS232通訊接口，可以方便地與PC機、單片機連機通訊。可以快速、安全、可靠地實現系統方案中的數據、語音傳輸、短消息服務（Short Message Service）和傳真。TC35I模塊的工作電壓為3.3~5.5 V，可以工作在900 MHz和1 800 MHz兩個頻段，所在頻段功耗分別為2 W（900 M）和1 W（1800 M）。模塊有豐富的AT命令集接口，支持文本和PDU模式的短消息、第三組的二類傳真、以及2.4 k，4.8 k，9.6 k的非透明模式。

　　3、系統軟件設計

　　系統軟件設計采用模塊化設計，由主程序、初始化子程序、中斷服務與定時器T1設量程序、NRF2401遙控發射程序、GSM撥打電話程序和停止報警程序等模塊組成。

　　3.1、主程序

　　主程序流程圖如圖6所示。先進行硬件的初始化，讓硬件處于就緒工作狀態，nrf24110無線接收模塊配置為接收模式，初始化后，電源處于低功耗節能狀態，當系統檢測到震動傳感器信號后，啟動聲光報警或GSM撥打電話報警，這是兩種報警方式，可以按下功能鍵進行切換。

　　圖6 主程序流程圖

　　3.2、初始化程序

　　初始化程序如圖7所示。首先初始化串口，包括選擇串口工作方式和波特率的設定。初始化單片機IO電平，配置NRF2401為接收模式，初始化GSM手機模塊，使GSM處于待機狀態，打開總中斷，打開外部中斷。

　　圖7 初始化程序流程圖

　　3.3、外部中斷INT0服務程序與定時器T0程序

　　外部中斷INT0服務程序與定時器T0程序如圖8所示。外部中斷INT0服務程序，主要檢測振動傳感器的電平信號，進入中斷服務程序后要關閉總中斷和外部INT0中斷，若檢測到低電平，則啟動定時器T0，T0的工作方式為16位計數，定時1秒，定時1秒主要用于LED燈在1秒間隔內閃爍和蜂鳴器的報警。

　　圖8 外部中斷INT0服務程序與定時器T0程序流程圖

　　3.4、NRF2401遙控發射程序

　　NRF2401遙控發射程序如圖9所示，NRF2401配置為發送模式，當有按鍵按下時，NRF2401進入中斷模式，NRF2401把數據打包，單片機和NRF2401進行SPI通信，循環移位發送數據到NRF2401接收模塊。

　　圖9 NRF2401遙控發射程序流程圖

　　3.5、NRF2401遙控接收程序

　　NRF2401遙控接收程序如圖10所示，配置NRF2410為接收模式，主控制系統和NRF2410進行SPI通信，當NRF2410接收模塊接收到數據時，定時器停止計數，LED燈滅，蜂鳴器停止鳴叫，通信結束。

　　圖10 NRF2401遙控接收程序流程圖

　　3.6、GSM撥打電話程序

　　GSM撥打電話程序如圖11所示。初始化單片機串口，設置串口工作方式及波特率，打開總中斷和外部中斷，以便檢測到傳感器低電平信號，若檢測到傳感器低電平信號，單片機和GSM模塊進行串口通信，單片機通過串口發送AT指令，控制GSM，若單片機和GSM握手成功，即單片機成功發數據到GSM，GSM成功接收來自單片機的數據后，但單片機再發送ATD撥打電話指令控制GSM撥打電話，車主接收到報警電話后，即可處理報警。

　　圖11 GSM撥打電話程序流程圖

　　4、結論

　　文中設計制作汽車防盜報警系統采用STC89C52單片機作為主控芯片，可以同時實現實時的聲光防盜報警，通過GSM模塊及時撥打車主電話或短信方式通知車主。試驗表明系統可在0~70 m的空曠范圍內實現對報警系統的準確的啟動與關閉。汽車防盜報警系統的成本可控制在幾百元以內，通過更換通訊模塊可在3G網絡上使用，并且若在汽車上安裝攝像頭可將實時的圖片傳送給車主，為以后報警提供有力的證據。

　　汽車儀表盤報警符號_汽車儀表盤報警燈

　　1、水溫報警燈

　　水溫報警燈就是用以表示冷卻液溫度是否正常，正常狀態下它是熄滅的，若冷卻液溫度過高或過低其將會點亮。通常情況下水溫報警燈亮都是因為冷卻水不足造成的，天加冷卻水后就可恢復正常。

　　2、發動機故障警示燈

　　指示燈用來顯示車輛發動機的工作狀況，當打開鑰匙門時，車輛自檢后自動熄滅，如常亮則說明車輛的發動機出現了機械故障，需要維修。

　　3、電瓶警報燈

　　該指示燈用來顯示電瓶使用狀態，如果啟動后電瓶指示燈常亮，可能是因為說明該電瓶出現了使用問題，可能是因為發電機故障無法給電瓶所致，也可能是電瓶損壞。需要更換。

　　4、剎車警報燈

　　剎車報警燈亮的情況主要有兩種，一是因為制動液不足，二是因為摩擦片磨損過度，不管是哪一種車主都應該及時送檢維修。手剎拉起或松手剎不到位時警報燈也會亮，這種情況下只要把手剎松到低即可。

　　5、電動轉向系統警告燈

　　電動助力轉向系統警告燈在打開點火開關后或在行駛期間持續亮起，說明電動助力轉向系統存在故障。黃色指示燈亮起，說明轉向系統已部分失靈，轉動方向盤需要更高的作用力。紅色指示燈亮起，說明轉向系統完全失靈，作用已失效，轉動方向盤需要非常高的作用力。需要的是，如果在重新啟動發動機并短暫行駛后指示燈熄滅，則無需送檢維修。

　　6、胎壓警報指示燈

　　胎壓警報燈亮，說明汽車輪胎虧氣，原因很可能是因為輪胎漏氣，當然氣溫驟降也可能造成警報燈亮。如果是后者，補點氣就ok，部分車型可能需要在電腦里重新設置胎壓。

　　7、車門未關閉警示燈

　　這個警示燈亮起時說明汽車車門或是后備箱門沒有關閉，這種情況車主們可得注意了，尤其是車上有老人小孩的時候，記得確保車門有關好，千萬不要留下安全隱患。如果是后備箱沒關好，打開再關一次就好了。

　　8、安全帶未系警報燈

　　安全帶未系提示燈用以提醒車內乘客系上安全帶，當檢測到車內某座位上有乘客，而乘客沒有系安全帶時，安全帶未系提示燈便會點亮，直至乘客系上安全帶或者離開座位其才熄滅。

　　9、ABS警告燈

　　正常狀態下，除了車輛啟動瞬間點亮外，ABS指示燈都是熄滅的；但如果ABS制動系統存在故障，則指示燈點亮。這種情況就要及時送店維修了，因為ABS故障雖然不影響車輛行駛，但是剎車時輪胎容易抱死打滑造成交通事故。

　　10、剎車盤警報燈

　　該指示燈是用來顯示車輛剎車盤磨損的狀況。一般，該指示燈為熄滅狀態，當剎車盤出現故障或剎車片磨損過度時，該燈點亮，修復后熄滅。

　　11、發動機狀態指示燈

　　該指示燈用來顯示車輛發動機的工作狀況，當打開鑰匙門時，車輛自檢時，該指示燈點亮后自動熄滅，如常亮則說明車輛的發動機出現了機械故障，需要維修。

　　12、機油警報燈

　　這個指示燈是用來顯示發動機內機油壓力情況的，同樣會在車輛自檢時點亮一段時間，并在車輛啟動后熄滅。當你的機油指示燈常亮時，最有可能發生的問題就是發動機內機油不足。停車熄火，檢查機油液面是否在最低和最高限度之間，如果不在需要及時補充。如果機油高度正常的話，就需要找專業維修人員來給車輛做檢查了。

　　13、安全氣囊警示燈

　　這個指示燈用來顯示安全氣囊的工作狀態，正常情況下在車輛自檢完成后，該指示燈就會熄滅。如果常亮，雖然不影響我們的正常駕駛，可是一旦發生突發情況氣囊可能無法正常彈出，安全起見，最好到4S店檢查一下你的安全氣囊。

　　14、保養提示燈

　　保養提示燈就是提醒你愛車需要做保養了。主要是為提醒廣大車不要忘記保養愛車。有些4s店會利用它將你的保養提示修改提前，廣大車主最好還是自己記好保養時間，不要完全依賴提示燈。

　　15、燃油報警燈

　　燃油報警燈亮起，說明燃油不足，需要盡快找加油站加油，否則也會有拋錨的風險。