摘要：中国传统的车辆报警控制系统也面临着不少问题，如报警距离太短、车辆报警器所产生的噪声污染环境差等。所以，有必要研制一款新型的功能强大、价钱也比较低廉的远程遥测和定位汽车报警器，借助GSM公众网，运用GSM无线通信服务和短消息服务业务，对车辆实施远程监控和位置来处理以上的所有情况。
整个系统主要包括五大方面，振动感应器部门、控制器与电源部分、微机控制系统部门、GSM接收与短信部门和GPS定位系统部门。振动感应器为MEC有限公司原装的振动控制器SW-18015P，GSM功能选用华为GTM900-B型号模组，GPS功能选用瑞士U-blox有限公司的U-blox-NEO模块，单片机控制部分使用AT89C51型号的芯片。本系统还能够进行远程报警功能，在启动汽车防盗系统后，如果震动感应器被触动，系统就会向车主手机发出预警消息，而一旦汽车被盗，车主也可使用手机软件向车载系统发出短信，可以得到丢失汽车的定位信息。
本设计成本低，性价比高，但仍有不足之处：不能获取丢失车辆的具体地点位置。
关键词：汽车报警GPS GSM单片机
一、绪论
众车辆的广泛应用给人类的日常生活提供了便利，但同时也向人类提供了一个关键问题——车辆防盗工作。目前，汽车防盗报警器商品众多，争夺十分激烈。但由于目前在低端市场上大多是以蜂鸣器报警、汽车钥匙遥控防盗告警等为首的电子报警器材，故误报率较高，但易于破解。因此本文设计的基于GSM汽车防盗告警控制系统，不但精确度高、安全系数高、而且物美价廉、同时具备了自主防范的优点。
（一）课题研究的背景和意义
由于国民经济的飞速发展，车辆数量正在直步增长，而汽车行业的盗取事故也愈来愈多。为防范机动车盗取，人类已经研究了不少的机动车自动防盗技术，各类机动车防盗设备也随之诞生，并被人们普遍使用。不过鉴于传统的机动车防盗设备都存在着各种缺点，无法对汽车安全状况实现全方位的监控，可考虑利用GPS定位系统功能对机动车进行全面实时监测，从而实现机动车自动防盗的目的。利用GPS系统通过卫星监测中心，对机动车实施了二十四小时不间断、高精度的监测业务。机动车自动防盗控制系统主要由单片机控制器、放置于机动车上的移动GPS端口，以及GSM通讯网络等三个部分构成。如果该车被盗或出现异常，GSM/GPS终端将会向已设置的手机发出报警消息，而如果该车并不是被准确截获，利用手机与车载终端之间的联系即可得到该车当前所在的具体位置，从而将其寻回[1]。
（二）论文研究的主要内容
（1）、查阅相关资料，熟悉汽车防盗控制系统相关的原理与结构；
（2）、给出所用单片机的特性；
（3）、给出GSM模块的特性；
（4）、给出GPS模块的特性；
（5）、给出相关仿真电路；
（6）、做好全文总结，得出结论，并指出当前存在的主要问题和今后的努力目标。
二、课题研究相关技术分析
（一）GSM网络技术
GSM全称为:Global System for Mobile Communications，中文意思是全球性的移动通讯制度，通称为”全球通”，是一个来源于欧美的手机通讯标准，属于第二代移动通讯技术标准，其研发目的在于使世界各地都能够联合使用同一种的手机电话网络标准，使消费者通过一个手机就可以行遍全世界。而国内则在20世纪90时代初开始引入并使用了这个标准，我们国内此前也始终都是在使用蜂窝模拟移动信息技术，即第1代的GSM信息技术(二零零一年12月31日中国XX关停了模拟手机网络系统)。目前国内移动、国内联通均设有同一条GSM互联网系统，是目前全球规模最大的移动通信互联网网络。GSM系列共分为GSM900:900MHz、GSM1800:1800MHz和GSM1900:1900MHz等多个频率。GSM(全球移动通信操作系统)是一个应用在亚洲和各地的数码移动电话操作系统[5]。
GSM/DCS包括在不同活动单位相互之间的话音传送、信息处理装置及其相互之间的任何基础设施。而GSM九百与DCS一千八百则是目前我们最常用的双频网，并且均为GSM标准。虽然它们的基本功能一样，只是频段范围有所不同，但是中国最早起采用的是GSM900，后来由于通信网络的进一步发展，中国又引入了DCS1800，并且通过了以GSM900网路为基本，以DCS1800网路为互补的组成方法，形成了GSM900/DCS1800的双频网，手机使用者可以自行切换最佳信道实现通讯，从而使接通率达到了最大。
GSM的技术特点：
(1)频谱质量。由于使用了高效调制器、信道编码、交织、均衡和语音解码技术，使得系统拥有了最高的频率效能。
(2)容量。因为各种通道的传送宽度增大了，使同频复合栽干比条件可能缩小至九dB，而GSM操作系统的同频复合模型则可缩小至十二分之四或三/9，甚至更小(模拟系统为二十一分之七)；加之半速率语音编码的导入和手动话务分派以降低越区转换的频次，使GSM操作系统的容量效益(每兆赫每小区的通道数)较传统TACS操作系统中高出了3~5倍。
(3)话音质量。由于数据传输技术的特殊性和GSM标准中关于空中连接和语言解码的概念，当门限值以上时，话音品质往往到达了相当的水准，而与无线数据传输品质完全没关系。
(4)开放的界面。GSM标准中所提出的开放性连接，不但仅限于空间连接，还有在报刊网络系统中和网络系统中个设备实体连接，比如A连接和Abis连接。
(5)信息安全。通过鉴权、密码等TMSI号码的技术，来实现信息安全这一目的。鉴权用来确定客户的入网授权信息。密码通常是通过空中端口，或由SIM卡和网络AUC上的密钥确定。TMSI是由业务系统为客户所设定的临时识别电话号码，以避免被监控或泄露其实际地理位置。
(6)与ISDN、PSTN等的互连。与其他网络系统的互联一般使用已有的端口，如ISUP或TUP等。
(7)在SIM卡的基础上进行漫游。漫游是现代移动通讯的主要特点之一，也象征了使用者能够经由一个网络自己走向另一网络。而GSM用户也能够进行全球漫游，当然这还需要通过网络运营商内部的某些技术[6]。
本设计中使用的GSM模组是华为集团的GTM900-B，华为集团GTM900-B无线模组是一种二频段的GSM/GPRS无线模组。它支援国际标准的AT命令和增强型AT命令，实现了大量的话音和数据服务等性能，是高速传输等不同情况使用的完美方案。而GTM900-A模组代表了支援PPP协议的模组，一般相容于西门子TC35模块系统。GTM900-B模组在GTM900-A模组的基础上增加了数据传输的AT指令，更适合于较小数据量传输的场景，在用户无须实现PPP协议就能完成传输功能的同时，GTM900无线模块还适合于在GT八百的网络下正常工作。可实现组呼、广播、私密通话、高优先级呼叫等丰富多彩的集群计算机功能，是GT八百各类终端的核心处理策略，并对外产品名称为GTM900-B。GTM900-B模组支援的EGSM900/GSM1800频段GTM900-B物理外形，如下图2.1中所示:
图2.1 GTM900-B实物图
生产使用:GTM900-A/B，在Terminal型固定式台、Phone型固定式台、车载台、公共电话、能源无线抄表服务、远程资讯信息服务台等领域相关方面都被普遍的使用。在实际使用中，对GTM900-A/B所产生的讯号，若对外部驱动元件使用了2.85V(±0.1)的电子器件，则可直接与外界相连。当输入频率范围大于GTM900-A/B输入信号的频率范围，这时就必须对输入频率进行电平调节。目前，GTM900-A/B单元输出的电路类型为TTL2.85±0.1伏接口，与RS负二百三十二相连后，就必须完成电平转换，但因为客户所用的电平转换芯片并不一样，所以具体使用的电路类型也可在网上的芯片信息中得到，另外，还必须注意RTS，CTS之间的上下拉处理方式，和实际线路的设置也有一定联系。在串口电平切换的流程中，建议将电平切换芯片的输出电压和我们串口的插接电平为2.85V(±0.1)保持一致，以免会使模组的串口输入电流拉高，进而降低了模块系统的运行稳定性；串口输出的电平，请注意保持在2.85±0.15伏范围内的。
（二）定位技术分析
1．定位技术的选择
目前，可以使用于汽车监控系统中的位置信息技术还有不少，比如全球定位系统GPS信息技术、国际道路卫星导航系统GLONASS信息技术、GSM手机定位系统技术等。其中，GPS定位系统信息技术在汽车监控系统中的使用较为普遍。GPS技术的位置精确度，完全适应了现代车载监控管理系统的需要。由于GPS接收器和GLONASS接收器大小一样，而且品种也很多，所以价钱都比较低廉，为了便于选用符合系统要求的接收器。从可实现性能、精确度、成本等方面考虑，操作系统都选用了GPS定位技术[7]。
2．GPS定位系统介绍
全球定位控制系统(GPS)，早期简称为Navstar或GPS，是指XXX所持有并由X联邦航空运作的一种依托运载火箭的无线电导航控制系统。这是一种全球导航的卫星系统，面向地表或接近星球表层，由含有四颗或更多的全球定位控制系统，卫星视线范围不受限制的定时测距导航卫星全球定位控制系统接收器提供地理位置和时间信号。像高山或建筑物之类的障碍物会遮挡相对而言时间信号，较弱的定时测距导航卫星全球定位系统信号[8]。
（1）GPS卫星系统组成
目前的全球定位控制系统由三种重要部分所构成。即空间方面、控制部分和应用方面。X空军研制、维修和管理空间和地面控制部门。通过全球定位系统卫星从空中广播信息，每个定时测距导航卫星全球定位系统接收器可以通过这种信息自动估计其三维方位(纬度、经度和海拔高度)和当前时刻。系统构成如下图2.2所示：
图2.2 GPS系统构成
（2）GPS定位基本原理
如图2.3所示，图中的GPS接收机是指当前需要确定方位的设备，运载火箭1、2、3、4是指本次定位系统所需要使用的四个运载火箭:Position1、Position2、Position3、Position4，依次是四个运载火箭的当前方位(空间坐标系)，可知d1、d2、d3、d4依次为四颗卫星到要定位方向的GPS接收机的间距，可知Location为要定位方向的卫星接收机的高度，那么定位的步骤，简化来说便是利用一个函数GetLocation()，从可知的[Position1，d1]、[Position2，d2]、[Position3，d3]、[Position4，d4]四对数据中求出Location的值。Location=GetLocation([Position1，d1]，[Position2，d2]，[Position3，d3]，[Position4，d4])[9]；
图2.3原理图
本设计中采用的GPS模块，主要是用来接受GPS卫星发出的信息。虽然GPS模块的类型众多，但其GPS接收器的基本结构都大同小异。一般GPS接收器由以下三个部门组成:射频前端模组、信息处理模块和使用管理模块。三个模组在GPS接收机中均有相应的工作特性，这就是GPS接收机中划分功能模块的重点方面。射频前端模组主要包含:GPS天线、前置放大器、下变频滤波与增强集成电路、频谱合成器、自动增益控制器、基准频率器和A/D变换器等。其目标主要是控制干涉、改善信噪比[10]。信号处理功能主要是利用多信道关联器，主要功能包含对GPS信息的收集和解调等，并且对通过GPS设备传输的信息提取解读。应用处理模块通常包含:内存、处理器或数字I/O端口、显示控制器等其他外设，主要功能是管理多通道相应机并且通过对处理模块所发送的信息资料做出更深入的管理，最后可以获取客户所要求的GPS信息资料。接收器结构如下图2.4；GPS实物如下图2.5：
图2.4接收器基本结构
GPS模块实物图如图2.5：
图2.5 GPS实物图
三、系统的总体设计方案及硬件设计
（一）方案的论证及提出
1．汽车防盗系统的性能要求
(1)实时性
作为车辆防盗管理系统，应该能准确收集车辆状态信息资料，并加以分析处理，在使用者或监控中心要求对防盗系统实施远程管理时，要求管理指令能适时被系统接受并处理。
(2)可靠性
汽车防盗控制系统要求其能长期安全平稳的运行。这就需要整个系统的软硬件稳定工作，不会发生硬件、软问题的现象。
(3)实用性
一种实用的操作系统，不但要从产品功能层面考虑，还要从实用性角度考虑。一方面需要投入小、建设成本低；另一方面也需要该操作系统运行简单、操作简便，有利于客户直接管理。
(4)可扩展性
可扩展性同时也是对该操作系统的一项关键特性要求。信息系统的软件结构要实行模块化设计方案，以完善不同功能间的连接关系，有利于软件系统的灵活扩充[11]。
2．方案的分析
目前，针对于车辆防盗，有好几种方式:
（1）机械式防盗器
机械式汽车防盗设备是目前市面上最简便最便宜的一类汽车防盗器类型，其基本原理也很简易，但只能把转向碟与控制踏板以及档柄锁紧。其好处是价格便宜，而且安装简单；缺点是机器防盗功能不完全，且每次拆装很麻烦，在不用时必须找地点重新安装。目前机械式防盗设备中比较常用的有:
回转盘锁。机械式防盗器，所谓回转盘锁就是现在大家熟知的手杖锁，它靠坚硬的金属结构锁定了车辆的控制部分，使车辆永远不能启动。方向盘锁定把方向盘和刹车踏板直接链接在同一块，或者干脆在方向盘轮上加装限制开关的拐棍，使方向机不能正常旋转。目前在国际交易市场上出现的护盘式转向盘锁定，以覆盖的方法，将镍铝等高强度合金钢材料横贯于转向盘的某二辐，在锁头上再接一个钢棍，以免歹徒使用暴力窃车。而这个门锁设计较为隐藏，上面有一层防锯防钻钢板防护，而且材料也比传统的拐棒更加坚硬，并且锁芯也设计得更为精致巧妙。
可拆式回转盘锁。这种自动防盗器具在市面上比拐杖锁少见，其整套配置为:底座、可拆式回转盘、专利锁帽盖。其操作为:首先将回转盘座取下，将便利锁帽盖套于转轴上。就算是小偷，也无法随手拿一块转向盘放置到转轴上。该类防盗锁的好处是没有损坏原车内部结构，故障率少，且使用方便；但弊端则是车主往往需要找个空隙藏匿拆下来的转向盘。
排挡门锁。目前排挡门锁已经是大部分车主的最爱，由于其防盗装置简单而牢固，并且使用了特殊的硬化型合金钢所制成，可以抗撬、反钻、抗锯，而且独特使用相同品质镍银合金门芯的门锁，如果没有原厂的门锁，则绝不可开门，锁丢失时，也可以通过原厂电脑卡恢复门锁。上述的机械式防盗设备构造都比较简单，浪费空间，也不隐蔽，而且每次使用时都需要用钥匙打开，相当繁琐，并且不太安全。所以，随着电子科技在车辆中的广泛应用，电子式防盗设备也随之而来[12]。
（2）芯片式防盗器
晶片式数码防盗器也是现在小车防窃器蓬勃发展的关键点，目前大部分小车都使用了该种防窃方法的原配防盗装置.晶片式防窃体系的根本原理就是能够锁定小车的发动机，电路和油路等，在缺少芯片密钥的状况下就无法开启车子.由于数字化的密钥重码率极低，甚至需要用密钥匙直接接触车上的密码锁方可打开，从而减少了被人扫描的机会.目前我国进口的一些中高档轿车，国产的大众，广州东风本田和派力奥等小车都已使用了原厂的晶片式防窃体系。目前，电子芯片型防盗系统已蓬勃发展至第4代，新面世的第4代电子产品防盗芯片管理系统拥有独特的检测功能，即已获得权限者在读取车门锁等保密信号时，能够获取该电子防盗管理系统的历史信息，包括信息系统中已经获得的备份密钥数量，日期标记和一些背景信息等，作为收发器安全的重要组成部分。第4代电子防盗管理系统除较以往的电子防盗管理系统更高效的提供防盗功效之外，还拥有一些领先之处，独特的射频辨识功能得以保障体系在所有状况下均能够更准确的辨识驾驶员，当驾驶者靠近或离开车子时能够自动识别其身分，并手动开启或关掉车锁。
（3）电子式防盗装置
所说的电子产品汽车防盗，简而说之是把汽车钥匙加入电子产品识别，开锁及配钥匙时都必须使用十数位密钥的汽车自动防盗方法，它通常带有遥控技术，是由于现代电子信息技术的发达，而快速发展出来的一个汽车自动防盗方法[13]。电子式防盗器具有以下四种特性:
防盗报警功能。这种功能主要是指当车主遥控锁门后，电子产品防爆声光报警器随即进入警戒状态，若此时有人撬门或使用钥匙打开时，会立刻引起电子产品自动防盗设备的告警，以此恐吓窃贼行窃，这就是电子产品自动防盗设备主要的优势与争议之处，但由于其所产生的”哇、哇”声在震慑盗贼的时候，也面临着扰民的弊病。北京市和深圳市等几个大中城市也已对电子式防窃器中的这种俗称”哇哇叫”声的电子产品自动防盗设备亮了红牌。
门窗未关的安全提醒功能。行车前若门窗未关妥，指示灯会不停闪烁数秒。当车辆熄火遥控并锁门后，若门窗未关妥，车灯也会不停闪烁，并且喇叭鸣叫，直到门窗闭好即可。
寻车功能。车主使用遥控器寻车时，喇叭断续鸣叫，同时伴随车灯闪烁提示。
电子产品遥控器的中锁控制系统。当电子产品遥控器发出正确信息时，中锁控制系统自行打开或关闭。而电子产品遥测防盗装备的手遥控器、电子锁控制系统均具有相应的内部秘密功能。手遥控器启动部门使用微波/红外线控制系统。使用手动遥控器将内部秘密信息发送向汽车停车部位，由门锁系统接受并打开，当开车者入车后再将电子锁置于发动机锁内，透过电子锁控制系统将内部密码信息发送至操控集成电路中的接收线圈，形成电感耦合使电路和油路同时启动，使车辆能够正常行驶。而电子防盗装置的二个最大的卖点，就在于它的内部口令自动解锁功能和报警声，其内部口令自动解锁功能按照内部口令的发送方法的不同分成定码式和跳码式二类。而定码式防盗装置的主要优点就是内部密钥数量较小。原理一般是使用密码扫描器或解截码器，使用它们所接受来的空间或无线电信息截获计算机口令，进而透过复制破解防盗系统。
（4）GPS卫星定位
与许多高端科技的起源相似，GPS的”出身”也同样具有深厚的军工历史背景，即所谓全球卫星定位系统，在20世纪70年代，由美军为与苏军抗衡，XXX花费了一百三十亿美金研制并开发出来的。原来仅应用在军工领域。一九九三年后，X国防部才公开宣布将GPS系统向世界免费公开应用，但因为其领先的科技特性在许多方面都与交通运输领域不谋而合，所以很快地就被广泛的应用于交通运输领域。而GPS的基本工作机理就是利用接收卫星发射信号，与地面的监测仪器以及GPS信号接收机构成全球定位系统，通过卫星星座连续地不断传输动态目标的三维位移、速率以及时间信号。保证了车辆在星球上的一个地方、在任何时刻，都应该能接受卫星所发射的信息。而GPS系统主要是靠锁定点火时间或重新开机来实现防盗的目的，同时还可以利用GPS卫星定位，将报警处和报警车辆的所在位置快速传递到了报警中心。这样，如果在每个运动汽车上配置的GPS车载功能顺利的运行，并配上了必要的信息传送链路(如GSM移动通讯网络系统和计算机数据库)，就有了专门接受和管理向不同移动对象发送的报警和定位信息的监测室，便可以建立一个通过卫星定位的移动信息监测网络[14]。GPS卫星定位系统及车辆防盗系统具有以下五种功能:
定位功能。监测中心在全市范围内可以随时监测某车辆的运行情况，能够二十四小时不间断地监测目标汽车当前的行驶情况、行使车速以及前行方向等信息。
通信功能。通过GPS满足汽车信息时代的需要，在行驶中能够为车主实现在GSM互联网上的国内漫游业务。车主也能够随时随地与外界和汽车服务中心联系。而在现实应用过程中，对劫车者也会产生一定震慑效果。此外，它的话费价格和免提功能也更便捷和舒心。
监控功能。如若万一不巧遇到劫匪，也可利用GPS系统中设置的脚踏告警、自动防盗告警等告警装置，进行与监控中心的联络。
停驶功能。如若车辆意外失踪，则可以利用监控中心对其进行”遥控”。由监控中心的人员在对失主所提交的个人信息与警情核对无误后，即可遥控该汽车，同时对其进行断油断电，并协调周边警察将困在车上而动弹不得的窃贼绳之以法。
调度功能。在机动车日益增加的城市遇到拥堵怎么办?GPS同样能够帮助。监控服务中心能够将当前的路面堵塞和道路信号广播，发出中文调度命令，大大提高客货运工作效率。
3．总体方案确定
依托GPS技术和GSM网络系统的车辆防盗系统，已成为中国汽车防盗领的研发热点。而依托GPS技术和GSM网络系统的车辆防盗系统，因其高的自动化，以及领先的电子监控技术，依托监控中心实现了对车辆及时的定位和报基警，在中国经济发展的大中城市已被普遍应用。但是在中小城市，廉价、安全可靠的车辆抗盗信息系统也亟待进一步发展。利用GPS/GSM技术开发的车辆抗盗信息系统。系统使用GPS定位技术获取对车辆的定位，以确定车辆将如何移动，并能利用GSM联网技术，把车辆定位信号传给使用者[15]。客户可以使用GSM网络系统的工作环境进行设定。系统内存的管理是利用单片机实现的，它接收GPS数据和其他系统的指令，经过数据分析后进行相应的管理。
本设计利用了GPS技术和GSM网络，以设计一个更加廉价、更为安全的车辆防盗控制系统。该系统可在车辆被盗走甚至损毁的情形下，将有关信息发送至车主预先设置的手机等通讯装置，以完成对车辆情况的掌握与追踪。
（二）系统的总体设计及构成
本系统主要是利用GSM网络，使用GSM无线通信服务和短消息服务业务，对汽车实施远程监控，通过作为GPS用户主要组成部分的GPS接收器，通过接收处理由GPS卫星发来的汽车卫星定位信号，并通过手机短信将汽车所在的经度和纬度信号发送至指定的手机。主控装置通过单片机的控制系统，功能则由软件程序完成；
根据设计的要求，确定设计的总体方案如图3.1所示:
图3.1系统总体方案图
在设计硬件电路时，可以把它分为如下几个模块：(1)稳定电源模块:使用稳压电源电路，利用稳压管7805，持续形成平稳的+5V电流；
(2)监测功能:包括震动感应器，实时监测有无振动感应器，并实时传输数据信息；
(3)电平转换模块:要想同时完成单片或微型电脑和GSM模块间的通讯，就需要利用MAX232电平变换晶片把TTL电平转变为RS-232串口所要求的电平；
(4)管理部分:控制系统采用AT89C51单片微式计算机为控制器，接受并管理GPS接受到的信息，同时将接受到的信息传给GSM模块，最后经由GSM网络传给使用者的电话。
(5)GSM模块:本模块主要通过GSM短信告警模块，以便在车辆情况危急时及时采取相应对策
(6)GPS模块:是GPS系统主设备的GPS接收器，用于接受处理由GPS卫星所发来的卫星定位数据。
（三）电源模块的设计
考虑到原本设计系列中所有模块的系统电源要求均为6V直流电压，故将采用普通的220V交流电，先经过变压器降到9V，之后经过放大放大器和滤波电容，然后采用三端稳压的综合芯片7805，最后使用5V直流电压为系统电源。
电源系统电路设计如图3.2所示：
图3.2电源电路
（四）检测模块的设计
检测部分用的是震动传感器模块，本设计所用模块具有以下特点：
（1）使用SW-18015P振动感应器；
（2）比较器的输出信号干净、波形好、驱动功能好并且大于15mA；
（3）工作电压：3.3-5V；
（4）输出形式：数字开关量输出（0和1）；
（5）设有固定螺栓孔，方便进行安装；
（6）小板PCB尺寸：3.2cm*1.4cm；
（7）使用宽电压LM393比较器。
模块电路图如图3.3所示；实物图如图3.4所示：
图3.3震动传感器模块图
图3.4震动传感器实物图
（五）串口传输模块
本设计单片机需要接收从PC上发送过来的数据，直接给GSM系统发送信息或命令，而RS-232C则是以正负电流来显示逻辑，由于TTL的高低电平可以有效表示逻辑状态的不同，因此为了能与电脑接口以及终端的TTL器件相连，就需要在RS-232C和TTL电路之间，实现信号电平与逻辑状态相关性的转换。因此，在接收过程中必须将RS-232C电平转化为TTL电平，本设计用MAX232芯片实现了转化，此芯片为XMaxim企业制造的低功耗、单供电、双向RS-232传输/接收器，可完成对TTL和RS-232C之间的双向电平转化工作。MAX232芯片引脚图如图3.5所示；接口电路图如图3.6所示：
（六）单片机控制模块
按照实际设计需要，采用了AT89C51单片机，这款单片机使用了加强型4k字节Flash闪速存储器，128字节内存RAM，32个I/O口线，两个16位定时器/记数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟控制集成电路。而且，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑功能，并支援两种软件都可供选择的节电模式[16]。
1．AT89C51引脚图
AT89C51引脚如下图3.7：
图3.7 AT89C51引脚图
2．单片机最小系统
单片机最小系统电路如图3.8所示
（七）GSM模块部分设计
该系统使用的是华为的GTM900-B型的GSM模组，模块系统能够很简单的引起一个RX、TX相互之间的串，也能够通过直接将和单片机配对的RX、TX连接起来，这样模组系统与单片机相互之间就能够正常通信了。GTM九百的信号接头为一个四十Pin的FPC端口，引脚长度为零点五MM，总线距零点五mm，设计方式是单排弯式表贴型，并且带有电缆锁定方式，类型为HiroSe的FH12-40S-0.5SH。GTM900上的内部天线经过接头为GSC射频连接器上，外接天线则经过线缆链接在该端口上。该接头是由Murata有限公司所生产的，元件编号为mm9329-2700。GTM900-B电路原理如图3.9所示：
图3.9 GSM900-B原理图
GSM模块实物接口如图3.10所示：
图3.10 GSM实物接口图
（八）GPS模块部分设计
本设备主要选用瑞士U-blox公司GPS模块，而瑞士U-blox公司亦为全球知名的GPS晶片生产商之一，目前已是世界定位晶片制造商中继XSirf公司以后的第二大品牌商，其产品系统完整、功能全面，其设计及出品的导航晶片和模组均体积小、耗电量少、敏感度高、信息捕捉速率快，其产品除支持标NMEA Protocol可与行业标准兼容外，还提供该公司自定义通信协议UBX Protocol，UBX Protocol可为用户提供NMEA Protocol更全面更细致的信息，使用户可以更多地拓展应用空间以便获得更精确更快速的定位。
Ublox-NEO模块外围电路原理如图3.11所示；GPS实物如图3.12所示：
图3.11 Ublox-NEO模块外围电路图
GPS实物如图3.12：
四、系统的软件设计
（一）程序设计
（1）程序流程如图4-1：
图4.1程序流程图
（2）程序源代码：
void main()
{
uart2_init()；//串口2初始化
Sarial_Init()；//调用串口1初始化
Delayms(50)；
while(1)
{
if(key2==0)
{
Delayms(5)；
if(key2==0)
{
GSM_PDU_Message(num，sms)；
Delayms(300)；//消抖
Sms_Init()；
Delayms(50)；
led0=0；
}
}
if(strstr(Rec_Buf，”+CMTI”)!=NULL)//若缓存字符串中含有”+CMTI”就表示有新的短信
{
CLR_Buf()；//清除缓存内
Delayms(50)；//延时
Send_ASCII(“AT+CMGR=1″)；//发送读取信息指令
Send_Hex(0x0d)；//发送回车符
Send_Hex(0x0a)；//发送换行符
Delayms(50)；//延时
if(strstr(Rec_Buf，”A”)!=NULL)
{
led=0；
sendmsn()；
Delayms(1000)；
led=1；
P2=0xFF；
Delayms(100)；
Sms_Init()；
led0=0；
}
}
if(Flag_GPS_OK==1&&RX_Buffer[4]==’G’)//确定是否接收到GPGGA这行数据
{
table[0]=RX_Buffer[29]；
table[1]=RX_Buffer[28]；//N
table[2]=RX_Buffer[29]；
table[3]=RX_Buffer[17]；
table[4]=RX_Buffer[18]；
table[5]=RX_Buffer[29]；
table[6]=RX_Buffer[19]；
table[7]=RX_Buffer[20]；
table[8]=RX_Buffer[29]；
table[9]=RX_Buffer[42]；//E
table[10]=RX_Buffer[29]；
table[11]=RX_Buffer[30]；
table[12]=RX_Buffer[31]；
table[13]=RX_Buffer[32]；
table[14]=RX_Buffer[29]；
table[15]=RX_Buffer[33]；
table[16]=RX_Buffer[34]；
}
}
}
五、程序的调试与测试
根据方案设计要求，调试过程可分为三大部分:硬件调试，软件调试，软件和硬软联调（即系统调试）。
硬件调试：
（1）线路检查：通过目测及万用表的使用，检查线路连接的正确性，有无断路或短路和虚焊的存在等。检查各主要元器件是否因为焊接而损坏，比如发生晶振等。
（2）元件核对：检查元件是否安装正确，是否遗漏，有无损坏等。
（3）电源系统检查：在加入集成电路之前，首先检查通入电源的质量，包括电源的电压以及负载能力等。只有当电源满足要求后，才能加上所有的元器件进行通电调试。
软件调试：
（1）将震动传感器的程序写入单片机中，检测震动传感器震动时能否输出相应电平，将测试用的小灯点亮；
（2）将GSM发短信程序写入单片机中，插入SIM卡，检测震动传感器震动时能否发出设定的短信内容；
（3）将程序写入，通过检测给GSM模块回复短信，观察模块能否收到短信内容，点亮测试用的小灯，并检测是否可以成功给手机发回短信；
（4）将GPS程序写入，看单片机能否接收到经纬度信息，并发给指定的手机。
系统调试：
进行硬件调试和软件模块调试后，能够调试系统。调试系统时，联接全部硬件电源电路，相互配合全部APP运用模块，调试全部系统的硬件和软件。系统调试的目标就是清除硬件和app的残余偏差。全部系统能完成预订每日任务，满足要求的技术性能指标。
根据GSM互联网的远程控制环境监测系统运用GSM传送数据。经过长时间的仿真测试，证实以上系统设计方案特性优良，并没有内容丢失。证实之上设计方案正确。
可是，在调试和使用环节，会出现下列难题。
1)局部地区一些地区不能使用短信群发平台。不可以应用默认设置短消息服务序号协议书，但能在上传的PDU数据库的前三个字节数中添加编号。
2)没法接收恰当上传的电子邮件。GSM中SMS无线信道堵塞以外主要原因是PDU的PID字节数设定，接收的信息储存在SIM卡中，但是由于SIM卡己满，因而不会再接收信息。但你可以更改PID的人物设定。
3)单片机设计接收到GPS的地理坐标信息，但是不能恰当发给GSM模块，通过互联网发给客户手机。
硬件实物如图5.1所示：
六、结论
该系统主要以单片机AT89C51为核心，通过GPS模块、GSM模块和震动器传感模块实现对汽车的保护作用，借助最成熟可靠的GSM移动网络，以最直观的短信息形式，直接把报警信息反映到指定的手机上。即当车体受到震动时，震动传感器会检测到信号，并且会立即把信号传送到控制中心，经过一系列信号转化后，将转换后的信号通过GSM网络传送到相应的手机上，提醒采取相应措施。用户还可以通过短信从车载系统上获取车辆位置信息，及时止损。
经历了这次毕业设计，我明白了积累知识的重要性，在不断查阅资料以及文献中也让我提高了自身的自学能力，在系统设计和仿真的过程中，通过对各项技术的综合运用，使得自己在软件运用与仿真中有了极大的进步，我也会把这次学到的东西运用到之后的学习以及工作中去，更加努力的去提升自身的实力。
但是，本论文研究的是网络式的汽车防盗系统中一类简单便捷的实现模式，也存在一定的不足之处，而且从整个网络格式的汽车防盗发展来讲，还需要不断地探索与研究。
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