基于GPS和GSM的汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書

I畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書課題名稱課題名稱 基于 GPS 和 GSM 的汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計 II 摘要隨著汽車數(shù)量的快速增加，汽車防盜產(chǎn)品的需求越來越大。目前市場上普遍使用的電子式汽車防盜產(chǎn)品作用范圍小、可靠性低、誤報率高且噪聲污染大；而基于 GPS全球定位系統(tǒng)和 GSM 公眾網(wǎng)絡的汽車防盜產(chǎn)品雖然其可靠性高，但是需要有監(jiān)控中心的服務，需要繳納入網(wǎng)費，造成車主防盜成本增高，導致在中低檔轎車上的使用率還很低。針對這些問題，提出一種基于 GPS 和 GSM 的汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計方案。系統(tǒng)以單片機為主控芯片，采用 SIM908 GSM/GPRS/GPS 一體化模塊，利用 GPS 全球定位系統(tǒng)和GSM 無線通信業(yè)務及短消息業(yè)務，設(shè)計實現(xiàn)了汽車的遠程遙控、短信報警和定位追蹤等功能，作用范圍廣，可靠性高且無噪聲污染，并且不需要監(jiān)控中心，降低了防盜成本。關(guān)鍵詞：汽車防盜系統(tǒng)；GSM；GPS；SIM908；單片機IIIAbstractWith the rapid increase in the number of cars, more and more demand on automotive anti-theft products. On the market at present commonly used electronic automotive anti-theft products scope is small, low reliability, high rate of false positives and noise pollution; And based on GPS global positioning system (GPS) and GSM car alarm the public network product even though its high reliability, but need has the service of the monitoring center, need to pay it, cause the owner security costs increased, low-standard cars in use is still very low. To solve these problems, put forward a design scheme based on GPS and GSM car alarm system. System with the single chip processor as the master control chip, adopts SIM908 GSM/GPRS/GPS integration modules, using GPS global positioning systems and GSM wireless communication service and short message services, design and realize the remote control car, SMS alarm and location tracking, and other functions, wide scope, high reliability and no noise pollution, and does not require the monitoring center, reduce security costs.Key words: car security system；GSM；GPS；SIM908；MicrocontrollerIII目錄摘要 .IABSTRACT .II1 緒論 .11.1 課題背景 .11.2 汽車防盜器的發(fā)展概況 .11.3 課題研究目的和意義 .22 課題研究相關(guān)技術(shù) .32.1 GPS 全球定位系統(tǒng).32.1.1 GPS 構(gòu)成.32.1.2 GPS 原理.42.2 GSM 全球移動通訊系統(tǒng).42.2.1 GSM 發(fā)展歷史.42.2.2 短信息業(yè)務（SMS） .52.3 單片機技術(shù) .52.3.1 單片機概念 .52.3.2 單片機的特點 .52.3.3 ATMEL 89 系列單片機.53 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 .73.1 系統(tǒng)功能需求分析 .73.2 系統(tǒng)總體設(shè)計 .74 系統(tǒng)硬件詳細設(shè)計與實現(xiàn) .104.1 穩(wěn)壓電路設(shè)計與實現(xiàn) .104.2 SIM908 模塊及其外圍電路.114.2.1 SIM908 模塊簡介.114.2.2 SIM908 對外接口電路.124.3 單片機外圍接口電路 .144.3.1 SD 卡接口電路.145 系統(tǒng)軟件詳細設(shè)計與實現(xiàn) .16V5.1 短信的發(fā)送與接收程序 .175.2 GPS 數(shù)據(jù)接收程序與分解.176 系統(tǒng)調(diào)試與分析 .20結(jié)束語 .22致謝 .23參考文獻 .24附錄 .25附錄 1 系統(tǒng)總電路圖.25附錄 2 系統(tǒng)程序.2611 緒論1.1 課題背景自改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，汽車這種高端消費品已經(jīng)進入千家萬戶，成為普通老百姓家中的私人交通工具。據(jù)統(tǒng)計，2011 年全國私家車擁有量為 7326.79 萬輛。隨著汽車市場的迅猛發(fā)展，汽車用品市場發(fā)展快速，汽車用品琳瑯滿目，如汽車座套、疝氣燈、真皮座椅、倒車雷達、電子狗、GPS 導航儀、汽車美容用品等。在注重汽車的外觀、舒適度的同時，車主們最關(guān)注的還是車輛的安全問題。龐大的汽車擁有量吸引了盜賊的眼球，盜竊目標由室內(nèi)貴重物品轉(zhuǎn)向汽車，汽車盜竊案以驚人的速度上升，盜竊手段變得日益高明。因此，汽車防盜成為車主們非常關(guān)心的話題，汽車防盜器成為了汽車的必需品。汽車擁有量尤其是私家車擁有量的快速增加促使汽車防盜產(chǎn)品的需求大大增加，而科技的進步使得防盜性能可靠、使用方便、價格便宜的汽車防盜產(chǎn)品的實現(xiàn)成為了現(xiàn)實。最初的防盜裝置是機械防盜鎖，但其技術(shù)含量低、笨重，以逐漸被淘汰。目前流行的是電子式防盜器，俗稱電子狗，其使用簡便、安全可靠。汽車防盜器的高性能化得益于科技的快速發(fā)展和普及。傳感器技術(shù)的發(fā)展，使得汽車防盜器的靈敏度大大提高，汽車像是安裝了眼睛和耳朵，對車內(nèi)以及車附近進行有效的監(jiān)控。無線通信技術(shù)的發(fā)展，使得車主能在較大的范圍內(nèi)對車進行監(jiān)控，而 GSM 無線通信網(wǎng)絡的發(fā)展使得車主能在全國乃至全球范圍內(nèi)對愛車進行監(jiān)控。隨著微處理器的快速發(fā)展，汽車防盜器的微型化、智能化成為了現(xiàn)實。GPS 全球定位系統(tǒng)的發(fā)展和應用，使得車主能在全球范圍內(nèi)對愛車進行監(jiān)視和定位追蹤。 1.2 汽車防盜器的發(fā)展概況目前汽車防盜器可分為四類：機械式防盜裝置、電子式防盜系統(tǒng)、網(wǎng)絡式防盜系統(tǒng)和生物識別防盜系統(tǒng)。早期的汽車防盜器主要是機械式的防盜鎖，主要由根據(jù)汽車結(jié)構(gòu)特制的鎖和鑰匙組成。機械式的防盜鎖利用防盜鎖的結(jié)構(gòu)強度來鎖定油門、離合、制動、車輪及轉(zhuǎn)向盤等以達到防盜的目的，其價格便宜、安裝簡便，但需經(jīng)常拆裝、可靠性低。電子式汽車防盜器是目前市場上使用比較普遍的防盜裝置。這種類型的產(chǎn)品種類繁多，主要由無線發(fā)射器、各類聲光傳感器以及汽車的 ECU 系統(tǒng)構(gòu)成。車主通過無線發(fā)射器與本車的 ECU 系統(tǒng)通信，可以切斷點火線圈或供油回路，防止汽車被非法啟動。汽車上安裝的聲光報警器可以在汽車的車門、后備箱蓋、前機艙蓋被強行開2啟時發(fā)出報警聲，并通過無線發(fā)射器通知車主。電子式防盜器價格適中、使用方便、可靠性較高，但誤報率高，噪聲污染的，防盜范圍有限?，F(xiàn)在比較新型、可靠性更高的是網(wǎng)絡式防盜系統(tǒng)。網(wǎng)絡式防盜系統(tǒng)是集 GSM 網(wǎng)絡數(shù)字移動通信技術(shù)和 GPS 衛(wèi)星定位技術(shù)于一體的高科技防盜產(chǎn)品，它通過 GPS 全球定位系統(tǒng)對車輛進行定位和跟蹤，并通過 GSM 公共網(wǎng)絡將車輛信息傳送給監(jiān)控中心和車主，是一種主動監(jiān)護式防盜器。萬一車輛被盜，可以通過 GPS 迅速找回被盜車輛。網(wǎng)絡式徹底解決了普通防盜器無法解決的距離限制和易于破解的難題，但需要支付服務費、且車主隱私得不到保護。最后一種是比較高端的生物識別防盜系統(tǒng)，其主要產(chǎn)品有汽車指紋啟動控制器。利用人體指紋的唯一性，將車主指紋信息收集起來，汽車啟動前先進行指紋比對，只有核實身份后才能啟動。其安全性很高、車輛不易被盜，但價格昂貴。1.3 課題研究目的和意義 汽車的安全問題是車主們最關(guān)系的問題，汽車防盜器成為了必需品。但任何商品都講究性價比。汽車的油耗、養(yǎng)護、管理等是一筆不少的開支，所以在汽車的防盜開支上，車主們都會精打細算。目前機械式防盜鎖由于其笨重、使用不便且防盜效果差已逐漸被淘汰。電子式防盜器因其方便可靠且價格便宜已經(jīng)得到普及，而網(wǎng)絡式防盜系統(tǒng)由于成本較高，縱然性能可靠、防盜范圍廣，還是得不到廣泛的使用。本系統(tǒng)設(shè)計的目的是解決電子式防盜器防盜范圍小、噪聲大和網(wǎng)絡式防盜系統(tǒng)成本高的問題。本系統(tǒng)有如下特點：（1）防盜范圍廣，能遠距離控制汽車和獲取汽車信息。電子式防盜器采用的無線遙控器覆蓋范圍小，遙控器離開車較遠時就會失效。而本系統(tǒng)依托 GSM 公眾網(wǎng)，覆蓋范圍廣，能在全球范圍內(nèi)獲取愛車的信息。（2）能對車輛進行定位和追蹤。利用 GPS 全球點位系統(tǒng)，能實時獲取車輛的位置信息。 （3）開發(fā)成本低。大多數(shù)網(wǎng)絡式防盜系統(tǒng)都采用比較高級的微處理器作為主控芯片，芯片成本和技術(shù)成本都較高。本系統(tǒng)采用單片機為主控芯片，芯片便宜，開發(fā)簡單。 （4）無需監(jiān)控中心。這是本課題要解決的主要問題。目前網(wǎng)絡式防盜系統(tǒng)都需要監(jiān)控中心的支持，使得防盜成本大大提高。而本系統(tǒng)將位置信息數(shù)據(jù)庫存在 SD 卡中，只要從 GPS 模塊中獲取坐標，就能在數(shù)據(jù)庫中獲取位置信息，無需監(jiān)控中心就能實時獲取車輛的位置信息，大大降低了防盜成本。32 課題研究相關(guān)技術(shù) 現(xiàn)代科學技術(shù)日新月異，汽車防盜產(chǎn)品也在快速地更新?lián)Q代。目前，汽車防盜產(chǎn)品正向高科技化、功能多樣化和微型化發(fā)展。只有掌握當今先進的科學技術(shù)，才能設(shè)計出滿足當代社會需求的產(chǎn)品。本課題研究涉及當今較為先進和熱門的 GPS 全球定位系統(tǒng)，GSM 全球移動通訊系統(tǒng)和單片機技術(shù)。2.1 GPS 全球定位系統(tǒng)GPS 是英文 Global Positioning System（全球定位系統(tǒng)）的簡稱，是利用 GPS 定位衛(wèi)星在全球范圍內(nèi)實時進行定位、導航的系統(tǒng)。2.1.1 GPS 構(gòu)成GPS 全球定位系統(tǒng)由空間部分，地面控制部分和用戶設(shè)備部分構(gòu)成。(1)空間部分GPS 的空間部分由距地表 20200km 的上空的 24 顆衛(wèi)星組成（21 顆工作衛(wèi)星，3 顆備用衛(wèi)星），運行周期為 12h。衛(wèi)星均勻分布在 6 個軌道面上（每個軌道面 4 顆），軌道傾角為 55。衛(wèi)星的分布使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到 4 顆以上的衛(wèi)星，并能在衛(wèi)星中預存導航信息，這就提供了在時間上連續(xù)的全球?qū)Ш侥芰Α?2)地面控制部分地面控制部分由一個主控站 ,5 個全球監(jiān)測站和 3 個地面注入站組成。監(jiān)測站均配裝有精密的銫鐘和能夠連續(xù)測量到所有可見衛(wèi)星的接受機。監(jiān)測站將取得的衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù),包括電離層和氣象數(shù)據(jù) ,經(jīng)過初步處理后 ,傳送到主控站。主控站從各監(jiān)測站收集跟蹤數(shù)據(jù) ,計算出衛(wèi)星的軌道和時鐘參數(shù) ,然后將結(jié)果送到 3 個地面注入站。注入站將主控站修正過的衛(wèi)星參數(shù)注入到衛(wèi)星中。主控制站位于美國科羅拉多州法爾孔空軍基地 （Falcon .Colorado）。五個監(jiān)測站位于科羅拉多州（Colorado）、卡瓦加蘭（Kwajalein）、迭戈加西亞(Diego Garcia)、阿松森群島(Ascension)和夏威夷(Hawaii)。三個地面注入站分別位于卡瓦加蘭（Kwajalein）、迭戈加西亞(Diego Garcia)、阿松森群島(Ascension)。(3)用戶設(shè)備部分4用戶設(shè)備部分也就是 GPS 信號接收機。接收機由硬件和內(nèi)置軟件組成，內(nèi)置軟件包含定位算法。 GPS 接收機能夠按一定的截角捕獲待測衛(wèi)星，然后跟蹤這些待測衛(wèi)星。接收機內(nèi)置有微處理器和定位算法，只要從待測衛(wèi)星獲取一定量的信息就能夠算出位置信息。接收機捕獲待測衛(wèi)星信號，測量出接收機到衛(wèi)星偽距變化率，并解調(diào)出該衛(wèi)星的其他數(shù)據(jù)，如時間、軌道等信息。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，接收機就可以利用內(nèi)置有微處理器和定位算法解算出用戶的經(jīng)緯度、海拔、速度、航行等信息。2.1.2 GPS 原理GPS 全球定位系統(tǒng) 的基本原理是根據(jù)記錄導航衛(wèi)星和用戶接收機之間傳遞信號所經(jīng)歷的時間，計算出導航衛(wèi)星與用戶接收機的距離，再綜合多顆導航衛(wèi)星的位置信息就可以計算出用戶接收機的實時位置、航向和速度等信息。衛(wèi)星的數(shù)據(jù)記錄在星載時鐘上。 GPS 導航衛(wèi)星在正常工作時會連續(xù)地發(fā)射導航電文，導航電文使用偽隨機碼（偽碼）發(fā)送。 GPS 衛(wèi)星使用兩組偽碼，一組稱為 C/A 碼( Coarse/ Acquisition Code)，頻率為 1.023MHz ，另一組稱為 P 碼(Precise Code) ，頻率為 10.23MHz。由于導航衛(wèi)星與用戶接收機之間有大氣層的干擾，所以測量出的距離不是真實距離，而是偽距（ PR），這樣的測量稱為偽距測量。偽距測量可以通過參數(shù)修正提高定位精度。根據(jù)電文使用的偽碼不同，可將偽距分為C/A 碼偽距和P 碼偽距。C/A 碼偽距精度約為 20 米左右，P 碼偽距精度約為 2 米左右。由于 P碼頻率較高且定位精度高，主要給美國軍方使用。 C/A 碼頻率低，容易受到干擾，而且人為地降低了點位精度，主要開放給民間使用。GPS 衛(wèi)星的位置是已知的，而我們可以準確測量接收機到衛(wèi)星之間的距離，那么接收機肯定在以衛(wèi)星為中心，測量距離為半徑的圓球上。如果我們測量接收機到三顆衛(wèi)星的距離，就可以確定用戶在三個圓球相交的點上，得出接收機的位置。此外，由于接收機的時鐘與衛(wèi)星的時鐘系統(tǒng)不是同步的，所以在計算過程中，要利用測定第四顆衛(wèi)星，校正接收機的時鐘。所以要實現(xiàn)定位功能，接收機至少需要獲取四顆衛(wèi)星的信息。2.2 GSM 全球移動通訊系統(tǒng)GSM 是英文 Global System of Mobile communication（全球移動通訊系統(tǒng)）的簡稱，是當今應用最普及的數(shù)字移動通信技術(shù)，它已經(jīng)被大多數(shù)國家接受和使用。GSM 用在不同的頻段（900、1800、1900MHz），所有這些都代表了 GSM 技術(shù)的普及性。GSM 系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡實體之間的使用標準接口，這就允許運營商可以自行選擇配件，5制造商也可以自行生產(chǎn)專用部件而不必生產(chǎn)整個系統(tǒng)。GSM 系統(tǒng)的這些優(yōu)勢使得其繼續(xù)保持良好的發(fā)展勢頭。2.2.1 GSM 發(fā)展歷史1982 年，“移動通信特別小組”在歐洲郵政與電信大會（CEPT）上成立。1985 年，法國、意大利、英國和德國簽署聯(lián)合開發(fā) GSM 合同。1986 年，歐盟（EU）各國首腦同意為 GSM 安排 900MHz 頻段。1987 年，來自 13 個國家的 15 個成員形成諒解備忘錄，確定 GSM 標準的基本產(chǎn)數(shù)。泛歐數(shù)字會議（PEDC）在英國倫敦召開。1989 年，決定將GSM 作為全球數(shù)字蜂窩系統(tǒng)標準。1990 年，第一階段 GSM 規(guī)范（1987-1990 年制定）被凍結(jié)，開始 DCS1800 規(guī)范。1992 年，發(fā)送第一條短信（SMS）。2000 年，第一個 GPRS商用業(yè)務開通。2005 年，第一個 HSDPA 網(wǎng)絡開通。2007 年，引入 HSUPA 技術(shù)。2.2.2 短信息業(yè)務（SMS）短信息即 SMS（Short message service），是 GSM 的一項重要的電信業(yè)務，因為其使用簡便且價格便宜備受廣大手機用戶的青睞。短消息服務是通過手機發(fā)送和接收有限長度的文本信息的功能。一條短消息可以包含 160 個英文字母（7-bit 編碼）或70 個非拉丁字母（16-bit 編碼），如中文漢字或阿拉伯字母等的 Unicode 編碼。隨著無線通信技術(shù)的成熟和用戶的增多，短信業(yè)務將會變得越來越便宜，使用短信息的應用變得越來越普遍。目前，短信息服務業(yè)務提供多樣的短信包月套餐，用戶可以根據(jù)自己的需求選擇合適的業(yè)務。2.3 單片機技術(shù)2.3.1 單片機概念單片機就是在一片半導體硅片上集成中央處理單元（CPU）、存儲器（RAM、ROM）、并行 I/O 口、串行 I/O 口、定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、系統(tǒng)時鐘電路及系統(tǒng)總線的微型計算機。這樣一塊集成電路芯片具有一臺微型計算機的屬性，因而被稱為單片微型計算機，簡稱單片機。單片機的問世是計算機技術(shù)發(fā)展史上的一個重要里程碑，因為它的誕生標志著計算機正式形成了通用計算機系統(tǒng)和嵌入式計算機系統(tǒng)兩大分支。單片機芯片體積小、6成本低，可廣泛地嵌入到如工業(yè)控制單元、機器人。智能儀器儀表、汽車電子系統(tǒng)、家用電器、辦公自動化設(shè)備、金融電子系統(tǒng)、玩具、個人信息終端及通信產(chǎn)品中。2.3.2 單片機的特點單片機的出現(xiàn)是集成電路技術(shù)與微型計算機技術(shù)高速發(fā)展的產(chǎn)物。單片機體積小、價格低、應用方便，穩(wěn)定可靠，因此，單片機的發(fā)展和普及給工業(yè)自動化等領(lǐng)域帶來了一場重大革命和技術(shù)進步。由于單片機體積小，很容易嵌入到系統(tǒng)之中，以實現(xiàn)各種方式的檢測、計算或控制，而一般的微型計算機無法做到。由于單片機本身就是一個微型計算機，因此只要在單片機的外部適當增加一些必要的外圍擴展電路，就可以靈活地構(gòu)成各種應用系統(tǒng)，如工業(yè)自動檢測監(jiān)視系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、智能儀器儀表等。2.3.3 ATMEL 89 系列單片機89 系列單片機是 ATMEL 公司的 8 位 Flash 單片機系列。這個系列單片機的最大特點就是在片內(nèi)含有 Flash 存儲器。因此，在應用中有著十分廣泛的前景和用途，特別是在便攜式和省電，特殊信息保存的儀器和系統(tǒng)中顯得更為有用。89 系列單片機對于一般用戶來說，存在下列很明顯的優(yōu)點：（1）內(nèi)部含 Flash 存儲器這就使得系統(tǒng)在開發(fā)的過程當中能夠非常簡便地進行程序的修改和調(diào)試，這不僅大大縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期，而且在系統(tǒng)工作過程中，能夠有效地保存一些數(shù)據(jù)信息，即使外界電源損壞也不影響數(shù)據(jù)的保存。（2）和 8051 插座兼容89 系列單片機和 8051 具有相同的引腳定義和排序，因此在使用 89 系列單片機代替 8051 時，可以直接進行取代。（3）靜態(tài)時鐘方式與其他單片機相比，89 系列單片機采用靜態(tài)時鐘方式，所以可以節(jié)省電能，有利于降低移動設(shè)備的功耗，使電源更加耐用。（4）可反復進行系統(tǒng)實驗89 系列單片機具有可反復編程的特點，這就允許系統(tǒng)開發(fā)者反復進行系統(tǒng)實驗，保證系統(tǒng)性能達到最優(yōu)。73 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 目前，隨著 GPS 全球定位技術(shù)的開放和普及，基于 GPS 的應用越來越普遍。基于GPS 和 GSM 網(wǎng)絡的防盜報警器，依靠監(jiān)控中心對汽車進行定位和追蹤，安全可靠，在發(fā)達城市已逐漸被接受和使用。然而在縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)，由于監(jiān)控中心的入網(wǎng)費用開銷大，還不能被車主接受。所有，不管是大城市還是小城鎮(zhèn)，價格低廉、可靠的防盜產(chǎn)品的開發(fā)成為了必要。本系統(tǒng)在分析了市場上各類汽車防盜器優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，取其精華，去其糟粕，設(shè)計出了基于 GPS 和 GSM 網(wǎng)絡的新型防盜系統(tǒng)。 3.1 系統(tǒng)功能需求分析本系統(tǒng)具備以下功能：（1）可按需求開關(guān)的聲光報警功能。電子式防盜器的聲光報警具有阻嚇盜賊的效果，但同時造成了很大的噪聲污染。本系統(tǒng)的聲光報警器可按需求開啟和關(guān)閉，如在居民小區(qū)內(nèi)將其關(guān)閉，在鬧市街頭將其開啟。（2）油門監(jiān)控功能。進入防盜狀態(tài)后，將油門電路關(guān)閉，如發(fā)現(xiàn)油門被非法開啟，將啟動聲光報警裝置，短信通知車主，并及時關(guān)閉油門，防止汽車被盜走。（3）車門監(jiān)控功能。車門被非法開啟時，啟動報警。（4）GSM 短信監(jiān)控。利用 GSM 的短信業(yè)務對車輛監(jiān)控，價格便宜，防盜范圍廣。8（4）GPS 定位追蹤。GPS 能實現(xiàn)對汽車的定位和追蹤，萬一車輛被盜，可方便將車輛追回。（5）內(nèi)置位置信息數(shù)據(jù)庫，無需入網(wǎng)就可以獲得車輛的具體位置。本系統(tǒng)將位置信息數(shù)據(jù)庫存放在大容量的 SD 卡中，只要從 GPS 模塊獲得當前位置的坐標，即可以在數(shù)據(jù)庫中提取出相應的位置，是車主直觀地了解愛車的位置。SD 卡中的數(shù)據(jù)可根據(jù)需求進行更新。3.2 系統(tǒng)總體設(shè)計基于 GPS 和 GSM 網(wǎng)絡的新型網(wǎng)絡式汽車防盜系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖如圖 3-1 所示。系統(tǒng)由車載模塊和用戶手機組成，依靠 GPS 全球定位系統(tǒng)獲取車輛位置信息，依托 GSM全球移動通信網(wǎng)絡實現(xiàn)手機對車載模塊的遠程控制和獲取信息。本課題主要是對車載模塊的研究和設(shè)計，根據(jù)圖 3-1 可知，系統(tǒng)的車載模塊由單片機控制系統(tǒng)、SIM908 模塊、穩(wěn)壓電路、SD 卡存儲設(shè)備和其他外圍監(jiān)控報警電路組成。（1）單片機控制系統(tǒng)系統(tǒng)采用 ATMEL 公司的 AT89S52 單片機作為主控芯片。主控系統(tǒng)分為主機和從機，分別完成如下功能： 主機完成對各類傳感器采集到的信號的處理和判斷，以做出準確的響應。9穩(wěn)壓電路 SIM908從 AT89C55AT89C52主主GPS模塊GSM模塊SD卡位置信息數(shù)庫車門監(jiān)控電路油門監(jiān)控電路聲光報警電路GSM網(wǎng)絡GPS全球定位系統(tǒng)用戶手機車載模塊圖 3-1 汽車防盜系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖主機通過串口控制 SIM908 模塊，完成 GSM 和 GPS 功能的初始化，接收和發(fā)送短信息。主機完成單片機和 GSM 模塊之間的數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換，包括將要發(fā)送的短信內(nèi)容轉(zhuǎn)換成 GSM 模塊能夠識別的格式以及將接收到的短信包解析成系統(tǒng)能夠識別的信息或命令。 主機完成對車門，油門的檢測和控制。 主機完成對聲光報警電路的控制。 主機通過從機獲取位置信息。從機通過串口從 SIM908 的 GPS 模塊獲取 GPS 信息并解析成有用的經(jīng)緯度、高度等信息，并從 SD 卡中提取位置信息，然后傳給主機。（2）SIM908 模塊系統(tǒng)采用 SIM908 模塊作為 GPS 和 GSM 模塊。SIM908 具有集成度高、體積小、功能完善等特點。SIM908 通過串口與單片機通信。該模塊實現(xiàn)如下功能：利用 GSM 模塊實現(xiàn)短信息的接收和發(fā)送。利用 GPS 模塊實現(xiàn)定位功能。10通過 GSM 串口接收 AT 指令、數(shù)據(jù)，發(fā)送數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息給主控芯片；通過 GPS串口將 GPS 信息傳遞給單片機。（3）穩(wěn)壓電路系統(tǒng)采用汽車蓄電池為供電電源，利用降壓穩(wěn)壓器件構(gòu)成穩(wěn)壓電路，實現(xiàn)系統(tǒng)所需的+5V 和+3.3V 輸出。（4）SD 卡存儲設(shè)備系統(tǒng)使用 SD 卡存儲大容量的地圖位置信息數(shù)據(jù)，使系統(tǒng)得以將不直觀的經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換成直觀的地標。（5）其他外圍監(jiān)控報警電路。其他外圍監(jiān)控報警電路包括油門監(jiān)控、車門監(jiān)控和聲光報警電路，主要實現(xiàn)對油門、車門的監(jiān)視和控制，驅(qū)動聲光報警電路。114 系統(tǒng)硬件詳細設(shè)計與實現(xiàn)4.1 穩(wěn)壓電路設(shè)計與實現(xiàn)本系統(tǒng)以汽車蓄電池為主電源，并有備用電池以確?？煽俊Ｏ到y(tǒng)需要+5V 和+3.3V穩(wěn)壓直流電，+5V 供應單片機和 SIM908 模塊使用，+3.3V 供應 SIM908 模塊和 SD 卡存儲設(shè)備使用。汽車蓄電池電壓為+12V，需要使用降壓和穩(wěn)壓電路進行降壓和穩(wěn)壓。系統(tǒng)采用 LM2576S-5.0 降壓型開關(guān)穩(wěn)壓電源控制器以實現(xiàn)降壓和穩(wěn)壓，得到+5V 電壓。LM2576 相對普通的三端穩(wěn)壓器是高效的，能夠減少散熱片的面積或者甚至不用散熱器，所以在很多應用特別是對節(jié)能要求很高的移動設(shè)備上取代了三端穩(wěn)壓器。LM2576 使用時僅需要極少的外圍器件，內(nèi)置固定頻率振蕩器和頻率補償電路，使用簡便。系統(tǒng)+5V 穩(wěn)壓電源電路如圖 4-1 所示，輸入端接汽車蓄電池+12V。輸入端與輸出端分別接 1000uF 和 0.1uF 一大一小電容，以濾除高頻和低頻波紋。輸出端接電感可以很好地控制電壓波紋，避免干擾產(chǎn)生。肖特基二極管 IN5817 起到穩(wěn)壓作用。圖 4-1 系統(tǒng)+5V 穩(wěn)壓電路系統(tǒng)的+3.3V 穩(wěn)壓電路如圖 4-2 所示。采用 AMS1117-3.3 穩(wěn)壓器，輸入+5V，輸出+3.3V。輸入端和輸出端接 0.01uF 電容以濾除高頻波紋，避免干擾產(chǎn)生。二極管12IN4007 反接在輸入和輸出端之間，起到續(xù)流保護作用，防止電路通斷時瞬間反向高壓脈沖電流，避免穩(wěn)壓器被擊穿。圖 4-2 系統(tǒng)+3.3V 穩(wěn)壓電路4.2 SIM908 模塊及其外圍電路4.2.1 SIM908 模塊簡介SIM908 是希姆通信息技術(shù)有限公司的一款為全球市場設(shè)計，高性能的GSM/GPRS/GPS 三合一模塊。GPS 解決方案提供了最佳的采集和跟蹤靈敏度、時間修復(TIFF)和準確度。因為尺寸只有 30mm x 30mm x 3.2 mm，重量只有 5.2g，所以 SIM908幾乎可以滿足所有用戶的應用中對空間的要求，例如 M2M，智能手機，掌上電腦，導航儀和其他移動設(shè)備。SIM908 模塊供電電壓為 3.2V5.2V，采用節(jié)能技術(shù)設(shè)計，所以在睡眠模式下（GPS 模塊關(guān)閉）電流消耗在 1.2mA 以下，支持鋰電池充電。其中 GSM/GPRS 模塊為 4頻模塊，工作頻段為：GSM 850MHz、EGSM 900MH、DCS 1800MHz 和 PCS 1900MHz，SIM908 可以自動搜尋四個頻段，也可以通過 AT 指令預設(shè)頻段。在 GPS 模塊關(guān)閉狀態(tài)下，每個頻段的發(fā)射功率分別為 2W（GSM 850 和 EGSM 900）和 1W（DCS 1800和 PCS 1900）。SIM908 采用 AT 指令控制，可以通過串口發(fā)送 AT 指令和數(shù)據(jù)。通過 AT 指令可以方便地使用 SIM908 進行語音通話、短信息接收和發(fā)送、GPS 定位以及連接 GPRS 網(wǎng)絡。短信息支持 MT、MO、CB、TEXT 和 PDU 模式。支持電話簿功能，通訊錄管理支持SM、FD、LD、RC、ON、MC 類型。SIM908 模塊引腳圖（俯視圖）如圖 4-3 所示。SIM908 有 80 個貼片焊盤，提供了模塊和客戶電路板的所有硬件接口。13 串口和調(diào)試口可以幫助用戶輕松地開發(fā)應用。 2GPS 串口 兩路音頻接口。可以通過 AT 指令輕松地進行配置。 電源接口 可編程的通用輸入輸出接口（GPIO）。 鍵盤和 SPI 顯示接口可以讓用戶靈活地開發(fā)定制應用。 無線接口 SIM908 模塊主要由 GSM 基帶模塊、GPS 模塊、閃存、GSM 射頻模塊、天線接口和其它接口六部分組成。SIM908 模塊功能框圖如圖 4-3 所示。供電模擬基帶數(shù)字基帶電源管理單元SPIRTCGPS接收音頻ADCF Fl la as sh h射射頻頻模擬接口數(shù)字接口SIMUARTKeypad/GPOsPWMsLCDGPSUART圖 4-3 SIM908 模塊功能框圖4.2.2 SIM908 對外接口電路SIM908 模塊對外接口電路包括電源接口電路、工作狀態(tài)指示電路、開機電路、SIM卡接口電路。（1）電源接口電路SIM908 模塊供電電壓范圍為 3.2V5.2V，采用單電源供電，通過 VBAT 引腳（62,62 腳）對模塊進行供電。系統(tǒng)穩(wěn)壓電路輸出為+5V，所以 SIM908 的 VBAT 引腳可14以直接接穩(wěn)壓電路輸出端。在 VBAT 輸入端接一個 100uF 旁路電容，用以濾除干擾波紋，電容盡可能靠近 VBAT 引腳。 （2）工作狀態(tài)指示電路工作狀態(tài)指示電路包括開機指示電路和網(wǎng)絡指示電路。STATUS 引腳（52 腳）的信號用來驅(qū)動開機指示燈。當 SIM908 處于開機狀態(tài)時，開機指示燈亮。關(guān)機狀態(tài)時，開機指示燈滅。NETLIGHT 引腳（51 腳）的信號用來驅(qū)動網(wǎng)絡信號指示燈網(wǎng)絡指示燈不同的熄滅狀態(tài)表示不同的網(wǎng)絡狀態(tài)，具體如下：網(wǎng)絡指示燈 網(wǎng)絡狀態(tài)熄滅 SIM908 沒有工作64ms 亮/800ms 滅 SIM908 沒有找到網(wǎng)絡64ms 亮/3000ms 滅 SIM908 連接到網(wǎng)絡64ms 亮/300ms 滅 SIM908 進行 GPRS 通信SIM908 的工作狀態(tài)指示電路如圖 4-4 所示。圖 4-4 工作狀態(tài)指示電路圖 4-5 開關(guān)機電路（3）開關(guān)機電路SIM908 模塊的啟動和關(guān)閉都可以通過拉低 PWRKEY 引腳（3 腳）電平持續(xù) 1 秒鐘以上，然后恢復并保持高電平。開關(guān)機電路如圖 4-5 所示。STATUSNETLIGHTSystemSYNC330R330R15當短路帽接 1,2 腳時，為手動開機狀態(tài)，SIM908 模塊通過 S2 控制開關(guān)機。當短路帽接 2,3 腳時，為自動開機狀態(tài)，SIM908 模塊只要上電就可以自動啟動，此時模塊的關(guān)機可以通過 AT 指令或關(guān)閉模塊電源實現(xiàn)。（4）SIM 卡接口電路SIM 卡是英文 Subscriber Identity Module（用戶識別模塊）的縮寫，通常稱為手機卡或智能卡。SIM 卡用來存儲手機用戶的身份識別信息、用戶電話簿等個人信息，是手機用戶的身份證。SIM908 通過 SIM-DATA（17 腳）、SIM-RST（18 腳）、SIM-CLK（19 腳）和 SIM-VDD（20 腳）和 SIM 卡實現(xiàn)連接。SIM 卡接口定義：SIM-DATA（17 腳）：SIM 卡數(shù)據(jù)輸入輸出口。SIM-RST（18 腳）：SIM 卡復位。SIM-CLK（19 腳）：SIM 卡時鐘。SIM-VDD（20 腳）：SIM 供電?？梢愿鶕?jù) SIM 卡的類型自動選擇輸出電壓，支持1.8V 或 3V SIM 卡。SIM 卡接口電路如圖 4-6 所示。電路中的旁路電容起到濾波、減少干擾的作用。22歐姆電阻串聯(lián)在 I/O 口線中用來匹配 SIM908 模塊和 SIM 卡之間的阻抗。圖 4-6 SIM 卡接口電路164.3 單片機外圍接口電路本系統(tǒng)采用 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89S52 為主控芯片。AT89S52 單片機是一種低功耗高性能的 CMOS 八位微控制器，使用的指令和引腳定義與工業(yè)標準的 80C51 完全兼容。內(nèi)置有 8Kbyte 的 Flash 程序存儲器，在技術(shù)上實現(xiàn)了高密度非易失性存儲，允許程序存儲器反復在線編程，也適用于常規(guī)編程器。AT89S52 單片為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供了高靈活、超高效的解決方案。其應用范圍廣，可解決復雜的控制問題，同時成本較低。單片機外圍接口電路包括最小系統(tǒng)電路、油門監(jiān)控電路、車門監(jiān)控電路、聲光報警電路和 SD 卡接口電路。4.3.1 SD 卡接口電路SD 卡是英文 Secure Digital Memory Card 的簡稱，在中國普遍稱為內(nèi)存卡，是一種基于半導體快閃記憶器的新型存儲設(shè)備，它廣泛應用于移動便攜式設(shè)備，比如手機、數(shù)碼相機和多媒體播放器等。SD 卡的引腳定義如下：表 4-1 SD 卡的引腳定義引腳名稱功能1CS片選2DI數(shù)據(jù)輸入3VSS1電源地4VDD電源5SCLK時鐘6VSS2電源地7DO數(shù)據(jù)輸出8NC9NCSD 卡支持 SD 和 SPI 兩種總線方式，由于 AT89S52 單片機自帶 SPI 控制器，支持SPI 總線方式，且 SPI 方式開發(fā)成本較低，所以本系統(tǒng)采用 SPI 總線方式實現(xiàn)對 SD 卡的數(shù)據(jù)讀取。SD 卡的 SPI 總線方式接口電路如圖 4-7。17NCCSDIVSS1VDDSCLKVSS2DONC123456789CSMOSISCLKMISO+3.3V單片機50K圖 4-7 SD 卡接口電路 5 系統(tǒng)軟件詳細設(shè)計與實現(xiàn)系統(tǒng)以 AT89S52 單片機為主控芯片，系統(tǒng)的軟件設(shè)計就是對 AT89S52 進行編程，控制其外圍電路，實現(xiàn)系統(tǒng)的各項功能。系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要包括短信的接收與發(fā)生程序設(shè)計、GPS 接收程序設(shè)計以及監(jiān)控報警程序設(shè)計。系統(tǒng)程序流程圖如圖 5-1 所示。18GSM模塊初始化啟動GPS模塊并初始化斷開油門鎖住車門Y YN NN NY Y單片機初始化是否收到防盜指令車門是否被打開油門是否被打開汽車位置是否改變是否接到撤防指令N NN N油門解鎖車門解鎖關(guān)閉GPS模塊是否接到查詢指令是否接到解除報警指令聲光報警是否開啟斷開油門，發(fā)送短信報警信息啟動聲光報警Y YY YN N解除報警停止發(fā)送報警信息發(fā)送汽車狀態(tài)信息N NY YY YN NY YY YN N開機圖 5-1 系統(tǒng)程序流程圖5.1 短信的發(fā)送與接收程序單片機通過 AT 指令控制 SIM908 實現(xiàn)短信的收發(fā)，其中與短信收發(fā)的 AT 指令和解析如下：AT+CSMS 選擇消息服務。支持的服務有 GSM-MO、SMS-MT 、SMS-CB 。AT+CNMA 新信息確認應答。19AT+CPMS 優(yōu)先信息存儲。這個命令定義用來讀寫信息的存儲區(qū)域。AT+CMGF 優(yōu)先信息格式。執(zhí)行格式有 TEXT 方式和 PDU 方式。AT+CSAS 保存設(shè)置。保存+CSAS 和+CSMP 的參數(shù)。 AT+CNMI 新信息指示。這個命令選擇如何從網(wǎng)絡上接收短信息。AT+CMGR 讀短信。信息從+CPMS 命令設(shè)定的存儲器讀取。AT+CMGS 發(fā)送信息。 AT+CMGW 寫短信息并存儲。 AT+CMSS 從存儲器中發(fā)送信息。 AT+CSMP 設(shè)置文本模式的參數(shù)。 AT+CMGD 刪除短信息。刪除一個或多個短信息。 AT+CSCA 短信服務中心地址。 AT+WCBM 單元廣播信息標識。 短信的發(fā)送首先要設(shè)置短信的發(fā)送格式，可以通過指令 AT+CMGF=設(shè)置，當 n=1時為 TEXT 格式，當 n=2 時為 PDU 格式。然后要設(shè)置短信中心號碼，可以通過 AT+CSCA設(shè)置。接下來設(shè)置發(fā)送的號碼，可以通過 AT+CMGS 設(shè)置。最后寫入發(fā)送內(nèi)容，然后發(fā)送 0 x1a 啟動發(fā)送。短信的接收也要設(shè)置接收的格式，不同的格式接收同一條信息會有不同的格式，也是通過 AT+CMGF 設(shè)置。然后通過 AT+CNMI 判斷是否收到信息以及信息的存儲位置。最后通過 AT+CMGR 指令在指定位置讀取短信。短信的收發(fā)流程圖如圖 5-2 所示。5.2 GPS 數(shù)據(jù)接收程序與分解單片機通過串口與 SIM908 的 GPS 串口連接讀取 GPS 的數(shù)據(jù)。默認情況下 GPS 模塊是關(guān)閉的，所以從機要接收 GPS 前，必須通過主機控制 SIM908 模塊啟動 GPS 模塊。與GPS 有關(guān)的 AT 指令如下：AT+CGPSPWR GPS 電源控制 AT+CGPSRST GPS 復位模式 AT+CGPSINF 獲得當前 GPS 本地信息 AT+CGPSOUT GPS 的 NMEA 數(shù)據(jù)輸出控制 AT+CGPSSTATUS GPS 狀態(tài) AT+CGPSIPR 設(shè)置 TE-TA 固定的本地波特率當 GPS 模塊啟動后，會不斷向串口發(fā)送 GPS 數(shù)據(jù)，對于本系統(tǒng)來說，以$GPRMC 開頭的數(shù)據(jù)已足夠使用。計算機接收到 GPRS 發(fā)送的數(shù)據(jù)格式為：20$GPRMC，110521.686，A，45450000，N，12638.0000，E, 0.00, 0.00, 210305, *1F。收到這一組數(shù)據(jù)后，將其分解為有用的信息。GPS 數(shù)據(jù)接收與分解程序如圖 5-3 所示。進入是否收到發(fā)送短信命令寫發(fā)送內(nèi)容是否發(fā)送成功返回通過串口寫發(fā)送命令到SIM908啟動發(fā)送NYNY進入是否收到接收短信命令返回通過串口寫接收命令到SIM908判斷短信位置NY是否接收到短信N將短信內(nèi)容讀入緩存發(fā)發(fā)送送接接收收圖 5-2 短信的收發(fā)流程圖21進入串口是否為GPS數(shù)據(jù)（起始符是否為$GPGGA）？將一個字節(jié)寫入緩沖器結(jié)束符是否為？檢驗和正確否返回設(shè)置存儲接收數(shù)據(jù)的起始地址字節(jié)計數(shù)器加1NYNYNY圖 5-3 GPS 數(shù)據(jù)接收與分解程序流程圖226 系統(tǒng)調(diào)試與分析 基于 GPS 和 GSM 的汽車防盜系統(tǒng)實物圖如圖 6-1 所示。采用 LCD1602 顯示器以方便對現(xiàn)象的觀察。圖 6-1 系統(tǒng)實物圖調(diào)試步驟:（1）將各個模塊連接好，連接上電源，打開電源開關(guān)。（2）初始化完成后，主機的液晶上顯示 alarming is turn off。說明系統(tǒng)沒有處于防盜狀態(tài)。從機的液晶上顯示 GPS is turn off，說明 GPS 模塊沒有打開。（3）用手機發(fā)送防盜指令，液晶上顯示 alarming is turn on。說明此時進入防盜狀態(tài)。從機的液晶上顯示 GPS is turn on，說明 GPS 模塊已經(jīng)打開。（4）進入防盜狀態(tài)后，從機不斷接收并解析 GPS 數(shù)據(jù)，此時液晶上顯示經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，如圖 6-2 所示.（5）用鍵盤模擬車油門狀態(tài)，按下 S1 說明車油門被非法開啟，此時主機模塊發(fā)出聲光報警信號，驅(qū)動聲光報警，液晶顯示 alarming。同時發(fā)送報警信號 alarming 和經(jīng)緯度信息 N 24.19 E 109.26 到手機上。23（6）報警狀態(tài)下，發(fā)送解報信號，主機停止報警，液晶顯示 alarming is turn on。發(fā)送撤防信號，模塊停止防盜，液晶顯示 alarming is turn off。（7）在防盜狀態(tài)下，手機發(fā)送查詢指令，模塊回復當前位置信息。圖 6-2 當前經(jīng)緯度信息本次調(diào)試過程還算比較順利，但也遇到系統(tǒng)上電不穩(wěn)定的問題，與穩(wěn)壓電路模塊的不穩(wěn)定有關(guān)；短信的收發(fā)延遲比較大，與天線的信號強度有關(guān)；定位信息有偏差，與天線信號強度有關(guān)。本系統(tǒng)尚未實現(xiàn)所預期的所用功能，尚未實現(xiàn) SD 卡信息的讀取。24結(jié)束語本次設(shè)計詳細分析和總結(jié)了市面上各種類型汽車防盜報警器優(yōu)缺點，結(jié)合市場的消費需求，利用目前比較先進和熱門的 GPS 全球定位技術(shù)和 GSM 無限通信技術(shù)，設(shè)計和實現(xiàn)了基于 GPS 和 GSM 的新型汽車防盜系統(tǒng)。本系統(tǒng)以單片機為主控芯片，通過監(jiān)測和控制 SIM908 GPRS/GSM/GPS 三合一模塊以及其他外圍監(jiān)控電路，實現(xiàn)了對汽車的遠程遙控和定位追蹤，可以有效地對汽車進行遠程監(jiān)控和防盜。本課題主要研究了 SIM908 的外圍電路設(shè)計和單片機通過串口利用 AT 指令控制SIM908 模塊實現(xiàn)短信息的發(fā)送和接收，GPS 定位信息的接收和解析。 包括穩(wěn)壓電路，SIM908 狀態(tài)指示電路，SIM 卡電路和 RS232 電路；AT 指令，PDU 格式短信的收發(fā)算法，GPS 定位信息的讀取和解析。在本次課題的研究過程中，我的電路基礎(chǔ)知識和單片機應用能力得到了鞏固和提升，對尚未接觸過的 GPS 定位技術(shù)和比較陌生的 GSM 無線通信技術(shù)有了較深的了解，熟悉了 SIM908 的外圍電路設(shè)計和控制，掌握了 PDU 格式信息的收發(fā)程序設(shè)計。由于本次設(shè)計的主要研究方向偏向于汽車 GPS 定位和 GSM 遠程遙控的研究和實現(xiàn)，所以對車門、油門控制電路和聲光報警電路的硬、軟件設(shè)計沒有進行研究。25致謝本次畢業(yè)設(shè)計最終完成了，看著桌面上作品，雖然有些功能未能夠?qū)崿F(xiàn)，但我的心情還是愉悅的，是滿足的，同時也是感激的，因為這個作品包含著許許多多勞有蘭老師的辛勤付出和耐心教誨。在整個設(shè)計過程中，我都得到了勞老師的指導和幫助。在我迷茫不知道選擇什么課題的時候，勞老師及時幫我分析了當前熱門的課題以及課題的難度和可行性。在課題的研究過程中，我遇到了很多困難，特別是在遇到瓶頸的時候，我甚至有放棄的念頭。又是在勞老師耐心教誨和幫助下，我重新獲得了動力，解決了許多難題，最終完成對本系統(tǒng)的研究?，F(xiàn)在，勞老師又在對的我論文進行細致的查閱和修改。感謝勞老師對我孜孜不倦的教導，在此，我向您表示最誠摯的敬意和感謝。還要感謝我的同學和舍友，在整個設(shè)計過程中，我們一起學習，遇到問題的時候，我們一起解決。每一個功能的實現(xiàn)，每一次突破性進展，都有你們的幫助。 本次設(shè)計還得到了學院領(lǐng)導的大力支持和幫助，我衷心感謝學院領(lǐng)導為我們畢業(yè)設(shè)計提供實驗室、各種實驗儀器和測試設(shè)備。26參考文獻1章堅武. .移動通信. .西安：西安電子科技大學出版社,2007. .P118-P1662張毅剛，彭喜元，彭宇.單片機原理及應用.北京：高等教育出版社,2010.3余永全.Flash 單片機原理及應用.北京：電子工業(yè)出版社,1997.4徐愛鈞，彭秀華.單片機高級語言 C51 Windows 環(huán)境編程與應用. 北京：電子工業(yè)出版社,2001.5閻實. . 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ). .北京：高等教育出版社,1983. . 6童師白,華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).北京:高等教育出版社,1980.7蔡啟先、林川、吳啟明.C 語言程序設(shè)計.機械工業(yè)出版社，2009.8魏偉、胡瑋、王永清.51 單片機 C 語言開發(fā)與應用技術(shù).化學工業(yè)出版社，2010.9何為民.單片機應用技術(shù)選篇.北京：北京航空航天大學出版社,2000.10James R. Wright.GPS Composite Clock Analysis.Hindawi Publishing Corporation, 2008.11Lee C Y.Mobile Cellular Telecommunications Systems.New York : McGraw，199027附錄附錄 1 系統(tǒng)總電路圖28附錄 2 系統(tǒng)程序主機主程序#include unsigned char buf,cout=0,zhuangtai=0,com=0,GSM_info62;/聯(lián)機unsigned char code AT =ATrn;/GPS 命令unsigned char code CGPSPWR =AT+CGPSPWR=1rn;unsigned char code CGPSRST =AT+CGPSRST=1rn;unsigned char code CGPSINF =AT+CGPSINF=128rn;unsigned char code CGPSOUT =AT+CGPSOUT=255rn;unsigned char code CGPSIPR =AT+CGPSIPR=9600rn;unsigned char code CPOWD =AT+CPOWD=1rn;/發(fā)短信unsigned char code CMGF =AT+CMGF=1rn;unsigned char code CSCA =AT+CSCA=+8613800772500rn;unsigned char code CMGS =AT+CMGS=18697907004rn;unsigned char code alarming =alarming;/收短信unsigned char code CNMI =AT+CNMI=2,1,0rn;unsigned char code CMGR =AT+CNMI=1rn;/打電話unsigned char code ATD =ATD18697907004;rn;unsigned char code ATH =ATHrn;sbit S0=P10;sbit S1=P11;29sbit S2=P12;/*函數(shù)功能：發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)*/void Send(unsigned char dat) EA=0; ES=0; SBUF=dat; while(TI=0) ; TI=0;EA=1; ES=1; /*函數(shù)功能：發(fā)送一個字符串*/void Sendchar(unsigned char *p) while(*p) Send(*p);delaynms(10);p+; /*函數(shù)功能：啟動 GPS*/void StartGPS() Sendchar(CGPSPWR); delaynms(500);30 Sendchar(CGPSRST); delaynms(500); Sendchar(CGPSOUT); delaynms(500); Sendchar(CGPSIPR); delaynms(500);/*函數(shù)功能：發(fā)送短信*/void SendMesseage(unsigned char *str) Sendchar(CMGF); delaynms(500); Sendchar(CMGS); delaynms(500); Sendchar(str); delaynms(500); Send(0 x1a); delaynms(500);/*函數(shù)功能：主函數(shù)*/void main(void) unsigned char i; unsigned char UTC16; TMOD=0 x20; /定時器 T1 工作于方式 2 SCON=0 x40; /SCON=0101 0000B，串口工作方式 1,允許接收（REN=1） PCON=0 x00; /PCON=0000 0000B，波特率 9600 TH1=0 xfd; /根據(jù)規(guī)定給定時器 T1 賦初值 TL1=0 xfd; /根據(jù)規(guī)定給定時器 T1 賦初值 TR1=1; /啟動定時器 T1 EA=1;31 ES=1; REN=1; /允許接收 LcdInitiate(); delaynms(5); while(1) if(S0=0)StartGPS();if(S1=1)SendMesseage(alarming);if(S2=0)EA=0; ES=0; Sendchar(CNMI);delaynms(500);Sendchar(CMGR);EA=1; ES=1;delaynms(500); void uart(void) interrupt 4 using 0 if(RI) buf=SBUF; if(buf!=r&buf!=n) GSM_infocout=buf; cout+;32 RI=0;主機主程序#include /包含單片機寄存器的頭文件unsigned char code Time=Time:;unsigned char code Weidu=Weidu:;unsigned char code Jingdu=Jingdu:;unsigned char buf,cout=0,zhuangtai=0,com=0,GPS_info62;/*函數(shù)功能：主函數(shù)*/void main(void) unsigned char i; unsigned char UTC7; unsigned char WEIDU7; unsigned char JINGDU7; TMOD=0 x20; /定時器 T1 工作于方式 2 SCON=0 x50; /SCON=0101 0000B，串口工作方式 1,允許接收（REN=1） PCON=0 x00; /PCON=0000 0000B，波特率 9600 TH1=0 xfd; /根據(jù)規(guī)定給定時器 T1 賦初值 TL1=0 xfd; /根據(jù)規(guī)定給定時器 T1 賦初值 TR1=1; /啟動定時器 T1 EA=1; ES=1; REN=1; /允許接收 LcdInitiate(); delaynms(5); while(1) LcdInitiate(); delaynms(10);33 /取 UTC 時間 for(i=0;i6;i+) UTCi=GPS_infoi+7; if(i=6) UTCi+1=0; /取緯度 for(i=0;i6;i+) WEIDUi=GPS_infoi+19; if(i=6) WEIDUi+1=0; /取精度 for(i=0;i6;i+) JINGDUi=GPS_infoi+30; if(i=6) JINGDUi+1=0; LcdInitiate(); DisplayStr(UTC,0 x00); delaynms(5000); DisplayStr(WEIDU,0 x41); delaynms(5000); /DisplayStr(JINGDU,0 x41); /delaynms(5000); void uart(void) interrupt 4 using 0 if(RI) buf=SBUF; if(buf=$)34 cout=0;zhuangtai=1; if(zhuangtai=1) if(cout=3) if(buf=R) GPS_infocout=buf; else cout=0; zhuangtai=0; else GPS_infocout=buf;if(GPS_infocout=,) com+; cout+; RI=0;