车内防误锁防盗报警交互系统设计与实现

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1、车内防误锁防盗报警交互系统设计与实现　　摘要本文设计了一款车内防误锁防盗报警交互系统，该系统通过信息监测系统的多个传感模块收集车内的环境信息，并通过主控系统进行综合判断来减少误判，当有人员被误锁车内或者外人进入车内时，及时向车主手机和路人发出警报信息。并且主控系统通过图像采集系统采集车内环境的图像并上传到服务器，车主可以通过手机访问服务器实时查看车内情况，由此实现了车主与汽车之间的交互。　　【关键词】防误锁综合判断减少误判交互　　1系统结构和功能　　目前，汽车的防盗系统日趋成熟，但是防误锁功能和交互功能研究甚少。国内外防盗装置按其结构与功能可分四大类：机

2、械式、芯片式、电子式和网络式。四种/主流防盗器都存在程度不同的缺陷，主要存在只依靠振动传感器来判断汽车是否遭到破坏或被盗，使用判断装置单一，都以防盗为主，均没考虑到汽车误锁的问题。而且没有与车主手机结合拓展更多人性化功能。　　为了解决上述问题，本系统由多个子系统组合而成，各个子系统包括主控系统、信息监测系统、图像采集系统、通信系统和警报系统。各系统之间的连接如图1所示。各个子系统的功能如下：信息监测采集系统负责对车内的环境参数（振动参数、温度参数、人体红外线参数）进行实时检测并采集；主控系统负责控制其他各个子系统的运行和对其他系统的反馈信息进行综合判断处

3、理；图像采集系统负责对车内的图像进行采集；警报系统负责向车内及车外人员发送警报声音；通信系统负责主控系统分别与信息监测采集系统和车主手机进行信息交互和通信。　　2各系统硬件设计　　2.1主控系统　　主控系统采用STM32芯片，其安装在车内仪表盘的下方。STM32芯片管脚外接电源和总开关，为主控系统供电和控制整个系统的开启和关闭；相对应管脚外接晶振电路，给予系统基本时钟信号。其他GPIO口（通用输入输出口）分别与通信系统的GSM（GlobalSystemforMobileCommunication）模块和nRF（Nordic公司出品的单芯片无线收发芯片）模

4、块、图像采集系统的摄像头、警报系统的蜂鸣器相连接，实现其各自的功能，如图2所示。　　2.2信息监测采集系统　　信息监测采集系统的主要功能是对车内的环境参数进行实时监测采集，并通过通信系统传递具体参数给主控系统，为主控系统的综合判断提供客观准确的数据。监测的信息包括振动信息、温度信息和人体红外线信息。所以相对应需要的模块有振动感应模块、温度感应模块和人体红外感应模块。为了更好地采集这些信息参数，可以将在车内的每个座椅下安放振动感应模块、温度感应模块和人体红外感应模块进行防误锁信息的监测，在汽车侧窗玻璃内侧和前后挡风玻璃内侧安装振动感应模块进行防盗信息的监测

5、。为了更好地传递监测信息，每个信息监测模块都会有一个独立的通信系统的nRF模块。该模块通过无线通信的方式将监测信息传递给主控系统，如图3所示。　　2.2.1振动感应模块　　振动感应模块主要是感应声波的振动，采用801S振动检测传感器，具有极宽的振动侦测范围、无方向限制、低损耗、灵敏度可由电路调整、TTL电平触发等特点。　　2.2.2温度感应模块　　温度感应模块主要是实时感应车内的温度，经过调查发?F经过夏日暴晒，车厢内的温度可以高达78.5℃，这个温度对人体是十分危险的，因此将车内合理温度范围设定为4～35℃。　　本系统采用的DS18B20单线数字温度计

6、其测温范围为-55～+125℃，并且以0.5℃递增，可以涵盖设定的温度范围，而且温度以九位数字量读出，单线接口仅需一个端口引脚进行通讯，具有读数方便，通信简单、安装简便的特点。　　2.2.3人体红外感应模块　　人体红外感应模块主要的功能是实时感应车内的人体红外线，检测车内是否有人员的存在。本模块选择采用捷深科技公司的HC-SR501模块，该模块是基于红外线技术的自动控制模块，采用德国原装进口LHI778探头设计，具有灵敏度高，可靠性强，超低电压工作模式的特点。该模块可以感应到100°的角度，最大半径是7米，当人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则

7、自动延时关闭高电平，输出低电平。　　2.3通信系统　　通信系统是负责主控系统与车主手机、主控系统与信息监测系统之间的通信，主要包括nRF模块、GSM模块和云服务器。如图4所示。　　2.3.1nRF模块　　考虑到车内的实际环境，信息监测系统和主控系统通过电路直接连接是不现实的，因此必须采用无线通信的模式。本系统采用的nRF模块型号是nRF24L01无线模块，它是一款工作在2.4GHz～2.5GHz的ISM（IndustrialScientificMedical）频段的新型单片射频收发器件，其具有功耗低、收发方便等特点。　　2.3.2GSM模块　　GSM模块

8、的功能是建立主控系统与车主手机的短信通信、主控系统与云服务器之间的GPRS通信。