车载防盗与信息娱乐系统集成设计.doc

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1、车载防盗与信息娱乐系统集成设计　　汽车防盗器是一种安装在车上，用来增加盗车难度，延长盗车时间的装置，是汽车的保护神。它通过将防盗装置与汽车电路配接在一起，从而可以达到防止车辆被盗、被侵犯、保护汽车的目的。随着计算机网络和嵌入式技术的发展，汽车防盗系统由传统的机械式、电子式防盗装置向智能化程度更高的网络式防盗系统发展。　　IVI（In-VehicleInfotainment）车载信息娱乐系统，是采用车载专用中央处理器，基于车身总线系统和互联网服务，形成的车载综合信息处理系统。IVI能够实现包括三维导航、实时路况、故障检测、车辆信息、移动办公等一系列应用，极大地提

2、升车辆电子化、网络化和智能化水平。　　CAN（ControllerAreaNetwork）控制器局域网络，由德国BOSCH公司开发并最终成为国际标准。在诸多汽车总线中，CAN总线有着重要的地位，是汽车电子装置之间通信的标准总线，在汽车分布式控制系统中得到了广泛的应用，拥有以CAN底层协议为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。本系统提出一种将汽车防盗功能和信息娱乐功能集成设计的方法，有效地利用汽车现有资源，实现了车载电子系统结构和功能上的优化。　　与市场上现有系统相比，本系统具有如下优势：　　（1）防盗和信息娱乐系统集成设计，成本低、结构简化、功能强大；

3、　　（2）采用网络式防盗系统，具有运行稳定、实时性强、可靠性高等优点；　　（3）系统CAN总线部分可以与其他车身电子系统相结合，利于二次开发。　　1系统总体设计　　1.1系统总体结构　　本系统由中央控制单元和CAN网络节点两部分组成。中央控制单元选用ST公司生产的STM32F103X微处理器作为核心，结合GPRS无线通信等技术，实现汽车定位、远程报警以及信息娱乐功能。CAN网络节点包括油路节点、发电机节点以及DCM（DoorControlModule）车门控制模块节点，实现车辆状态监测与车辆防盗功能。中央控制单元与CAN网络节点间通过CAN总线进行通信。系统的

4、总体结构如图1所示。　　　　图1系统总体框图　　1.2防盗功能的实现　　本系统的防盗功能设计是将DCM和GPS定位模块作为汽车安全状态的监测节点。系统设置为防盗模式时，由DCM检测汽车是否被非法入侵，GPS定位检测汽车是否被非法移动。在检测到汽车处于不安全状态时，首先启动GSM/GPRS通信模块，通过中央控制器控制，利用GSM短信息将GPS定位所得汽车位置经纬度发送到车主手机终端，实现对汽车位置的精确定位；然后启动车后摄像头拍摄车后图像，利用GPRS无线通信技术将图像发送到车主手机终端，辅助GPS对汽车位置进行定位；中央控制器通过CAN总线发送切断油路和关闭发

5、电机的信号，从而有效地避免汽车被盗的事件发生。　　1.3信息娱乐功能的实现　　系统设置为正常模式时，LCD模块显示主菜单界面，通过触摸屏和按键，进行人机交互和功能体验。GSM/GPRS/GPS模块用于实现车载电话、GPS定位等功能；摄像头模块用于实现汽车后视功能；MP3模块用于实现语音播放的功能；LCD模块用于界面显示。　　2硬件设计　　系统的硬件设计主要包括两部分，一个是中央控制单元硬件设计，另一个是CAN网络节点硬件设计。本系统微控制器选用基于Cortex？M3内核的ARM微控制器STM32F103X，具有低成本、低功耗等特点，为注重功耗和效率的系统提供了

6、可行的设计方案。　　2.1中央控制单元硬件设计　　中央控制部分主要包括微处理器STM32F103ZET6，通过SPI1接口与微控制器连接的MP3模块，该模块核心为VLSI公司生产的VS1053，是一款高性能、低功耗的解码芯片；通过SPI2接口与微控制器连接的LCD显示模块；通过SCCB接口与微控制器连接的摄像头模块，该模块核心为OV公司生产的OV7670，体积小、工作电压低，提供单片VGA摄像头和影像处理器的所有功能；通过USART接口与微控制器连接的GSM/GPRS/GPS模块，该模块的核心为SIM公司生产的SIM900A，性能稳定、外观精巧、功耗低；STM

7、32自带bxCAN，即基本扩展CAN，它支持11位的BasicCAN模式及29位的PeliCAN模式，通信速率高达1Mb/s，支持时间触发通信，具有3个发送邮箱，3级深度的2个接收FIFO。CAN收发器选用NXP公司的TJA1050，它与“ISO11898”标准完全兼容，高速度（最高可达1Mb/s），极低的电磁辐射，没有供电的节点不会对总线造成干扰，同时带有宽共模范围的差动接收器，抗电磁干扰能力极强，至少可以连接110个节点，非常适合本系统。中央控制部分的硬件连接图如图2所示。　　　　图2中央控制部分硬件连接图　　2.2CAN网络节点硬件设计　　CAN网络节点

8、主要包括微处理器STM32F103C8