试论rfid和gsm的汽车防盗报警系统设计

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1、试论RFID和GSM的汽车防盗报警系统设计随着电子信息技术、传感器技术、无线通信技术和全球卫星定位技术的飞速发展，汽车防盗系统正在向多功能化、X络化、可视化和便捷化方向发展。目前汽车防盗装置按其结构与功能可分为4大类：机械式、电子式、芯片式和X络式。电子防盗是目前应用最多的防盗方式，而芯片式的数码防盗和X络式防盗则是汽车防盗技术的发展方向。射频识别RFID技术又称电子标签，它是一种非接触式的自动识别技术，具有无源、免接触、安全性好、使用方便等特点。本文应用RFID技术和成熟的远程控制GSM及GPS技术，设计出一个汽车防盗报警系统，该系统突破了距离的限制，覆盖范围广，可用于

2、实时高精度监测车辆位置以及被盗车辆的定位追踪，提高失窃车辆被找回的速度。　　1系统功能与总体方案　　1.1系统功能　　按照X络式智能化汽车防盗系统的功能要求和汽车防盗报警系统特点，总体功能要求如下：　　(1)应用RFID技术作为第一重防盗，系统通过RFID模块对车主进行识别。如果识别正确，车门将会打开，否则，车门将不会打开;　　(2)系统可以识别车主的信息，以辨别控制信息是否为真正的车主发送。车主可以修改辨别控制信息，以便更换号码后进行修改;　　(3)当非法分子通过暴力手段盗走车辆后，车主可通过发送短信代码对车辆进行切断主电路，使车辆无法继续正常行驶和控制车辆发回车辆当前

3、的地理位置信息，以便车主和公安机关迅速找到失窃车辆的控制。　　1.2系统总体方案　　根据系统的功能要求，所设计的汽车防盗报警系统的总体结构框图如图1所示。系统主要由外部信息检测单元、MCU主控和执行单元组成。外部信息检测单元由车辆震动传感器、RFID用户信息读取单元、GPS车辆位置信息读取单元组成。MCU主控和执行单元主要由单片机、GSM短信无线收发模块，汽车控制电路组成。汽车控制电路主要由继电器组成，用来控制汽车的主电源电路和汽车的点火系统的通断。　　外部信息检测单元获得车辆信息通过UART接口与主控单元进行数据交流，主控中心对获得的车辆信息解析为用户可识别的信息，再根

4、据GSM模块获得的控制指令将做出相应的控制动作。　　根据系统功能要求，设计了用户刷卡进入、修改控制密码、修改用户控制号码、关闭和开启汽车主电路、自动返回车辆位置信息(经度、纬度、海拔、运动速度等)和控制系统报警等软件功能。　　2系统的硬件设计　　2.1电源模块　　稳定可靠的电源是整个系统可靠稳定运行的前提条件。本系统中主要模块：MCU模块、GSM模块、GPS模块、RFID模块、LCD模块，它们的供电电源均为5V。而汽车采用12V电压的蓄电池作为供电电源，因此，本系统需要设计一个将汽车蓄电池12V电压降为5V电压的电源模块。　　系统电源模块采用LM7805三端稳压器芯片，其

5、有一系列固定的电压输出。由它组成的稳压电源所需的外围元器件极少，内部还有过流、过热保护电路，如能提供足够的散热片，就能提供大于1.5A的输出电流。　　2.2主控模块　　系统主控模块包括单片机、复位电路、外部晶振电路，其中单片机采用STC12C5A60S2新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8～12倍。有32个外部双向I/O口，1280字节RAM，有E2PROM功能，内部集成MAX810专用复位电路，4个16位定时器，7路外部中断I/O口，通用全双工异步串行口(UART)，双串口，具有ISP/IAP编译器，可通过串口直接下载用户程序，无需专用的下载器

6、。　　2.3RFID模块　　系统中RFID模块选用的是MIFARE522模块，该模块的硬件电路主要包涵主控芯片和MFRC522芯片，MFRC522是与射频IC卡实现无线通信的核心部件，也是读写器读写Mifare卡的关键接口芯片，是目前用于13.56MHz频段的非接触式通信的主流读卡IC，使用27.12MHz的外部晶振，经过内部二分频得到13.56MHz频段。MFRC522是NXP公司针对三表应用推出的一款低电压、低成本、体积小的非接触式读写卡芯片，是智能仪表的较好选择。该芯片采用先进的调制和解调技术，集成了13.56MHz频段所有类型的被动非接触式通信方式和协议，并支持I

7、SO14443A所有的层，传输速度最高可达424kb/s，内部的发送器部分不需增加有源电路就能直接驱动近距离天线，接收器部分提供了一个解调与解码电路，用于处理ISO14443A兼容的应答器信号。数字处理部分提供奇偶和CRC检测功能。MFRC522具有3种接口方式可方便地与任何MCU通讯：SPI模式、UART模式、I2C模式。本系统中，MFRC522模块与MCU之间采用的是UART模式进行通讯的。　　在电感耦合式射频识别系统中，天线设计直接决定产品性能。本系统采用直接匹配的天线设计方式，分为发射电路、接收电路和天线及匹配电路。由