CN201932118U - 汽车防盗定位监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防盗定位监控装置包括：传感器组、微控制器、受控部件、GSM模块、GPS模块、SD存储卡模块和TFT显示模块。传感器组中包括热释电传感器、红外信号处理电路、震动传感器、震动信号处理电路、移动和倾斜传感器、移动和倾斜信号处理电路、油门踏板传感器，受控部件中包括话筒和喇叭组件、声光报警电路、汽车门锁控制器、油路控制器，传感器组中各个传感器、受控部件中各个组件、GSM模块、GPS模块、SD存储卡模块和TFT显示模块均与微控制器各接口引脚连接，本实用新型构思新颖，将GSM技术和GPS技术有机的结合，具有实时监控，安全性强，抗干扰性强等特点。

Description

汽车防盗定位监控装置

技术领域

本实用新型涉及汽车电子领域，更具体涉及一种汽车防盗定位监控装置。本实用新型具有实时监控，安全性强，抗干扰性强的优点。

背景技术

随着社会的进步，汽车正在步入寻常百姓家，但随之而来的是日益严峻的汽车被盗问题。本实用新型正是基于这种问题而提出的一种新型智能汽车防盗定位监控***。

现在市面上出现的许多汽车防盗器材产品，主要有如下三大类：机械式防盗***、电子式防盗***，网络式防盗定位***。然而，这些防盗产品都有其相应的弊端：机械式防盗***笨重、具有使用不方便等缺点；电子式防盗***采用声光报警器和电子遥控器方案，当车主远离汽车时，根本无法听到遥控器汽车报警***的鸣叫，致使车主无法获知汽车被盗情况，并且当有近距离的强功率电磁波干扰时，能够屏蔽汽车遥控开关锁的电磁波，使汽车处于“假锁”状态；网络式防盗定位***采用GPS技术获取汽车定位信息，采用简单的检测技术，用GSM网络发送短信通知车主位置和安全情况，但这种技术容易导致检测错误，且多数只能对汽车进行单向监测。总的来说，现有的汽车防盗产品具有使用不方便、安全性不高的缺点。

本实用新型采用智能传感检测技术，设计智能传感器组，有效检测汽车异常情况；再结合GSM技术和GPS技术，实现汽车与车主的通信和汽车的定位；受控部件和GSM的结合使用可以实现远程实时监控汽车；通过微控制器进行用户验证和短信解码，安全性强，有效解决了现有汽车防盗技术的不方便、安全性不高的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提出了一种汽车防盗定位监控装置。具有实时监控，安全性强，抗干扰性强的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种汽车防盗定位监控装置，包括传感器组、微控制器、受控部件，其特征在于：

传感器组中包括热释电传感器、红外信号处理电路、震动传感器、震动信号处理电路、移动和倾斜传感器、移动和倾斜信号处理电路、油门踏板传感器，其中：

热释电传感器的信号输出端连接至红外信号处理电路的信号输入端，红外信号处理电路的信号输出端连接微控制器的P1.0口；

震动传感器的信号输出端连接至震动信号处理电路的信号输入端，震动信号处理电路的信号输出端连接微控制器的P1.1口；

移动和倾斜传感器的信号输出端连接至移动和倾斜信号处理电路的信号输入端，移动和倾斜信号处理电路的信号输出端连接微控制器的P1.2口；

油门踏板传感器的信号输出端直接连接微控制器的P1.3口；

受控部件中包括话筒和喇叭组件、声光报警电路、汽车门锁控制器、油路控制器，其中：

话筒和喇叭组件中，第一光耦的光发射部分连接微控制器的P1.4口，第一光耦光接收部分连接音频控制电路，音频控制电路连接监听话筒和喊话喇叭；

具体电路设计为：在话筒和喇叭组件中，微控制器的P1.4口连接至第一光耦的光发射部分阳极，第一光耦的光发射部分阴极连接电阻R1到地，第一光耦光接收部分的集电极连接至5V电源正极，发射极连接电阻R2到地，发射极同时作为信号输出端连接至音频控制电路的控制端口。音频控制电路的信号输入端连接至GSM模块的信号输出端，音频控制电路的音频输出端连接至喊话喇叭，音频控制电路的音频输入端连接至监听话筒。

声光报警电路中，第二光耦的光发射部分连接微控制器的P1.5口，第二光耦光接收部分连接LED灯驱动器和功率放大器，LED灯驱动器连接LED报警灯，功率放大器连接报警喇叭；

具体电路设计为：在声光报警电路中，微控制器的P1.5口连接至第二光耦的光发射部分阳极，第二光耦的光发射部分阴极连接电阻R3到地，第二光耦光接收部分的集电极连接至5V电源正极，发射极连接电阻R4到地，发射极同时通过电阻R5连接到三极管Q1的基极，三极管Q1发射极连接到地，三极管Q1集电极连接至继电器RELAY1线圈的下端，继电器RELAY1线圈的上端连接至5V电源正极。继电器RELAY1的线圈两端并联反向二极管D1。继电器RELAY1的其中一路开关连接LED灯驱动器，LED灯驱动器连接至LED报警灯的阳极，LED报警灯的阴极接地。继电器RELAY1的另一路开关连接功率放大器，功率放大器连接至报警喇叭。

汽车门锁控制器中，第三光耦的光发射部分连接微控制器的P1.6口，第三光耦光接收部分连接汽车门锁；

具体电路设计为：在汽车门锁控制器中，微控制器的P1.6口连接至第三光耦的光发射部分阳极，第三光耦的光发射部分阴极连接电阻R6到地，第三光耦光接收部分的集电极连接至5V电源正极，发射极连接电阻R7到地，发射极同时通过电阻R8连接到三极管Q2的基极，三极管Q2发射极连接到地，三极管Q2集电极连接至继电器RELAY2线圈的下端，继电器RELAY2线圈的上端连接至5V电源正极。继电器RELAY2的线圈两端并联反向二极管D2。继电器RELAY2的开关连接汽车门锁。

油路控制器中，第四光耦的光发射部分连接微控制器的P1.7口，第四光耦光接收部分连接油路电磁阀；

具体电路设计为：在油路控制器中，微控制器的P1.7口连接至第四光耦的光发射部分阳极，第四光耦的光发射部分阴极连接电阻R9到地，第四光耦光接收部分的集电极连接至5V电源正极，发射极连接电阻R10到地，发射极同时通过电阻R11连接到三极管Q3的基极，三极管Q3发射极连接到地，三极管Q3集电极连接至继电器RELAY3线圈的下端，继电器RELAY3线圈的上端连接至5V电源正极。继电器RELAY3的线圈两端并联反向二极管D3。继电器RELAY3的开关连接油路电磁阀；

GSM模块的RXD、TXD端口分别连接至微控制器的P3.6、P3.7口；

P3.6、P3.7设置为USCIA1的UART工作模式，GSM模块的音频接口连接至音频控制电路；

GPS模块的RXD0、TXD0端口分别连接至微控制器的P3.4、P3.5口；

P3.4、P3.5设置为USCIA0的UART工作模式；

SD存储卡模块的数据和控制端连接至微控制器的P5口；

P5.0、P5.1、P5.2、P5.3设置为USCIB1的SPI工作模式；

TFT显示模块的数据和控制端口连接至微控制器P2、P4、P6口；

紧急报警按钮与微控制器的P3.1口相连接；

微控制器采用美国TI(德州仪器)公司MSP430F2618单片机。GSM模块采用BENQ(明基)公司的M22 GSM/GPRS模块。GPS模块采用GPS-MD模块。SD存储卡模块采用普通手机用SD卡。TFT显示模块采用分辨率为320*240的TFT液晶显示屏，并带触摸功能。

监听话筒采用微型话筒，报警灯采用闪烁式LED灯，喊话喇叭和报警喇叭均采用5W/8Ω纸盆喇叭；LED灯驱动器采用ULN2003芯片；功率放大器采用TDA2030A芯片。

第一光耦、第二光耦、第三光耦、第四光耦均选用光耦芯片(TLP521、6N137等)，起隔离作用，防止微控制器异常复位；D1、D2、D3为选用二极管(1N4001、1N4007等) ,为继电器产生的反向电动势提供消耗回路，保障***工作安全。继电器RELAY1选用单刀双掷继电器，继电器RELAY2和继电器RELAY3选用单刀双掷继电器。

电源模块采用汽车12V直流电源输入，经LM1084-5和LM1084-3.3电源模块稳压得到5V、3.3V稳定电压，为本***所有模块供电。

与现有技术相比本实用新型具有如下优点：

本实用新型构思新颖，将GSM技术和GPS技术有机的结合，同时采用美国TI公司的MSP430F2618单片机作为微控制器，对汽车异常信号进行分析，并控制相关部件动作，实现汽车远程控制。本实用新型在汽车上应用时，要放置于车内隐蔽位置，以防遭到盗车贼破坏。本实用新型可以检测汽车各种异常信号，也就是当汽车受到被盗或被破坏的威胁时，传感器组采集这些信号，处理后并将其传送至微控制器，微控制器通过控制GSM模块以发送短信的形式通知车主。同时，车主可以通过车主手机与车载GSM模块取得通信，微控制器实现GSM短信解码和号码验证，并由此控制汽车的相关部件或控制GPS模块以获取定位信息。

本实用新型具有实时监控，安全性强，抗干扰性强等特点。

附图说明

图1是一种汽车防盗定位监控装置的电路原理图。

图2是一种汽车防盗定位监控装置结构示意图。

图3是一种汽车防盗定位监控装置工作流程示意图。

其中，1-传感器组，2-微控制器(MSP430F2618)，3-受控部件，4-GSM模块(M22)，5-GPS模块(GPS-MD)，6-SD存储卡模块，7-TFT显示模块(320*240，带触摸功能)，8-电源模块，9-紧急报警按钮,11-热释电传感器,12-红外信号处理电路（BISS0001）,13-震动传感器（810S）,14-震动信号处理电路（74HC14），15-移动和倾斜传感器（MMA7660），16-移动和倾斜传感信号处理电路，17-油门踏板传感器（红外漫反射光电开关E18-D80NK），31-话筒和喇叭组件，311-监听话筒，312-喊话喇叭，313-音频控制电路，314-第一光耦，32-声光报警电路，321-LED灯驱动器（ULN2003），322-功率放大器（TDA2030A），323-报警喇叭，324-LED报警灯，325-第二光耦，33-汽车门锁控制器，331-汽车门锁，332-第三光耦，34-油路控制器，341-油路电磁阀，342-第四光耦，41-SIM卡座，51-GPS天线。

具体实施方式

下面结合附图详细说明。

一种汽车防盗定位监控装置，包括传感器组1、微控制器2、受控部件3，其特征在于：

传感器组1中包括热释电传感器11、红外信号处理电路12、震动传感器13、震动信号处理电路14、移动和倾斜传感器15、移动和倾斜信号处理电路16、油门踏板传感器17，其中：

热释电传感器11的信号输出端连接至红外信号处理电路12的信号输入端，红外信号处理电路12的信号输出端连接微控制器2的P1.0口；

震动传感器13的信号输出端连接至震动信号处理电路14的信号输入端，震动信号处理电路14的信号输出端连接微控制器2的P1.1口；

移动和倾斜传感器15的信号输出端连接至移动和倾斜信号处理电路16的信号输入端，移动和倾斜信号处理电路16的信号输出端连接微控制器2的P1.2口；

油门踏板传感器17的信号输出端连接微控制器2的P1.3口；

热释电传感器11采用红外热释电感应器，可探测人体红外信号。当有人进入热释电传感器11的检测范围，它输出的传感信号传送至红外信号处理电路12，处理电路输出电平信号传至微控制器2的P1.0口。该电平为高，表示正常情况；电平为低，表示异常情况。

震动传感器13采用801S型震动传感器，当汽车受到破坏而产生强震动时，震动传感器13输出的传感信号经过震动信号处理电路14输出一定宽度的脉冲信号，该信号传送至微控制器2的P1.1口。

移动和倾斜传感器15由加速度传感器MMA7660及移动和倾斜信号处理电路构成。当汽车车身发生倾斜或发生移动时，即任一维方向加速度值发生改变时，移动和倾斜传感信号处理电路16输出电平跳变信号，该信号传送至微控制器1的P1.2口。

油门踏板传感器17由红外漫反射光电开关E18-D80NK构成，当油门踏板被压下，进入油门踏板传感器17的检测区域，油门踏板传感器17直接输出跳变电平信号。该信号传送至微控制器2的P1.3口。

受控部件3中包括话筒和喇叭组件31、声光报警电路32、汽车门锁控制器33、油路控制器34，其中：

话筒和喇叭组件31中，第一光耦314的光发射部分连接微控制器2的P1.4口，第一光耦314光接收部分连接音频控制电路313，音频控制电路313连接监听话筒311和喊话喇叭312；

具体电路设计为：在话筒和喇叭组件31中，微控制器2的P1.4口连接至第一光耦314的光发射部分阳极，第一光耦314的光发射部分阴极连接电阻R1到地，第一光耦314光接收部分的集电极连接至5V电源正极，发射极连接电阻R2到地，同时作为信号输出端连接至音频控制电路313的控制端口，音频控制电路313的信号输入端连接至GSM模块4的信号输出端，音频控制电路313的音频输出端连接至喊话喇叭312，音频控制电路313的音频输入端连接至监听话筒311。

声光报警电路32中，第二光耦325的光发射部分连接微控制器2的P1.5口，第二光耦325光接收部分连接LED灯驱动器321和功率放大器322，LED灯驱动器321连接LED报警灯324，功率放大器322连接报警喇叭323；

具体电路设计为：在声光报警电路32中，微控制器2的P1.5口连接至第二光耦325的光发射部分阳极，第二光耦325的光发射部分阴极连接电阻R3到地，第二光耦325光接收部分的集电极连接至5V电源正极，发射极连接电阻R4到地，同时通过电阻R5连接到三极管Q1的基极，三极管Q1发射极连接到地，三极管Q1集电极连接至继电器RELAY1线圈的下端，继电器RELAY1线圈的上端连接至5V电源正极。继电器RELAY1的线圈两端并联反向二极管D1。继电器RELAY1的其中一路开关连接LED灯驱动器321，LED灯驱动器321连接至LED报警灯324的阳极，LED报警灯324的阴极接地。继电器RELAY1的另一路开关连接功率放大器322，功率放大器322连接至报警喇叭323。

汽车门锁控制器33中，第三光耦332的光发射部分连接微控制器2的P1.6口，第三光耦332光接收部分连接汽车门锁331；

具体电路设计为：在汽车门锁控制器33中，微控制器2的P1.6口连接至第三光耦332的光发射部分阳极，第三光耦332的光发射部分阴极连接电阻R6到地，第三光耦332光接收部分的集电极连接至5V电源正极，发射极连接电阻R7到地，同时通过电阻R8连接到三极管Q2的基极，三极管Q2发射极连接到地，三极管Q2集电极连接至继电器RELAY2线圈的下端，继电器RELAY2线圈的上端连接至5V电源正极。继电器RELAY2的线圈两端并联反向二极管D2。继电器RELAY2的开关连接汽车门锁331。

油路控制器34中，第四光耦342的光发射部分连接微控制器2的P1.7口，第四光耦342光接收部分连接油路电磁阀341；

具体电路设计为：在油路控制器34中，微控制器2的P1.7口连接至第四光耦342的光发射部分阳极，第四光耦342的光发射部分阴极连接电阻R9到地，第四光耦342光接收部分的集电极连接至5V电源正极，发射极连接电阻R10到地，同时通过电阻R11连接到三极管Q3的基极，三极管Q3发射极连接到地，三极管Q3集电极连接至继电器RELAY3线圈的下端，继电器RELAY3线圈的上端连接至5V电源正极。继电器RELAY3的线圈两端并联反向二极管D3。继电器RELAY3的开关连接油路电磁阀341；

GSM模块4的RXD、TXD端口分别连接至微控制器的P3.6、P3.7口；

P3.6、P3.7设置为USCIA1的UART工作模式，GSM模块4的音频接口连接至音频控制电路313；

GPS模块5的RXD0、TXD0端口分别连接至微控制器2的P3.4、P3.5口；

P3.4、P3.5设置为USCIA0的UART工作模式；

SD存储卡模块6的数据和控制端连接至微控制器2的P5口；

P5.0、P5.1、P5.2、P5.3设置为USCIB1的SPI工作模式；

TFT显示模块7的数据和控制端口连接至微控制器2P2、P4、P6口；

紧急报警按钮9与微控制器2的P3.1口相连接；

微控制器2通过P1.4口输出高低电平信号，驱动第一光耦314，将第一光耦314的输出信号控制音频控制电路313打开或关闭监听话筒311和喊话喇叭312。

微控制器2通过P1.5口输出高低电平信号，驱动第二光耦325，用第二光耦325的输出信号驱动三极管Q1，使其工作在开关状态，三极管Q1控制继电器RELAY1的闭合或分离，达到控制报警灯324和报警喇叭323工作或不工作的目的。

微控制器2通过P1.6口输出高低电平信号，驱动第三光耦332，用第三光耦332的输出信号驱动三极管Q2，使其工作在开关状态，三极管Q2控制继电器RELAY2的闭合或分离，达到控制汽车门锁(331)打开或关闭的目的。

微控制器2通过P1.7口输出高低电平信号，驱动第四光耦342，用第四光耦342的输出信号驱动三极管Q3，使其工作在开关状态，三极管Q3控制继电器RELAY3的闭合或分离，达到控制油路电磁阀341打开或关闭的目的。

由图3可知，本实用新型的具体工作流程如下：

本实用新型应用在汽车上时，正常状态工作在检测扫描任务中。微控制器2实时扫描传感器状态，检测是否有新短信或电话呼入，检测TFT触摸屏状态，检测紧急报警按钮状态。

当微控制器2判断到 P1.0口检测到异常信号，则为热释电传感器被触发，微控制器2控制GSM模块4发送短信“车内热释电传感器触发，请立刻采取防盗措施”至车主手机。

当微控制器2判断到 P1.1口检测到异常信号，则为震动传感器被触发，微控制器2控制GSM模块4发送短信“车内震动传感器触发，请立刻采取防盗措施”至车主手机。

当微控制器2判断到 P1.2口检测到异常信号，则为移动和倾斜传感器被触发，微控制器2控制GSM模块4发送短信“车内移动和倾斜传感器触发，请立刻采取防盗措施”至车主手机。

当微控制器2判断到 P1.3口检测到异常信号，则为油门踏板传感器被触发，微控制器2控制GSM模块4发送短信“车内油门踏板传感器触发，请立刻采取防盗措施”至车主手机。

车主收到短信息得知汽车存在的安全隐患，发送短信GSM模块4。微控制器2实时控制GSM模块4读取新短信，当微控制器2判断收到新短信，立即进行号码验证和短信解码。当号码验证为车主手机号码后才进入短信解码。

当短信解码结果为：短信内容为“启动监听程序”时，微控制器2通过P1.4控制打开话筒和喇叭组件31，使其与车主手机取得语音通信。

当短信解码结果为：短信内容为“启动声光报警”时，微控制器2通过P1.5控制声光报警电路32，使报警灯324闪烁及报警喇叭323发出警报声。

当短信解码结果为：短信内容为“关闭车门”时，微控制器2通过P1.6控制汽车门锁控制器33，关闭汽车门锁331。

当短信解码结果为：短信内容为“关闭油路”时，微控制器2通过P1.7控制油路控制器34，切断汽车油路。

当短信解码结果为：短信内容为“获取GPS信息”时，微控制器2读取GPS模块5GPS信息（包括时间、经度、纬度等），并将其以短信形式发送至车主手机。

当车主打电话呼入，微控制器2进行号码验证，当验证为车主手机号码拨入的电话，微控制器2通过P1.6控制汽车门锁控制器33，控制汽车门锁331。

通过TFT显示模块6显示经纬度信息。通过触摸屏操作，经过密码验证后可以进入信息更改界面，修改第一车主手机号码、第二车主手机号码及密码。

当汽车遇到紧急情况时（如被歹徒劫持、汽车野外抛锚）按下紧急报警按钮9报警。微控制器2检测到紧急报警按钮9按下的状态后，发送相应报警短信至第一和二车主手机号码发送报警求救短信。

本实用新型适用于个人车辆防盗追踪、紧急情况救援报警、租赁车辆定位追踪、物流企业车队管理、建筑工程车队管理、出租车调度管理、长途客运监控管理等。

Claims (2)

1.一种汽车防盗定位监控装置，包括传感器组(1)、微控制器(2)、受控部件(3)，其特征在于：

传感器组(1)中包括热释电传感器(11)、红外信号处理电路(12)、震动传感器(13)、震动信号处理电路(14)、移动和倾斜传感器(15)、移动和倾斜信号处理电路(16)、油门踏板传感器(17)，其中：

热释电传感器(11)的信号输出端连接至红外信号处理电路(12)的信号输入端，红外信号处理电路(12)的信号输出端连接微控制器(2)的P1.0口；

震动传感器(13)的信号输出端连接至震动信号处理电路(14)的信号输入端，震动信号处理电路(14)的信号输出端连接微控制器(2)的P1.1口；

移动和倾斜传感器(15)的信号输出端连接至移动和倾斜信号处理电路(16)的信号输入端，移动和倾斜信号处理电路(16)的信号输出端连接微控制器(2)的P1.2口；

油门踏板传感器(17)的信号输出端连接微控制器(2)的P1.3口；

受控部件(3)中包括话筒和喇叭组件(31)、声光报警电路(32)、汽车门锁控制器(33)、油路控制器(34)，其中： 

话筒和喇叭组件(31)中，第一光耦（314）的光发射部分连接微控制器(2)的P1.4口，第一光耦（314）光接收部分连接音频控制电路(313)，音频控制电路(313)连接监听话筒(311)和喊话喇叭(312)；

声光报警电路(32)中，第二光耦(325)的光发射部分连接微控制器(2)的P1.5口，第二光耦(325)光接收部分连接LED灯驱动器(321)和功率放大器(322)，LED灯驱动器(321) 连接LED报警灯(324)，功率放大器(322) 连接报警喇叭(323)；

汽车门锁控制器(33)中，第三光耦（332）的光发射部分连接微控制器(2)的P1.6口，第三光耦（332）光接收部分连接汽车门锁(331)；

油路控制器(34)中，第四光耦（342）的光发射部分连接微控制器(2)的P1.7口，第四光耦（342）光接收部分连接油路电磁阀(341)；

GSM模块(4)的RXD、TXD端口分别连接至微控制器的P3.6、P3.7口；

GSM模块(4)的音频接口连接至音频控制电路(313)；

GPS模块(5)的RXD0、TXD0端口分别连接至微控制器(2)的P3.4、P3.5口； 

SD存储卡模块(6)的数据和控制端连接至微控制器(2)的P5口；

TFT显示模块(7)的数据和控制端口连接至微控制器(2)P2、P4、P6口；

紧急报警按钮(9)与微控制器(2)的P3.1口相连接。

2.如权利要求1所述的一种汽车防盗定位监控装置，其特征在于：所述的微控制器(2)为美国TI(德州仪器)公司MSP430F2618单片机；

所述的LED灯驱动器(321)为ULN2003芯片；

所述的功率放大器(322)为TDA2030A芯片；

所述的第一光耦（314）、第二光耦(325)、第三光耦（332）、第四光耦（342）均为光耦芯片TLP521或者均为光耦芯片6N137。

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