現(xiàn)有的汽車防盜系統(tǒng)主要有主動式和被動式兩種，主動式以GPS防盜系統(tǒng)為代表，該防盜系統(tǒng)雖然能實時監(jiān)測和跟蹤車輛狀態(tài)，但車主往往需要每年向服務(wù)商支付費用，被動式防盜系統(tǒng)以PATS（Passive Anti Theft System）為代表，該防盜系統(tǒng)能有效的防止汽車在非法情況下起動發(fā)動機，但該系統(tǒng)一旦被破解或者車輛被強行移動時，車主就無能為力了。因此，設(shè)計一種價格低廉、實時性高的雙向汽車防盜系統(tǒng)就顯得尤其重要了。本文汽車軟硬結(jié)合板小編將介紹一款汽車防盜系統(tǒng)中起至關(guān)重要作用的硬件電路設(shè)計。

主控制器

主控制器是整個防盜系統(tǒng)的核心，本文選用性能穩(wěn)定、功能強大的STM32F103系列單片機為主控制器，主控制器及外圍電路如圖1所示。

圖1 主控制器及外圍電路

該主控制器及外圍電路主要主時鐘、復(fù)位、JTAG（Joint Test Action Group）下載等電路組成，該主控制器自帶RTC（Real Time Clock）功能，該電路時鐘信號依靠外接的32.7 68K晶振，當(dāng)系統(tǒng)斷電后由備用電池供電。

GSM模塊

GSM模塊電路如圖2所示，該電路選用西門子的雙頻工業(yè)級GSM模塊TC35i，該電路是在主控制器的控制下向車主手機發(fā)送消息，同時接收車主的相關(guān)控制命令。

圖2 GSM模塊電路

GPS模塊

GPS模塊電路如圖3所示，該電路以U—Blox公司的GPS芯片NEO-6M為核心，在主控制器的控制下實現(xiàn)GPS的定位功能，GPS芯片與主控制器之間通過串行總線通信，電路中的EE PROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）芯片AT24C32用來保存GPS的相關(guān)設(shè)置參數(shù)。

圖3 GPS模塊電路設(shè)計

CAN接口

CAN接口電路如圖4所示，STM32F103系列單片機自帶CAN網(wǎng)絡(luò)接口，因此，只需要在主控制器與汽車CAN網(wǎng)絡(luò)之間加一個總線驅(qū)動器，本文選用具有差動發(fā)送和差動接收功能的TJA1050。該電路將主控制器與車載網(wǎng)絡(luò)連接，主控制器可以通過車載網(wǎng)絡(luò)獲取汽車門開關(guān)、鎖車信息等汽車狀態(tài)，也可以在緊急情況下向車身控制模塊發(fā)出命令，切斷燃油泵的供電。

圖4 CAN接口模塊電路設(shè)計

加速度模塊

加速度模塊電路如圖5所示，ADXL345是美國亞諾德半導(dǎo)體公司（Analog Devices）生產(chǎn)的一款數(shù)字式三軸加速度計，具有小巧輕薄、超低功耗、可變量程、高分辨率等特點，其輸出采用I2C和SPI總線。該電路用以檢測車身姿態(tài)及運動狀態(tài)，車主通過遙控器鎖車后，主控制讀取汽車當(dāng)前的車身姿態(tài)信息作為初始值，當(dāng)車身發(fā)生振動、傾側(cè)、移動時，其三軸的輸出值與該初始值進行比較，當(dāng)兩者的差值超過設(shè)定值時，即判定為非法情況。

圖5 加速度模塊電路設(shè)計

電源模塊

電路電路如圖6所示，由汽車蓄電池提供12V電源電壓，通過三端穩(wěn)壓器轉(zhuǎn)換成所需的各種電壓。

圖6 電源模塊電路設(shè)計

汽車軟硬結(jié)合板結(jié)語

該方案的實現(xiàn)思路是主控制器通過車聯(lián)網(wǎng)實時獲取汽車狀態(tài)，并對其進行監(jiān)測，當(dāng)盜竊行為發(fā)生時，通過GSM網(wǎng)絡(luò)將汽車狀態(tài)信息和當(dāng)前的位置信息實時傳送至車主的手機中，同時車主可通過遠程命令切斷燃油供給，從而實現(xiàn)汽車防盜的功能。而車主只需要購買一張手機卡，成本非常低廉，具有很高的市場應(yīng)用及推廣價值。