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试论RFID和GSM的汽车防盗报警系统设计论文试论RFID和GSM的汽车防盗报警系统设计论文随着电子信息技术、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、网络化、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、芯片式和网络式。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网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系统功能按照网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，以便更换手机号码后进行修改;(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。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ISO14443A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R2、C3和R1、