基于LIN总线和彩信的汽车防盗系统
摘要
最新统计表明，我国已经是世界第二大汽车消费国。汽车不仅提升了人们的生活质量，为人们的出行提供了极大的便利，同时也连带出一个附加的技术：防盗。市场上现有的汽车防盗产品都有着这样那样的缺点，诸如：误报率高、安装不便、维护不便、声光污染和价格昂贵等缺点。微电子技术、汽车总线技术和无线通信技术的不断发展为我们在汽车防盗技术上提供了新思路和新手段。
本文首先介绍了基于LIN总线和彩信的汽车防盗系统的总体方案设计，在分析了汽车总线、短信及彩信通信的特点后，选择了基于LIN总线，短信和彩信相结合的方法构建本系统。
设计了基于LIN总线的移动终端的硬件结构。文中叙述了移动终端的硬件设计方法和电路实现的相关细节，包括芯片选型、DSP与MCU的接口电路、GPRS模块接口电路、电源转换；并详细叙述了基于DSP的图像采集和压缩的方法。
进行了系统软件设计，主要实现以下功能：在设防方式下，当安放于车内的传感器／开关触发时，移动终端发送中文报警短信或彩信到指定手机；车主可通过报警信息准确了解汽车的遭侵害位置，紧急情况下可以发送短信回控汽车；另外，车主还可以利用个人电脑进行远程控制。
The new statistics show that China has become the world's second auto consumption market. Autos not only improve the quality of people's life, but also bring great convenience for traveling. In addition, it raises another technology: auto guard. The current auto guard products have some disadvantages such as high false alarm rate、inconvenience of installation and maintaining、sound and light pollution and high price. The developing technologies of microelectronic、automotive network bus and wireless mobile communication provide us new ideas and new methods.
This paper discusses the overall conceptual design of auto-guard system based on LIN bus and MMS. After the analyzing the characteristic of the Short Message Service (SMS) and Multimedia Messaging Service (MMS), we choose to build our system with the combination of LIN bus, SMS and MMS.
We designed the terminal hardware structure based on LIN bus. It introduces the terminal's hardware design method and correlative details of circuit implement which include chip selection, interface circuit between DSP and MCU, GPRS module interface circuit, power supply. It also fully discusses the image acquisition and compression based on DSP.
The software of the system was designed to realize the function as follows: sending SMS in Chinese or MMS to appointed mobile telephone when detectors placed in auto was activated; User can know which part is offended accurately through alarm message; In emergency, the user can control auto by the means of breaking its oil circuit and switching off its motor. In addition, user can remotely control auto by computer.
本文首先介绍了基于LIN总线和彩信的汽车防盗系统的总体方案设计，在分析了汽车总线、短信及彩信通信的特点后，选择了基于LIN总线，短信和彩信相结合的方法构建本系统。
设计了基于LIN总线的移动终端的硬件结构。文中叙述了移动终端的硬件设计方法和电路实现的相关细节，包括芯片选型、DSP与MCU的接口电路、GPRS模块接口电路、电源转换；并详细叙述了基于DSP的图像采集和压缩的方法。
进行了系统软件设计，主要实现以下功能：在设防方式下，当安放于车内的传感器／开关触发时，移动终端发送中文报警短信或彩信到指定手机；车主可通过报警信息准确了解汽车的遭侵害位置，紧急情况下可以发送短信回控汽车；另外，车主还可以利用个人电脑进行远程控制。
The new statistics show that China has become the world's second auto consumption market. Autos not only improve the quality of people's life, but also bring great convenience for traveling. In addition, it raises another technology: auto guard. The current auto guard products have some disadvantages such as high false alarm rate、inconvenience of installation and maintaining、sound and light pollution and high price. The developing technologies of microelectronic、automotive network bus and wireless mobile communication provide us new ideas and new methods.
This paper discusses the overall conceptual design of auto-guard system based on LIN bus and MMS. After the analyzing the characteristic of the Short Message Service (SMS) and Multimedia Messaging Service (MMS), we choose to build our system with the combination of LIN bus, SMS and MMS.
We designed the terminal hardware structure based on LIN bus. It introduces the terminal's hardware design method and correlative details of circuit implement which include chip selection, interface circuit between DSP and MCU, GPRS module interface circuit, power supply. It also fully discusses the image acquisition and compression based on DSP.
The software of the system was designed to realize the function as follows: sending SMS in Chinese or MMS to appointed mobile telephone when detectors placed in auto was activated; User can know which part is offended accurately through alarm message; In emergency, the user can control auto by the means of breaking its oil circuit and switching off its motor. In addition, user can remotely control auto by computer.
引文
[1] 徐科军，陈荣保，张崇巍，《自动检测和仪表中的共性技术》，清华大学出版社，2000
[2] 黄贤武，王加俊等，《数字图像处理与压缩编码技术》，电子科技大学出版社，2000
[3] 朱秀昌，刘峰等，《数字图像处理与图像通信》，北京邮电大学出版社，2002
[4]Texas Instruments Incorporrated著，梁校雯，裴小平，李玉虎编译， (TMS320C54x系列DSP的CPU与外设》，清华大学出版社，2006
[5] 乔瑞萍，崔涛，张芳娟．《TMS320C54x DSP原理及应用》，西安电子科技大学出版社，2005
[6] 秦龙，《MSP430单片机C语言应用程序设计实例精讲》，电子工业出版社， 2006
[7] 魏小龙，《MSP430系列单片机接口技术及系统设计实例》，北京航空航天大学出版社，2002
[8] 胡学龙，许开宇，《数字图像处理》，电子工业出版社，2006
[9] 龚声蓉，刘纯平，王强等，《数字图像处理与分析》，清华大学出版社，2006
[10]徐科军，全书海，王建华，《信号处理技术》，武汉理工大学出版，2001
[11] 汪安民，《TMS320C54xxDSP实用技术》，清华大学出版社，2002
[12] 陆刚，现代汽车防盗装置开辟汽车防盗新时代，汽车情报,2005年9期
[13] Mechael Cheng，面向未来汽车应用的LIN总线系统，http://www.autoelectronics.eetchina.com 2006年08月09日
[14]汽车的防盗装置，http://www.wwwauto.net.cn/zdxl/xzs/200110-2.html
[15]我国车辆安全防范的新标准、新要求，http://www.autoworld.com.cn/yuandi/luntan/shiyong/safty.html
[16] 防盗有道 谈汽车防盗锁，http://auto.sina.com.cn/news/2005-01-17/141895741.shtml
[17] 向智能化网络化发展 汽车防盗解决方案，http://www.rfidworld.com.cn/news/2005/6-24/91520.html
[18] 汽车防盗锁方向盘锁的发展概况，http://caryou. 116.com.cn/116/caryou/wlsc/files/259878.shtml
[19]2004年度中国汽车防盗器市场研究报告，http://www.auto-a.hc360.com/2005dq/yjbg_04.htm
[20] 国内汽车防盗装置及其适用标准简介,2005．12．1，http://www.istis.sh.cn/list/list.asp?id=2451
[21]李智慧，王丽军，赵春明，基于GSMSMS的车辆防盗报警系统，汽车电 器，2005年5期
[22] 戴燕云，王柏祥，章专，基于GPRS的嵌入式实时图像监控系统，工业控制计算机2005年18卷9期9—10
[23] 曾一凡，洋梅金，花顺，基于短消息的远程报警系统的设计与实现，沈阳大学学报，第17卷第2期，2005年4月，68—70
[24] 晏敏，曾云，曾健平，颜永红，远程汽车防盗报警系统的设计，宇航计测技术，2004年24卷第6期，49—51
[25] 李驹光．ARM应用系统开发详解—基于S3C4510B的系统设计[M] ．北京： 清华大学出版社，2004．168-207．
[26] 王运涛，方彦军，李世红．基于Internet的嵌入式远程监控终端的开发[J]．工业控制计算机2004,17(5)：13-14．
[27] 蒋爱国，杨卫英．一种嵌入式以太网传输系统的设计和实现[J]．电视技术 2004,28(7)：36-38．
[28] 俞斌，贾雅琼．基于DSP的语音信号处理系统中的抗干扰技术[J] ．国外电子件,2006，12(10)：30-32．
[29] 毛春升 王征,CAN/LIN总线在车身控制网络中的应用，低压电器5月2006年40—42
[30] 李瑞峰 顾义坤，基于GSM/GPRS网络的家用机器人远程监控系统设计制造业自动化第28卷第10期2006-10(71—74)
[31] 朱华，发展中的汽车防盗系统，城市车辆,2005年3期
[32] 韩晓萍 邵宏强 李佰国，GPRS技术在电力远程抄表系统中的应用，电子测量与仪器学报2005年8月81—83
[33] 杨忠敏，汽车电子防盗——魔高一尺 道高一丈，汽车与安全,2005年4期
[34] 程林 徐晔 郑正奇，基于TMS320C5409的图像压缩系统，电子设计应用， 2006．8,152-154
[35] 张砚臣1，徐中佑1，梁昌洪，GPRS网络上MM S业务的实现方法，现代电子技术，2005年第15期总第2006，34-38
[36]张祎，朱新坚，基于嵌入式终端的彩信监护系统设计与实现，计算机工程，2006年10月，第32卷第19期，242-244
[37] 宋亚楠1，仲茜，基于MMS的嵌入式无线视频报警系统，计算机工程,2006年11月，第32卷第22期
[38] Karen Pamell.LIN总线——CAN的经济替代方案．电子产品世界，2005．4
[39]谭眷毅，高锋，基于GSM的车载无线防盗系统，江南大学学报(自然科学版 2005年8月第4卷第4期，386—389
[40] 雷宏江，基于DSP的图像压缩系统的设计与实现，西南交通大学硕士研究生学位论文，2004
[41] 李爽，车身总线在车辆监控系统车载终端中的应用与研究，中国海洋大学， 硕士研究生学位论文，2006
[42] 顾义坤，基于GSN/GPRS网络的家用机器人远程监控系统研究，哈尔滨工业大学，硕士研究生学位论文，2006
[43] 刘海峰，基于DSP的数字图像压缩系统的实现，哈尔滨工程大学硕士学位论文,2005
[44]余辉，具有图像记忆功能的汽车黑匣子的研究与设计，合肥工业大学，硕士研究生论文，2006
[45] 韩光省，基于LIN总线技术的汽车车门系统的开发，吉林大学硕士学位论文．2005
[46] Texas Instruments Incorporated,TMS320VC5409 Fixed-Point Digital Signal Processor Data Manual, SPRS082E April 1999-Rebised February 2004
[47] R.C. Luo, P.K. Wang, T.Y. Hsu, T.Y. Lin. Navigation & Mobile Security Systemof Intelligent Security Robot. ICIT 2005.IEEE International Conference on industrial Technology, 2005:260-265
[48] ETSI GSM 07.05: Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); Use of Data Terminal Equipment- Data Circuit Terminating; Equipment (DTE-DCE)interface for Short Message Service (SMS) and Cell Broadcast Service (CBS).Version 5.5.0.1998
[49] J. Rendon, F. Casadevall, D. Serarols, J.L. Faner. Analysis of Snoop TCP Protocol in GPRS System. Electronics Letters. 2001,37(10):651-652
[50] Zdenek Kaspar, Jiri Kuhn.LIN 2.0 Connectivity on Freescale 8/16-bit MCUs Using Volcano LTP,2004,http://www.freescale.com/
[51] Motorola. LIN Solution 2003. Motorola.2003. pp1～7.
[52] OV7660 Color Cmos VGA (VarioPixel)CAMERACHIP Preliminary Datasheet Version 1.01[Z].OmniVision Technologies,Inc.,May 19,2004.
[53] GR47/48 Design Guidelines[Z].Sony Ericsson Mobile Communciations.,2003.
[2] 黄贤武，王加俊等，《数字图像处理与压缩编码技术》，电子科技大学出版社，2000
[3] 朱秀昌，刘峰等，《数字图像处理与图像通信》，北京邮电大学出版社，2002
[4]Texas Instruments Incorporrated著，梁校雯，裴小平，李玉虎编译， (TMS320C54x系列DSP的CPU与外设》，清华大学出版社，2006
[5] 乔瑞萍，崔涛，张芳娟．《TMS320C54x DSP原理及应用》，西安电子科技大学出版社，2005
[6] 秦龙，《MSP430单片机C语言应用程序设计实例精讲》，电子工业出版社， 2006
[7] 魏小龙，《MSP430系列单片机接口技术及系统设计实例》，北京航空航天大学出版社，2002
[8] 胡学龙，许开宇，《数字图像处理》，电子工业出版社，2006
[9] 龚声蓉，刘纯平，王强等，《数字图像处理与分析》，清华大学出版社，2006
[10]徐科军，全书海，王建华，《信号处理技术》，武汉理工大学出版，2001
[11] 汪安民，《TMS320C54xxDSP实用技术》，清华大学出版社，2002
[12] 陆刚，现代汽车防盗装置开辟汽车防盗新时代，汽车情报,2005年9期
[13] Mechael Cheng，面向未来汽车应用的LIN总线系统，http://www.autoelectronics.eetchina.com 2006年08月09日
[14]汽车的防盗装置，http://www.wwwauto.net.cn/zdxl/xzs/200110-2.html
[15]我国车辆安全防范的新标准、新要求，http://www.autoworld.com.cn/yuandi/luntan/shiyong/safty.html
[16] 防盗有道 谈汽车防盗锁，http://auto.sina.com.cn/news/2005-01-17/141895741.shtml
[17] 向智能化网络化发展 汽车防盗解决方案，http://www.rfidworld.com.cn/news/2005/6-24/91520.html
[18] 汽车防盗锁方向盘锁的发展概况，http://caryou. 116.com.cn/116/caryou/wlsc/files/259878.shtml
[19]2004年度中国汽车防盗器市场研究报告，http://www.auto-a.hc360.com/2005dq/yjbg_04.htm
[20] 国内汽车防盗装置及其适用标准简介,2005．12．1，http://www.istis.sh.cn/list/list.asp?id=2451
[21]李智慧，王丽军，赵春明，基于GSMSMS的车辆防盗报警系统，汽车电 器，2005年5期
[22] 戴燕云，王柏祥，章专，基于GPRS的嵌入式实时图像监控系统，工业控制计算机2005年18卷9期9—10
[23] 曾一凡，洋梅金，花顺，基于短消息的远程报警系统的设计与实现，沈阳大学学报，第17卷第2期，2005年4月，68—70
[24] 晏敏，曾云，曾健平，颜永红，远程汽车防盗报警系统的设计，宇航计测技术，2004年24卷第6期，49—51
[25] 李驹光．ARM应用系统开发详解—基于S3C4510B的系统设计[M] ．北京： 清华大学出版社，2004．168-207．
[26] 王运涛，方彦军，李世红．基于Internet的嵌入式远程监控终端的开发[J]．工业控制计算机2004,17(5)：13-14．
[27] 蒋爱国，杨卫英．一种嵌入式以太网传输系统的设计和实现[J]．电视技术 2004,28(7)：36-38．
[28] 俞斌，贾雅琼．基于DSP的语音信号处理系统中的抗干扰技术[J] ．国外电子件,2006，12(10)：30-32．
[29] 毛春升 王征,CAN/LIN总线在车身控制网络中的应用，低压电器5月2006年40—42
[30] 李瑞峰 顾义坤，基于GSM/GPRS网络的家用机器人远程监控系统设计制造业自动化第28卷第10期2006-10(71—74)
[31] 朱华，发展中的汽车防盗系统，城市车辆,2005年3期
[32] 韩晓萍 邵宏强 李佰国，GPRS技术在电力远程抄表系统中的应用，电子测量与仪器学报2005年8月81—83
[33] 杨忠敏，汽车电子防盗——魔高一尺 道高一丈，汽车与安全,2005年4期
[34] 程林 徐晔 郑正奇，基于TMS320C5409的图像压缩系统，电子设计应用， 2006．8,152-154
[35] 张砚臣1，徐中佑1，梁昌洪，GPRS网络上MM S业务的实现方法，现代电子技术，2005年第15期总第2006，34-38
[36]张祎，朱新坚，基于嵌入式终端的彩信监护系统设计与实现，计算机工程，2006年10月，第32卷第19期，242-244
[37] 宋亚楠1，仲茜，基于MMS的嵌入式无线视频报警系统，计算机工程,2006年11月，第32卷第22期
[38] Karen Pamell.LIN总线——CAN的经济替代方案．电子产品世界，2005．4
[39]谭眷毅，高锋，基于GSM的车载无线防盗系统，江南大学学报(自然科学版 2005年8月第4卷第4期，386—389
[40] 雷宏江，基于DSP的图像压缩系统的设计与实现，西南交通大学硕士研究生学位论文，2004
[41] 李爽，车身总线在车辆监控系统车载终端中的应用与研究，中国海洋大学， 硕士研究生学位论文，2006
[42] 顾义坤，基于GSN/GPRS网络的家用机器人远程监控系统研究，哈尔滨工业大学，硕士研究生学位论文，2006
[43] 刘海峰，基于DSP的数字图像压缩系统的实现，哈尔滨工程大学硕士学位论文,2005
[44]余辉，具有图像记忆功能的汽车黑匣子的研究与设计，合肥工业大学，硕士研究生论文，2006
[45] 韩光省，基于LIN总线技术的汽车车门系统的开发，吉林大学硕士学位论文．2005
[46] Texas Instruments Incorporated,TMS320VC5409 Fixed-Point Digital Signal Processor Data Manual, SPRS082E April 1999-Rebised February 2004
[47] R.C. Luo, P.K. Wang, T.Y. Hsu, T.Y. Lin. Navigation & Mobile Security Systemof Intelligent Security Robot. ICIT 2005.IEEE International Conference on industrial Technology, 2005:260-265
[48] ETSI GSM 07.05: Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); Use of Data Terminal Equipment- Data Circuit Terminating; Equipment (DTE-DCE)interface for Short Message Service (SMS) and Cell Broadcast Service (CBS).Version 5.5.0.1998
[49] J. Rendon, F. Casadevall, D. Serarols, J.L. Faner. Analysis of Snoop TCP Protocol in GPRS System. Electronics Letters. 2001,37(10):651-652
[50] Zdenek Kaspar, Jiri Kuhn.LIN 2.0 Connectivity on Freescale 8/16-bit MCUs Using Volcano LTP,2004,http://www.freescale.com/
[51] Motorola. LIN Solution 2003. Motorola.2003. pp1～7.
[52] OV7660 Color Cmos VGA (VarioPixel)CAMERACHIP Preliminary Datasheet Version 1.01[Z].OmniVision Technologies,Inc.,May 19,2004.
[53] GR47/48 Design Guidelines[Z].Sony Ericsson Mobile Communciations.,2003.