在汽车越来越普及的今天，汽车防盗已成为一个不容忽视的问题。现有的电子式汽车防盗装置都是单向控制，防盗器只能通过自身的声光系统发出报警信息。GPS防盗系统虽然能够实现双向通信和远距离的防盗，但安装成本高且需向服务商交纳服务费，这无疑给车主增加了额外的开支。因此，设计一种双向通信、使用费用低的汽车防盗系统势在必行。

1 系统总体设计
    本文研究的汽车防盗系统通过传感器来感知汽车的非法振动、非法闯入、非法移动及非法启动，经过相应的信号调理电路进行处理后，将其作为中断信号送入单片机[1]。单片机收到传感器送来的报警信号后对信号类型进行识别，再通过无线传输的方式将报警信息传送给手持终端设备，当手持终端设备不在服务范围内时，再通过GSM模块向车主手机发送短信息[2]。汽车防盗系统总体架构如图1所示。

    在图1所示的结构中,手持终端主要实现近距离的数据交互，而手机则可以实现远距离的监控。
2 系统硬件设计
2.1 主控制器的总体设计
　    传感器将检测到的各种信号经过调理电路处理后，以中断的方式送入单片机。单片机对中断信号进行识别和软件抗干扰处理，通过无线收发模块发送给手持终端，若手持终端不在服务范围内，可通过GSM模块将信息发送至车主手机。手持终端可通过无线方式对汽车进行设防、解防、启动、寻车等控制。汽车防盗系统主控制器的系统框图如图2所示。
2.2 主控制器状态监测电路设计
    如图2所示，本汽车防盗系统主要由4部分构成：传感器及信号调理电路、通信电路、声光报警电路、点火及燃油切断电路。传感器及信号调理电路主要负责对车辆的状态进行感应，通过信号调理电路对传感器输出的信号进行处理，再送入单片机的中断系统[3]。

    采用压电陶瓷片的非法振动监测电路用以监测车辆的振动，由集成运放构成的低通放大器信号进行调理。采用超声波传感器的非法移动监测电路,用以监测车辆的移动。当车辆移动时，由地面反射回的调幅波，经检波及信号调理后送入单片机。采用红外热释电传感器的非法闯入监测电路用以监测非法进入车内的盗窃者，经信号调理后产生中断信号。由安装在点火线圈附近的感应器及信号调理电路构成的非法启动监测电路用以监测汽车在设防状态时的非法启动[4]。
2.3 主控制器外围电路及通信电路设计
    由nRF401构成的无线通信电路主要负责汽车近距离的设防、解防、寻车及防盗信息接收功能。由西门子公司的TC35i模块构成的通信电路，主要完成远距离接收主控制器发出的车辆状态信息[5]。具体电路如图3所示。

2.4 手持终端的硬件设计
    手持遥控终端的功能是对车载主控制器进行遥控设防、解防、寻车。它们之间的通信依靠nRF401实现，遥控器与车载主控制器依靠一组16位的动态密码进行身份的确认。发光二极管指示遥控器的工作状态，通过不同的闪烁频率指示车辆的报警状态。
3 系统软件设计
3.1 主控制器的软件设计
    主控制器软件设计的整体思路是当上电时进入自身参数设定，系统接收遥控器信号，根据遥控指令进行相关控制。收到设防命令时，启动单片机中断系统，开始接收传感器信号并进入设防模式，传感器检测到盗窃情况时向单片机发出中断请求，单片机根据不同的信号类型判断车辆状态，再通过无线收发模块和GSM模块向遥控器和车主手机(手机号码预先设定存储在EEPROM中)发出报警信息。收到解防命令时，屏蔽所有中断信号,系统进入待机省电模式，单片机、nRF401、TC35i进入省电模式。其主控制流程如图4所示。

3.2 手持终端的软件设计
    手持终端软件设计的整体思路是上电后系统初始化并进入省电待机模式，有键按下时退出省电模式，并发出相应的控制命令。为了保证每一个遥控器与主控制器的唯一性，同时为了防止通过其他方式解码遥控器，防盗系统无线模块之间采用16位动态密码。手持终端的控制流程如图5所示。

    本文研究的汽车防盗系统,通过无线收发模块nRF401和GSM模块TC35i很好地实现了汽车与车主之间的双向通信，解决了传统的防盗装置不能将报警信息传递给车主的问题。防盗系统在运行时只需一张SIM卡，运行成本相比GPS防盗系统更低，具有很高的研究意义及市场应用价值。
参考文献
[1] 张蕾.汽车电子控制技术[M].北京:清华大学出版社, 2009.
[2] 何光禹,孙成,蔡海峰，等.基于GPS和GSM网络的新型汽车防盗系统[J].电子设计工程,2010,8(8):29-32.
[3] 于耀东.基于多传感器信息融合技术的汽车防盗系统研究[D].大连:大连理工大学,2005.
[4] 贾宝惠,田正平.汽车防盗报警器的设计与研究[J].电子测量技术,2011,1(1):1-4.
[5] 熊爱民,梁颖思.基于GSM网络的RFID汽车防盗系统设计[J]. 华南师范大学学报,2009,5(2):54-56.