車載防盜與信息娛樂系統(tǒng)集成設(shè)計(jì).doc

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1、車載防盜與信息娛樂系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)　　汽車防盜器是一種安裝在車上，用來增加盜車難度，延長(zhǎng)盜車時(shí)間的裝置，是汽車的保護(hù)神。它通過將防盜裝置與汽車電路配接在一起，從而可以達(dá)到防止車輛被盜、被侵犯、保護(hù)汽車的目的。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和嵌入式技術(shù)的發(fā)展，汽車防盜系統(tǒng)由傳統(tǒng)的機(jī)械式、電子式防盜裝置向智能化程度更高的網(wǎng)絡(luò)式防盜系統(tǒng)發(fā)展?！　VI（In-VehicleInfotainment）車載信息娛樂系統(tǒng)，是采用車載專用中央處理器，基于車身總線系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，形成的車載綜合信息處理系統(tǒng)。IVI能夠?qū)崿F(xiàn)包括三維導(dǎo)航、實(shí)時(shí)路況、故障檢測(cè)、車輛信息、移動(dòng)辦公等一系列應(yīng)用，極大地提

2、升車輛電子化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化水平。　　CAN（ControllerAreaNetwork）控制器局域網(wǎng)絡(luò)，由德國(guó)BOSCH公司開發(fā)并最終成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。在諸多汽車總線中，CAN總線有著重要的地位，是汽車電子裝置之間通信的標(biāo)準(zhǔn)總線，在汽車分布式控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，擁有以CAN底層協(xié)議為大型貨車和重工機(jī)械車輛設(shè)計(jì)的J1939協(xié)議。本系統(tǒng)提出一種將汽車防盜功能和信息娛樂功能集成設(shè)計(jì)的方法，有效地利用汽車現(xiàn)有資源，實(shí)現(xiàn)了車載電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能上的優(yōu)化?！　∨c市場(chǎng)上現(xiàn)有系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)具有如下優(yōu)勢(shì)：　?。?）防盜和信息娛樂系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)，成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、功能強(qiáng)大；

3、　?。?）采用網(wǎng)絡(luò)式防盜系統(tǒng)，具有運(yùn)行穩(wěn)定、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)；　?。?）系統(tǒng)CAN總線部分可以與其他車身電子系統(tǒng)相結(jié)合，利于二次開發(fā)?！　?系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)　　1.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)　　本系統(tǒng)由中央控制單元和CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)兩部分組成。中央控制單元選用ST公司生產(chǎn)的STM32F103X微處理器作為核心，結(jié)合GPRS無線通信等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)汽車定位、遠(yuǎn)程報(bào)警以及信息娛樂功能。CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括油路節(jié)點(diǎn)、發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)以及DCM（DoorControlModule）車門控制模塊節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)車輛狀態(tài)監(jiān)測(cè)與車輛防盜功能。中央控制單元與CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間通過CAN總線進(jìn)行通信。系統(tǒng)的

4、總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。　　　　圖1系統(tǒng)總體框圖　　1.2防盜功能的實(shí)現(xiàn)　　本系統(tǒng)的防盜功能設(shè)計(jì)是將DCM和GPS定位模塊作為汽車安全狀態(tài)的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)設(shè)置為防盜模式時(shí)，由DCM檢測(cè)汽車是否被非法入侵，GPS定位檢測(cè)汽車是否被非法移動(dòng)。在檢測(cè)到汽車處于不安全狀態(tài)時(shí)，首先啟動(dòng)GSM/GPRS通信模塊，通過中央控制器控制，利用GSM短信息將GPS定位所得汽車位置經(jīng)緯度發(fā)送到車主手機(jī)終端，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車位置的精確定位；然后啟動(dòng)車后攝像頭拍攝車后圖像，利用GPRS無線通信技術(shù)將圖像發(fā)送到車主手機(jī)終端，輔助GPS對(duì)汽車位置進(jìn)行定位；中央控制器通過CAN總線發(fā)送切斷油路和關(guān)閉發(fā)

5、電機(jī)的信號(hào)，從而有效地避免汽車被盜的事件發(fā)生?！　?.3信息娛樂功能的實(shí)現(xiàn)　　系統(tǒng)設(shè)置為正常模式時(shí)，LCD模塊顯示主菜單界面，通過觸摸屏和按鍵，進(jìn)行人機(jī)交互和功能體驗(yàn)。GSM/GPRS/GPS模塊用于實(shí)現(xiàn)車載電話、GPS定位等功能；攝像頭模塊用于實(shí)現(xiàn)汽車后視功能；MP3模塊用于實(shí)現(xiàn)語音播放的功能；LCD模塊用于界面顯示。　　2硬件設(shè)計(jì)　　系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要包括兩部分，一個(gè)是中央控制單元硬件設(shè)計(jì)，另一個(gè)是CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)微控制器選用基于Cortex？M3內(nèi)核的ARM微控制器STM32F103X，具有低成本、低功耗等特點(diǎn)，為注重功耗和效率的系統(tǒng)提供了

6、可行的設(shè)計(jì)方案?！　?.1中央控制單元硬件設(shè)計(jì)　　中央控制部分主要包括微處理器STM32F103ZET6，通過SPI1接口與微控制器連接的MP3模塊，該模塊核心為VLSI公司生產(chǎn)的VS1053，是一款高性能、低功耗的解碼芯片；通過SPI2接口與微控制器連接的LCD顯示模塊；通過SCCB接口與微控制器連接的攝像頭模塊，該模塊核心為OV公司生產(chǎn)的OV7670，體積小、工作電壓低，提供單片VGA攝像頭和影像處理器的所有功能；通過USART接口與微控制器連接的GSM/GPRS/GPS模塊，該模塊的核心為SIM公司生產(chǎn)的SIM900A，性能穩(wěn)定、外觀精巧、功耗低；STM

7、32自帶bxCAN，即基本擴(kuò)展CAN，它支持11位的BasicCAN模式及29位的PeliCAN模式，通信速率高達(dá)1Mb/s，支持時(shí)間觸發(fā)通信，具有3個(gè)發(fā)送郵箱，3級(jí)深度的2個(gè)接收FIFO。CAN收發(fā)器選用NXP公司的TJA1050，它與“ISO11898”標(biāo)準(zhǔn)完全兼容，高速度（最高可達(dá)1Mb/s），極低的電磁輻射，沒有供電的節(jié)點(diǎn)不會(huì)對(duì)總線造成干擾，同時(shí)帶有寬共模范圍的差動(dòng)接收器，抗電磁干擾能力極強(qiáng)，至少可以連接110個(gè)節(jié)點(diǎn)，非常適合本系統(tǒng)。中央控制部分的硬件連接圖如圖2所示。　　　　圖2中央控制部分硬件連接圖　　2.2CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)　　CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)

8、主要包括微處理器STM32F103C8