ARM单片机在汽车智能防盗系统中的应用研究

2021-02-07西北民族大学林竞连陈后全

电子世界 2021年1期

西北民族大学王猛林竞连丁科陈后全金梅

随着私家车的数量增多，同时也带来了许多安全隐患，汽车被盗的数量也在上升，给人们经济带来了一定的损失，因此设计汽车防盗系统必不可少。本文围绕如何有效的防盗进行了研究，主要介绍了基于ARM单片机和相应的模块；ARM单片机为主控芯片，人体红外和振动传感器模块作为汽车防盗监测，将传感器数据传到单片机，单片机做出响应，将数据通过GSM/GPRS通信模块发送给用户，实现实时监控。这款汽车智能防盗系统非常适合现今智能、便捷的社会，也提高了防盗系统的安全性。

近年来，随着汽车工业的发展，汽车成为了人们重要的交通工具，但与此同时带来的安全问题也增多，相应的防盗系统应运而生，但普通的防盗系统存在很多漏洞，如距离短、信号差、不能实时监控等。本文主要以ARM单片机防盗系统为出发点，论述该防盗系统与一般防盗系统的区别，介绍了该技术的最新发展与趋势，对防盗系统也进行了升级。该系统采用GSM/GPRS组成的无线通信网络，解决了以往的汽车报警系统报警范围的限制和汽车被盗后车主无法收到相应的信息等问题，而针对这些问题该系统都能及时的做出反应，一旦有情况就立即将数据上传给用户。

1 设计理念

由于社会发展迅速，许多家庭拥有了自己的私家车，汽车的数量大幅增多；另一方面，我国汽车防盗安全性相对低，以往的汽车防盗报警系统由于技术的限制多多少少存在一些漏洞；随着犯罪分子手段的提高，很多被盗的车辆无法追回，导致财产损失，为了防止这些问题的出现，汽车防盗系统应运而生。本文主要是介绍了基于ARM单片机和GSM/GPRS等技术和控制相应的模块实现实时监测和保护汽车的安全。

2 ARM结构

ARM芯片具有低功耗、集成度高和体积小等特点，在很多领域有着很重要的地位，得到了广泛的应用。ARM的架构非常适合单片机、嵌入式，尤其是在物联网领域。

ARM是哈佛体系结构模型（如图1）。

图1 哈佛结构模型图

图2 Cortex-M3内核框图

图3 硬件设计图

3 硬件设计

3.1 ARM单片机

图4 ARM单片机智能防盗系统流程图

本文使用的是基于ARM Cortex-M3内核的单片机（如图2），Cortex-M3是一个32位的单片机。其内部的数据路径、寄存器和存储器接口是32位的，Cortex-M3使用的是哈佛结构，有独立的指令总线与数据总线，可以使取值和数据访问互不占用，从而提升了运行的性能。

3.2 ESP8266无线模块

ESP8266无线模块是一款功耗低、性能好、成本较低的无线设备，它可以应用于TCP/IP和微控制器；该芯片有三种模式，分别是：station模式、AP模式和混合模式，通过常用的AT指令进行控制，支持AP透传模式。

3.3 OV2640摄像头

OV2640摄像头可以输出最大为200WPPI的图像，支持VGA时序输出的图像数据，最重要的是输出的图像数据格式支持JPEG格式，该格式是将采集到的图像进行压缩得到的，JEPG格式不仅占用内存少，而且方便传输。该模块还可以将采集得到的图像进行补偿，该模块拥有高分辨率的像素采集，可以更好的采集图像，便于观察。