龚兰芳

（广东水利电力职业技术学院，广东 广州 510635）

基于物联网技术的汽车定位监测系统设计

龚兰芳

（广东水利电力职业技术学院，广东 广州 510635）

为解决现有的汽车防盗定位系统报警器漏报错报、定位距离有限及不能可视化更改用户绑定手机号码的问题，文章提出了一种能够及时定位的基于物联网的汽车定位系统。

物联网；GPS定位单元；GSM单元；汽车定位监测系统

1 汽车定位检测系统研究背景

汽车定位监测系统是汽车工业发展不断进步，汽车偷盗案件居高不下而提出的迫切需求。现有的汽车防盗定位系统普遍存在以下3个弊端：（1）环境噪音大，遗漏，错报率较高；（2）定位距离有限；（3）报警装置不能可视化更改用户绑定的手机号码。因此，急需一种能够及时定位的汽车定位监测系统。

本设计的目的是为解决上述不足，提供一种基于物联网的汽车定位监测系统。

2 方案总体设计

该汽车定位监测系统，包括监测单元、键盘单元、GPS定位单元、GSM单元、显示单元和电源单元分别电连接微控单元，电源单元给整个系统供电，监测单元采集到的信息传递给微控单元，微控单元利用GPS定位单元定位，通过GSM单元发送定位信息。微控单元包括STM32F103C8T6单片机芯片；监测单元包括4种传感器：霍尔传感器、热释电红外传感器、振动传感器和倾斜传感器。

系统上电后，首先初始化。初始化结束后，汽车定位监测系统将处于监控状态。首先，用户可以通过键盘上S1-S6的按键（上移、下移、左移、右移、更改、确认）更改所需绑定的手机号码。液晶显示屏上会显示绑定的手机号码和系统的运行状况。监视模块处理采集信号后会传输到中央处理模块。

如果监测模块监测到警情，第一步，GPS通过定位芯片GS-91接收卫星的原始导航信息，并且1 秒刷新时间提供该车辆的实时位置信息；第二步，在主控模块对车辆的实时位置信息进行处理和重新包装后，该芯片将通过GSM模块把TC35i发送信息以短信的形式发向用户绑定的手机号码上。车主也可以通过遥控开关随时关闭和打开系统。

2.1 微控单元

如图1所示，微控单元包括STM32F103C8T6单片机芯片，此部分电路不复杂，在每个VDD与VSS引脚之间都接一个0.1 μF的电解电容，用于降低电源的耦合干扰和交叉干扰；7脚NRST引脚外接电阻R7，1 μF电容和按键S3构成手动复位电路。

图1 微控单元电路

2.2 电源单元

电源单元包括12 V转5 V电源电路和5 V转3.3 V电源电路，如图2—3所示。

图2 12 V转5 V电源电路

图3 5 V转3.3 V电源电路

2.3 GPS定位单元

GPS定位单元包括GS-91定位芯片，如图4所示。GPS单元：23脚VCC为GPS模块供电，提供3.3 V的工作电压，GND接地；8脚REVIVE引脚是开关引脚；天线射频信号由11脚RF -IN输入；20引脚TXD1，21引脚RXD1是UART数据发送引脚和数据接收引脚；3脚TIMEPULSE与电阻R20、发光二极管LED7构成指示模块状态电路。

图4 GPS单元电路

2.4 GSM单元

GSM单元包括TC35i发送芯片。在该电路中，1脚BAT+电源引脚，为SIM卡提供3.3 V的工作电压。

32脚是SYNC，与2K电阻R1、发光二极管LED3构成状态指示电路：（1）当LED3熄灭，表明TC35i发送芯片是在一个关闭或睡眠状态；当LED3为600 ms亮/600 ms熄时，说明SIM卡没有插入或TC35i发送芯片正在进行网络的登录；（3）当 LED3为75 ms亮/3s 熄的时，说明TC35i发送芯片已登录进网络，但处于待机状态。

24～29引脚和SIM卡读卡器同名引脚连接。15脚是启动脚IGT，系统启动为使TC35i进入工作状态，要给IGT加一个大于100 ms的低脉冲信号才能正常工作，但是电平下降的持续时间要小于 1 ms。RXT0，TXT0是TTL的串口通讯脚，可与中央处理器实现串口通信。

2.5 键盘单元

键盘单元：完成用户所需绑定手机号码的设定和更改，系统可通过键盘上的S6，S5，S4，S3，S2，S1共6个键实现按键对手机号码的设定和修改。

S6键是“更改”键，用来调用键盘模块开始工作，按下此键后，即可对电话号码进行更改；S2键是“左移”键，用于电话号码位数的左移；S3键是“右移”键，用于电话号码位数的右移；S1键是“上移”键，用于电话号码的某位数字的增大；S4键是“下移”键，用于电话号码的某位数字的减小；S5键是“确定”键，保存更改的电话号码，退出键盘操作。

2.6 显示单元

显示单元采用1602图形点阵液晶显示器。

3 结语

本设计提供了一种基于物联网的汽车定位监测系统，包括监测单元、键盘单元、GPS定位单元、GSM单元、显示单元、电源单元和微控单元。监测单元、键盘单元、GPS定位单元、GSM单元、显示单元和电源单元分别电连接微控单元，电源单元给整个系统供电，监测单元采集到的信息传递给微控单元，微控单元利用GPS定位单元定位位置，通过GSM单元发送定位信息，微控单元包括STM32F103C8T6单片机芯片。本设计合理，使用方便，引入了GPS和GSM单元，依靠无线通信网络使定位范围更广，定位准确、及时，有很好的应用前景。

Design of vehicle positioning and monitoring system based on Internet of Things technology

Gong Lanfang
（Guangdong Polytechnic of Water Resources and Electric Engineering, Guangzhou 510635, China）

In order to solve the missing alarm, limited positioning distance, cannot visualize changing user binding phone number problems of existing automobile anti-theft alarm positioning system, this paper presents a timely positioning system of the vehicle based on the Internet of Things.

Internet of Things; GPS positioning unit; GSM unit; vehicle positioning monitoring system

项目名称：物联网应用技术科研创新团队；项目编号：cy0602t02。

龚兰芳（1976— ），女，湖北荆门。