1 引言
目前，汽車被盜的情況時有發(fā)生，給車輛導(dǎo)航的也是借助于GPS 的定位顯示器，它只需接收24顆地球同步衛(wèi)星中的兩顆以上（越多越精確）就可以顯示出當(dāng)前車輛的位置，但它只能接受信息而沒有發(fā)射功能，故對于防盜沒有作用。本設(shè)備使用簡便，閉合W1，車主便可離開汽車；回來時，斷開W1。在駕駛過程中被劫持，閉合W2 就可。而且成本低廉，而且也無需交納各種報(bào)警費(fèi)用，很適合中低檔汽車安裝。
2 工作原理
熟悉手機(jī)的人，都知道手機(jī)有定位功能，將規(guī)定的字母發(fā)送至特定的號碼，便可以獲得短信的回復(fù)，告知你當(dāng)前所處的位置。當(dāng)然，它是通過移動通信網(wǎng)絡(luò)這個平臺來實(shí)現(xiàn)的。
對移動通信平臺而言，規(guī)定的字母是：ZJ；特定的號碼是：05058。也即將ZJ 字母發(fā)送至05058 時，便可以獲得移動通信網(wǎng)絡(luò)送回的短信，告知你當(dāng)前的位置信息。這種位置信息通常是以極坐標(biāo)的方式（ρ，θ），它是以附近的一座著名的建筑物為極點(diǎn)，再以你當(dāng)今位置與極點(diǎn)的距離為矢徑ρ，并告知矢徑的方向θ來進(jìn)行定位的。如何利用移動通信網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)汽車的定位功能？圖1 給出了該技術(shù)的工作示意圖。
它是由汽車跟蹤處理器、車主手機(jī)等，再利用移動通信網(wǎng)絡(luò)平臺等構(gòu)成的系統(tǒng)。其核心部分是裝在汽車內(nèi)的一個“汽車跟蹤處理器”，該處理器由一臺手機(jī)、一個單片機(jī)、振動傳感器等等構(gòu)成。通常傳感器不工作，當(dāng)車主離開汽車時，傳感器開始工作，此時，如有盜賊動汽車，傳感器輸出信號使單片機(jī)系統(tǒng)工作，并將ZJ 字母通過報(bào)警手機(jī)發(fā)送到移動通信網(wǎng)絡(luò)的05058，并獲得移動網(wǎng)絡(luò)回送的該汽車的位置信息。然后由單片機(jī)控制，將該位置信息通過移動網(wǎng)絡(luò)再發(fā)送至車主的手機(jī)，由此可見，不管車主在何位置，都能了解汽車的實(shí)際位置。當(dāng)盜賊開動汽車時，汽車跟蹤處理器會定時（一分鐘至一分半鐘）地重復(fù)前面的過程，將當(dāng)前汽車的位置一一告知車主，起到了一個位置跟蹤的作用。
若車主在開車的過程中被盜賊劫持，只需來一個不起眼的小動作，按動一個隱藏的小開關(guān)，就能使汽車跟蹤處理器定時地重復(fù)上述過程，當(dāng)然，位置信息的接受者不是車主本人，而是自己的親朋戚友（如向110 求救，則需由親朋戚友的手機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)，因目前110 還沒有接收短信的功能）！使他們了解自己的去向，贏得最短的營救時間。
3 硬件設(shè)計(jì)
這里的硬件設(shè)計(jì)是指“汽車跟蹤處理器”的設(shè)計(jì)，主要部分是其中的單片機(jī)系統(tǒng)。圖2給出了硬件設(shè)計(jì)簡圖。單片機(jī)采用當(dāng)前最流行的最廉價的小體積（20 腳）的AT89C2051。
當(dāng)車主離開汽車時，應(yīng)按閉合工作開關(guān)W1。當(dāng)車主被劫持時，應(yīng)閉合劫持報(bào)警W2。這兩個開關(guān)應(yīng)裝在比較隱蔽但手容易觸摸到的地方。AT89C2051 的P1 口（P10—P17）的八個腳分別用來控制A1—A8 八個光電耦合器的通斷（腳低電平時導(dǎo)通），采用光耦的好處是能起到電路之間的隔離作用，因手機(jī)鍵盤的電平與單片機(jī)系統(tǒng)的電平并不相同。單片機(jī)系統(tǒng)初始化時，各輸入輸出腳（P10—P17, P30—P33 等）均呈高電平。振動傳感器不工作時輸出高電平，單片機(jī)不工作；當(dāng)汽車被盜時，傳感器輸出低電平，觸發(fā)單片機(jī)工作。通過P10—P17控制A1—A8 導(dǎo)致K1—K8 分別通斷，模擬報(bào)警手機(jī)的一系列的按鍵動作，完成整個報(bào)警過程。
報(bào)警手機(jī)的聽筒必須斷開，以防盜車賊聽到。但它的輸出信號還必須保留，并將其輸入到R3、9013，作為移動通信網(wǎng)絡(luò)回送位置信息的提示信號。IC 的P32 腳原為高電平，當(dāng)出現(xiàn)提示時，變?yōu)榈碗娖剑谑菃纹瑱C(jī)控制報(bào)警手機(jī)將位置信息發(fā)送出去（車主手機(jī)、朋友手機(jī)或轉(zhuǎn)發(fā)110 等）。
報(bào)警手機(jī)雖有19 個鍵，但我們只用8 個。見圖3 中的標(biāo)上了K1—K8 的鍵，每個鍵接入對應(yīng)的兩根線。因報(bào)警手機(jī)可以采用多種款式，故具體的鍵盤排列及各鍵的功能并不相同，使用時應(yīng)區(qū)別對待，當(dāng)然，程序的編制也有所不同，這點(diǎn)尤應(yīng)注意。我們采用的手機(jī)是一種最便宜的手機(jī)（波導(dǎo)：BiRD_ S1160），手機(jī)本身不要錢，交500 元作話費(fèi)即可。該手機(jī)的每個鍵均有多種功能，如K1 能編發(fā)短信等；K2 能進(jìn)入預(yù)置電話本；K3 能關(guān)機(jī)、倒退等；K4、K5 可上翻下翻等；K6 開機(jī)、確認(rèn)等；K7、K8 能鍵入“ZJ”字母等。限于篇幅，不能詳盡，可參考BiRD_S1160 使用說明書。
圖4 給出了汽車跟蹤處理器電源供電圖。它由汽車上的蓄電池分兩次降壓后供給，先由7805穩(wěn)壓成5V 供給單片機(jī)系統(tǒng)，再由兩個二極管降為3.6V 供給報(bào)警手機(jī)。
由報(bào)警手機(jī)、單片機(jī)、振動傳感器、電源供電器等構(gòu)成的“汽車跟蹤處理器”應(yīng)該放置在汽車內(nèi)部比較隱蔽的地方。報(bào)警手機(jī)的這種連接，并不防礙手機(jī)的原有性能和使用。報(bào)警手機(jī)在使用前，應(yīng)在手機(jī)內(nèi)的電話本上先按順序預(yù)置三個電話號碼： 1：車主電話，先存儲車主姓名，再存儲車主的電話號碼；2：位置信息，先存儲中文“位置信息”，再存儲05058；3：報(bào)警電話，先存儲“救！AX-33445”（后面字母及數(shù)字為汽車牌照號），再存儲朋友電話號碼。到時只需進(jìn)入該電話本選用就行。不同的手機(jī)功能鍵的使用也不相同，本手機(jī)的使用詳情可參考BiRD_S1160 使用說明書。
4 軟件設(shè)計(jì)
本機(jī)的程序固化在AT89C2051 內(nèi)，主要是用來模擬報(bào)警手機(jī)的按鍵過程。圖5 給出了汽車跟蹤處理器的軟件框圖。
在接通電源開關(guān)W0 后，程序在不斷地檢查按鍵W1、W2 是否閉合？若W1 閉合，則進(jìn)入汽車防盜系統(tǒng)，報(bào)警手機(jī)進(jìn)入待機(jī)界面，并刪除原有全部短信，以免造成錯誤的短信輸出。
A 然后檢查振動傳感器是否有輸出？（是否盜車？），沒有就循環(huán)等待，如有則按動K7、K8, 鍵入ZJ 兩字母，并將其發(fā)送至05058。再次刪除全部短信，等待移動通信回送的位置信息（實(shí)際上是在檢查IC 的P32 是否出現(xiàn)低電平。如有回信，則報(bào)警手機(jī)聽筒輸出高電平，P32 呈低電平）。再將位置信息轉(zhuǎn)發(fā)給車主。然后再返回，進(jìn)行下一次的發(fā)送，間隔約一分半鐘。
W1 按下延時3 分鐘是留給車主離開汽車時用的，否則，一按下W1 就會引起報(bào)警。
若車主被劫持，閉合W2 就可以完成報(bào)警，過程與前者近似，只是不用振動傳感器，而位置信息是發(fā)送給朋友或轉(zhuǎn)發(fā)110。
5 結(jié)語
在向朋友報(bào)警時，可以采用短信目錄或短信內(nèi)容兩種方式。
采用前者簡單，但字?jǐn)?shù)受到嚴(yán)格限制。它是將“救！AX-33445”寫入電話本的人名處，在對應(yīng)的號碼處再填入朋友手機(jī)號碼。當(dāng)它發(fā)送到朋友手機(jī)時，對方首先會看到短信的條目“救！AX-33445”。便可以采取營救行動；也可由朋友手機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)110，不斷地告知被劫車輛的牌照號和實(shí)際位置，由110出動營救。
采用短信內(nèi)容方式比較復(fù)雜，它不可以編寫好求救的短信先存儲起來，使用時再調(diào)用，因?yàn)槭謾C(jī)經(jīng)常會收到一些亂七八糟的短信，而且會打亂原有的次序，手機(jī)沒有區(qū)分這些短信的功能， 故只能在發(fā)送時臨時編寫，這樣就需要更多的按鍵才行，導(dǎo)致硬件復(fù)雜，程序編制過程繁瑣。
本設(shè)備自動化程度高，使用簡便，閉合W1，車主便可離開汽車；回來時，斷開W1。在駕駛過程中被劫持，閉合W2 就可。而且成本低廉，而且也無需交納各種報(bào)警費(fèi)用，很適合中低檔汽車安裝。