基于ARM7的GPS防盗系统的改进

2022-12-27

1 GPS系统概述

定位系统 (Global Positioning System, 简称GPS) 是美国从20世纪70年代开始研制的用于军事部门的新一代卫星导航与定位系统。具有全能、全球、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能及良好的抗干扰和保密性。率先在大地、工程、航空摄影、城市测量, 军事、交通、通信等领域展开了研究并得到广泛应用。

2 系统总体结构

由两部分组成:移动端 (A RM 7, 串口1, GPS模块, 串口2, GSM模块) 与控制端 (手机) , 如图1所示。

3 GPS软件设计

(1) G P S数据规范。

大部分GPS模块都支持NMEA-0183规范。在此规范中, 共输出6种 (句) 数据:G G A, G L L, G S A, G S V, R MC和V T G。每句由“$”开始, 由“*”加校验码后跟换行回车标志结束, 段与段间由“, ”进行分隔。下面以GPRMC为例介绍其包括的信息:

(1) UTC时间, hhmmss (时分秒) 格式;

(2) 定位状态, A=有效定位, V=无效定位;

(3) 纬度ddmm.mmmm (度分) 格式 (前面的0也将被传输) ;

(4) 纬度半球N (北半球) 或S (南半球) ;

(5) 经度dddmm.mmmm (度分) 格式 (前面的0也将被传输) ;

(6) 经度半球E (东经) 或W (西经) ;

(7) 地面速率 (000.0~999.9节, 前面的0也将被传输) ;

(8) 地面航向 (000.0~359.9度, 以真北为参考基准, 前面的0也将被传输) ;

(9) UTC日期, ddmmyy (日月年) 格式

(10) 磁偏角 (000.0~180.0度, 前面的0也将被传输) 。

⑾磁偏角方向, E (东) 或W (西) ;

⑿模式指示 (仅NMEA0183 3.00版本输出, A=自主定位, D=差分, E=估算, N=数据无效) ;

(2) G P S编程思想。

(1) 查询接收8组GPS数据存于8个数组

(2) 判断每个数组类型, 保留G G A, RMC, VTG类型;

(3) 提取RMC, GGA及VTG中有用数据

(4) 判断有效位为‘A’;

(5) 有效位为‘A’则通过串口发送所有提取的数据, 若有效位为‘V’则返回重新查询接收。

4 系统智能加密的设计

IAP扇区编程存储目标手机号码, 在工程模版的startup.s中进行如下设置:

MSR C PS R_c, #Mod e_SY S

L D R S P, =T o p_S t a c k-3 2

其余步骤如下:

(1) 存号码。

(1) 初始化函数指针IAP_Entry;

(2) 读器件ID, 读Boot版本号;

(3) 选择扇区, 擦除扇区, 查空扇区;

(4) 选择扇区, 写数据到扇区并比较数据:

(2) 取号码:从IAP_F LASH地址处开始取数据。

5 智能防盗的实现

(1) 硬件电路体积小, 便于隐藏:采用最新技术ARM7系列LPC2132中央处理器, 功能齐全。将其与GPS及GSM模块集成到一块电路板上, 共用一个电源, 具有备用电池。实现2 4小时工作不间断。

(2) 用户可对其目标进行远程监控:通过短信或电话致移动端, 使移动端启动GPS接收有效数据, 经处理后回发至用户。用户根据返回的信息即可判定移动端所在地。即使移动端所处区域无有效信号, 系统也能自动将最近一次的有效数据保存, 发送至用户以供参考。用户还可通过短信或者按键控制移动端信息发往的目标手机, 实现了全球范围内的监测。

(3) 抗干扰能力强:GPS与GSM网络遍布全球, 不受天气及外界条件的影响。

6 结语

本系统实现了基于ARM7的GPS智能防盗。采用最新技术ARM与大众化的手机联合实现, 方法先进。G PS实现了全球范围内的高精度定位, 使用GSM网络的短消息及电话服务网络作为移动端和控制端之间的数据传送方式, IAP编程加密, 系统无漏洞, 让盗贼无机可乘。易于推广与大批量生产。最后, 非常感谢指导老师曾庆立对我们的辅导。他给了我们莫大的支持与帮助, 在此表示衷心的感谢!

摘要：设计了一种新颖的智能防盗系统, 采用ARM7硬件电路, 利用IAP编程进行加密, GPS进行高精度定位, 终端集成GSM功能, 对移动目标进行监控和异地同步控制。实验结果表明其改进方法是有效的, 系统能够稳定运行。

关键词：防盗系统,AMR7,GPS,GSM