维普资讯 http://www.cqvip.com 第２２卷第５期 ２。ｏ７年１０月 成都信息工程学院学报 ＶｏＩ．２２ ＮＯ．５ Ｏｃｔ．２００７ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＨＥＮＧＤＵ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＩＮＦＤＲＭＡＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ １ｔ ｔｌｉ１＂ ￣：１６７１—１７４２１２５）７）０５—０６１Ｉ）－０４ ：基于ＭＳＰ４３０Ｆ１ ３５的货车防盗报警系统设计 靳建波， 吴晓红， 王正勇， 何小海， 卿粼波 （四川大学电子信息学院图像信息研究所，四）１１成都６１００６４） 摘要：针对当前铁路运营的实际情况，设计并实现了基于ＭＳＰ４３０ＦＩ３ｘ系列单片机的货车防盗报警系统。详 细介绍了系统的原理和软、硬件没计。系统在货车遭遇破封的情况下触发报警器，并将报警信息以无线电信号发 射出去。接收机接收报警信息并将其在ＬＣＤ． 显示出来，以便民警即时处理。经实际应用证明系统性能良好。 关键词：ＭＳＰ４３０ＦＩ３５；液晶显示；超低功耗；ＤＳ１３０２；Ｅ２ＰＲＯＭ 文献标识码：Ａ 中国分类号：ＴＮ９２ １ 引言 在目前的铁路运营系统中，货车行驶的路线很多为偏僻地方，沿途地形复杂，隧道甚多，线路很长，导致某些路 段容易发生盗窃现象；同时，由于不可能每节车厢均配备警备人员，致使货车在遭遇破封后无人即时管理，使得失窃 甚是严重，每年给国家和个人造成的损失上亿计。针对这种情况，设计了一种货车防盗报警系统。系统选用ＴＩ公 司推出的ＭＳＰ４３０超低功耗微处理器为控制核心，系统可以在货车遭遇破封的情况下触发报警器，并将报警信息发 射出去，以便民警能即时收到报警信息，进行即时处理。经多次跟随货车实际测试，证明系统性能良好。 ２原理 在货车运行过程中，如果不法分子非法打开车厢门，检测器就会捕获到该异常情况，触发报警，并把本节车厢 所在的列车编号以及本节车厢号进行ｌ６位ＣＲＣ编码，通过串口发送到无线模块上，无线模块则以无线电信号发 进出去。而接收机一旦检测到信号，则通过中断的方式把本机唤醒，验证所收到的信息是否发向本机；若是，则接 收有用信号，经过ｌ６位ＣＲＣ解码和最大概率纠错，一方面把报警信息发送到ＬＣＤ上显示出来以提示民警；另一 方面，把接收到的信息存储起来，以备查询。 ３系统硬件设计 系统框图如图ｌ、图２所示。根据对系统的需求，结合ＭｓＰ４３０Ｆｌ３ｘ系列单片机特点，采用型号为 ＭＳＰ４３０Ｆ１３５的单片机作为发射和接收机的控制核心，其它模块有按键输入、电源、显示、时钟、存储和串口通信 等；并且发射部分的键盘和ＬＣＤ采用便携式，设置过后可以拆卸。 图１ 货乍防盗报警系统接收部分 图２货车防盗报警系统发射部分 ３．１ ＭＳＰ４３０Ｆｌ３５ 系统选用的单片机ＭＳＰ４３０Ｆ１３５运行在ｌＭＨｚ时钟频率下，工作电流视工作模式不同为０．１—４００，工作电 压为１．８—３．６Ｖ，这充分满足了系统对低功耗的要求；此外该单片机还具有１６ＫＢ十２５６Ｂ Ｆｌａｓｈ存储器、５１２Ｂ 收稿日期：２００７—０３．ｏ８；修订日期：２Ｏ０７一（）４—０９ 维普资讯 http://www.cqvip.com
第５期 靳建波等：基于ＭＳ／＇４３０Ｆ１３５的货车防盗报警系统设计 ６ｌｉ ＲＡＭ及大量的Ｉ／Ｏ端［１等，完全满足报警系统的各项功能需求。主要端口设置如图ｌ、图２所示。 ３．２ ＬＣＩ）显示 Ｌ 如 ∽ Ａ Ａ玎 晰 ∞ ＭＳＰ４３０Ｆ１３５不具有液晶驱动功能，故选择普通的Ｉ／０ Ｅｌ作为Ｌ（ Ｄ控制口和数据口，并且需要自己写驱动 程序以控制ＬＣＤ显示。ｌｔＬ￣，ｂ，由于采用的基于Ｋ ｌ０８Ｂ Ｉ）６ｌ２０２控制器 的图形液晶显示模块，本身没有集 成汉字库，需要自行编写字模。这样在一定程度上也起到了降低开发成本之效。 ３．３时钟、 ＰＲＯＭ 系统具有的时钟子系统和存储子系统。由于时钟子系统采用的是双电源模式，所以即使在系统关机的 情况下时钟电保持准确，这为时问显示和发生事件时记录当时时问提供了很大的方便性和准确性。此外， ＰＲＯＭ采用１２Ｃ总线的连接方式，可以多次擦写，并准确无误地把发生事件的车次和车厢号以及发生时间记录 下来，以供民警查询。Ｅ ＰＲＯＭ的时序图如图３所示： 图３数据总线时序图 ３．４无线模块 无线模块采用的是ＳＲＷＦ一５０６。该模块发射功率仅２００ｒｏＷ，发射工作电流小于３００ｍＡ，接收工作电流小于 ３２ｍＡ；在此基础上，充分利用了其睡眠电流小于３０ｕＡ这一特点，控制该模块仅在数据发送和接收的时候保持在 工作状态，一旦数据发送或接收完毕，则马上进入睡眠状态，这样尽可能地节约了电能，使得系统待机时间更长， 更适合长时间作业。 ３．５检测模块 到４｛｝｛警系统检测摸块咀路 维普资讯 http://www.cqvip.com
６ｌ２ 成都信息 工程学 院 学报 第２２卷 系统检测部分采用超声波探测技术。该电路利用超声波反射信号，通过接受器接收放大处理后输出控制信 号的特点。如次探测模块探测到有障碍靠近，接收器就会处理相关信号，并将次信号报告给系统处理器；而处理 器收到此信号后就会触发相关模块启动报警功能。如图４所示： ４系统软件设计 系统软件采用Ｃ语言编写。发射部分和接收部分的流程图如图５、图６所示。 ４．１系统流程图 图５报警系统发射部分流程图 图６报警系统接收部分流程图 ４．２系统软件 对于便携式设备，电池寿命至关重要。设计时应尽量降低功耗，使系统尽可能停留在低功耗状态。开机系统 初始化后，便进入低功耗模式，只有在遇到初始数据设置、遭遇破封、或者查询报警信息的情况下才由低功耗状态 跳到运行状态，之后如果没有持续发生事件则继续进入低功耗状态。这样就可以保证电源的使用时间。以下是 发射部分和接收部分的主程序。 ４．２．１发射部分主程序 ｗｈｉｌｅ（１） ｛ ＬＰＭ３； ／／进人低功耗模式 ｌｆ（时钟或车厢号设置） ｛ Ｆｌａｇ—ｒｕｎ＝＝ｌ： ／微置时钟 ／／根据超声波检测判断是否遭遇破封，如果是则发射本机号信息 ／／接收报警信息并进行显示和存储 ・｝ ＬＰＭ３； ／／再次进入低功耗 ‘ ｝ ４．２．２接受部分的主程序 ｗｈｉｌｅ（１） ｛ Ｉ ＰＭ３： ｋｅｙ＝ｇｅｔｃｈａｒ（）；／侑键盘按下后，ｋｅｙ有值，不然ｋｅｙ一直为Ｅｒｒ ｉｆ（ｋｅｙ！＝Ｅｒｒ）ＤｉｓＭｅｎｕ（）； ｉｆ（Ｆｌａｇ—ＮｅｅｄＡｌａｒｍ＝：０ｘｆｆ）／／需要报警 维普资讯 http://www.cqvip.com
参 … 第５期 靳建波等：基于ＭＳＰ４３０ＦＩ３５的货车防盗报警系统设计 ６Ｉ ３ Ｆｌａｇ—ＮｅｅｄＡｌａｍｌ ＯｘＯ０： Ａｄｄ—ａｌａｍｌ（Ｉ－ａｃｋｕｐ［ａ］）； ．ｓｅｔ—ＭＳ（０ｘ０２００）； ａｄｄ＝Ｇｅｔ—ＬａｔｅｓｔＡｄｄ（）； ／／得到最新消息在ｅ２ｐｒｏｍ中的地址 ｉｆ（ａｄｄ＝＝０）／／没有报警信息 ｛ Ｍ一２—３—０（）；／／无信息，返回主菜单 ｓｅｔ—ＭＳ（０）； ￣单函数 ，Ｍｅｎｕ（）； ／ｒ－ｂｒｅａｋ； Ｒｅａｄ—Ｅｅｐｒｏｍ（ａｄｄ，（ｃｈａｒ＊）＆ｔｍｐ［０］）； Ｍ一２—０—０（（ｃｈａｒ＊）＆ｔｍｐ［Ｏ］）； ｝ ｝ 在程序设计中，按键、无线模块唤醒等均采用了中断方式，这样可使系统尽可能地处于低功耗状态，以达到长 时间待机长时间工作的目的。 ５ 结束语 报警系统采用ＭＳＰ４３０ＦＩ３５作为其核心控制单元，具有Ｐｌ、Ｐ２两个中断口，共Ｉ６个中断Ｉ／０口，足以使各 功能都以中断方式工作，进而降低耗能。除了基本功能外，系统还增加了时间显示和串口通信功能，使民警不仅 知道发生了盗窃事件，并且可以根据时间推断出是在哪个路段发生事件，进而明确责任所属问题。此外，还可以 将报警信息保存起来，需要查看时即可随时调出来查看。系统既方便了民警工作又可以使得货车上的货物损失 降到最低限度。经多次跟车实际测试，证明系统性能优良。 考文献 胡大可．ＭＳＰ４３０系列ＦＬＡＳＨ型超低功耗Ｉ６位单片机［Ｍ］．北京：北京航空航天大学出版社．２００１． 沈建华，杨艳琴，翟骁曙．ＭＳＰ４３０系列１６位超低功耗单片机原理与应用［Ｍ］．北京：清华大学出版社 ２００４． Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ ａｌａｒｍ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｌｏｒｒｙ ａｇａｉｎｓｔ ｔｈｅｆｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＭＳＰ４３０Ｆ １ ３５ Ｊ『Ｎ Ｊ Ｊａｎ—ｂｏ，ＷＵ Ｘｉａｏ－ｈｏｎｇ，ＷＡＮＧ Ｚｈｅｎｇ—ｙｏｎｇ，ＨＥ Ｘｉａｏ—ｈａｌ，ＱＩＮＧ Ｌｉｎ—ｂｏ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ＆ｌｎｆｏｍｍｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳＣＵ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６ １ ００６４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｌａｒｍ ｓｙｓｔｅｎ１ ｆｏｒ ｌｏｒｒｙ ａｇａｉｎｓｔ ｔｈｅｆｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＭＳ［ ４３０Ｆ１ ３５ ＭＣＵ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｎｄ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒａｉｌｗａｙ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ． Ｉ＇ｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ．￣ｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ｈａｒｄ— ｗａｒｅ ａｒｅ ｄｅ￣ｒｉｂｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．Ｉｆ ｔｈｅ ｓｅａｌ ｓｕｆｆｅｒｓ ａ ｂｒｏｋｅｎ，ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｔｒｉｇｇｅｍ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ａｌａｒｍ ｉｎｆ（）ｒｉｎａｔｌｏｌｌ ｉｓ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ ｂｙ ｒａｄｉｏ，ｒｅｃｅｉｖｅｄ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｙｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ＬＣＩ）ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｎｆ￣ｗｍ ｔｈｅ Ｉｘ）ｌｉｃｅ ｉｎｍｍｄｉａｔｅｌｙ． ｌ＇ｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｉｔ ｆｕｎｃｔｋｍｓ ｗｅｌ１． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＭＳＩ）４３０Ｆ１３５；ＬＣＩ）ｄｉｓｐｌａｙ；ｕｌｔｒａ—ｌｏｗ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｌ１；Ｉ）ＳＩ３０２；Ｅ２ＰＲＯＭ
