何锦成
海汇集团有限公司 山东日照 276526
摘要：现阶段，国外无人驾驶汽车已有十余年的研究历史，取得了能在高速公路上试验行驶数千英里的成果，但离真正使用尚有较大距离。我国现阶段研究智能汽车的目的是通过大量传感器获得车内外部环境参数，并在合理的控制策略下实现辅助驾驶。文章重点就基于SMS的汽车远程智能控制系统设计进行研究分析，旨在为业内人士提供一些建议和帮助。
关键字：智能汽车；远程控制；系统设计；研究
引言
智能车又称为无人驾驶汽车，属于轮式移动机器人的一种，是一个集环境感知、路径规划、自动驾驶等多功能于一体的综合系统。智能汽车技术将许多领域联系在一起，如计算机科学、人工智能、图像处理、模式识别和控制理论等。
1基于SMS的汽车远程智能控制系统概述
该系统由数据传输部分和控制部分组成，远程数据传输部分由用户手机、TC35I通信模块和手机SIM卡组成；控制部分由STC89C52微处理器、DS18B20温度传感器、继电器组成，详细如图1所示。
图1基于SMS的汽车远程智能控制系统组成
2基于SMS的汽车远程智能控制系统设计
2.1系统硬件设计
2.1.1微控制器模块设计
微控制器模块主要完成与GSM模块之间的通信，可对接收到的短消息进行解释并执行相应控制，同时还可对外部信息进行处理并对外部设备实施控制。系统采用STC89C52单片机，由于其具有抗干扰性强、超低功耗等特点，内置3个16位定时器/计数器，看门狗定时器，具有系统编程和应用编程功能，无需专门的仿真器和编程器，给设计带来极大便利。
2.1.2温度采集模块设计
温度采集使用DS18B20数字温度传感器，该温度计体积小、精度高、抗干扰能力强，广泛应用于工业恒温控制。它采用独特的单线接口，只需一个接口引脚即可完成通信，测量范围为-55℃～125℃，增量值为0.5℃，可在１秒内把温度变为数字信号。该数字温度传感器有三个接口，即GND接地、VDD接电源模块+5V输出端、DQ连接微控制器的P33接口,同时它采用单总线控制方式，DQ信号线不仅传送时钟信号，还可以传送数据信息，而且数据信息可以双向传输，将采集到的温度送入单片机进行处理，无需AD转换。车主需要远程获取车内信息时，只需发送提前设定好的短信到GSM模块，GSM模块通过串口将信息传递到微控制器单元，最终获得车内温度。
2.1.3GSM无线模块设计
GSM模块主要完成接收并发送控制短信指令，并通过RS232串口实现和微控制器模块的双向通信，考虑到模块的驱动能力、稳定性、功耗以及性价比等因素，系统GSM模块选用西门子公司的TC35I模块，该模块具有功耗低、体积小、重量轻的特点，在远程监控和无线电话以及无线POS终端等领域应用广泛，它支持EGSM900和GSM1800双频段，数据传输内容支持数据、语音、短消息和传真，采用RS232串口通信，供电电压为3.3V～5.4V，可由微控制器的单片机直接供电。GSM模块TC35I内置SIM卡，可接收和发送短息，同时TC35I通过RS232串口和微控制器模块相连，实现信息从车主手机到微控制器的传递。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆接收控制指令时，车主手机发送指定的控制信息到TC25I内置手机卡，该模块使用AT指令将PDU信息发送到微控制器，微控制器识别短信，实施相应的控制指令，如温度测量、继电器开关等。控制指令实施完成后，通过RS232串口发送相应的反馈短信到TC35I，然后再通过AT指令发送该短信到用户手机。通过信息的双向传输，实施控制指令并得到实施结果的反馈信息。
2.1.4继电器模块设计
继电器模块由达林顿管芯片ULN2003和多个RSR05VDCSL继电器组成，ULN2003可以给七个继电器提供驱动，同时具有高耐压、大电流的特点，该模块由单片机I/O口发出控制信号，通过ULN2003放大后驱动继电器，从而达到控制汽车点火开关、空调开关以及车门开关的作用。ULN2003的输入端连接微处理器的P20、P21、P22、P23和P24数字输出接口，输出分别连接控制发动机、汽车门锁、空调电源、空调制冷开关和空调制热开关，从而实现微处理器对汽车的控制。其中对汽车空调的控制有别于汽车发动机和车门，空调开启之前，汽车发动机要处于启动状态，所以执行启动空调时，将先启动发动机，该问题可在程序中解决。
2.1.5电源模块设计
电源为单片机、TC35I模块、继电器提供各自所需电压，稳定可靠的电源设计是TC35I模块稳定运行的关键，单片机的正常供电电压为5V，TC35I供电电压为4.2V。如果TC35I模块的电压超过4.8V，模块会自动关闭，同时要求最大电流为2.5A，最大压降为0.4V，这就要求电源模块内阻和线路电阻必须小于160m.为了达到上述要求，采用两片LM2576稳压芯片，输入电压为12V，输出电压为5V和4.2V，分别向微控制器模块和GSM模块供电。
2.2系统功能与程序设计
2.2.1系统工作流程
汽车正常行驶时，该系统关闭。当汽车熄火、车门锁住时，该系统自动上电，完成初始化，这时如果接收到车主手机发送的指令，该短消息会被TC35I模块接收，并通过串口将信息传送给STC89C52微控制器模块，微控制器对该信息进行分析处理，并控制外设执行相应操作，操作成功时通过TC35I模块发送短消息到车主手机。
2.2.2GSM无线模块程序设计
GSM无线模块以TC35I为核心，微控制器通过AT指令，控制GSM模块和用户手机之间的通信，在微控制器的程序中预存好相应的AT指令PDU码，以实现向用户手机发送中文短信。接收用户发来的数字和字母组成的短消息采用TEXT模式，将短消息传送至微处理器模块，微处理器通过程序识别短消息，并控制外设实现相应操作。
结束语
综上所述，时代的发展、科技的进步，促使人们对于汽车的总体水平提出了更高的要求，尤其是在操控性能和安全稳定性能方面。对此，本文提出的以TC35I为核心的汽车短信远程控制模块，结构简单、操作方便，经过调试验证，系统能够稳定、可靠、准确、快捷地完成相应控制任务。
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论文作者:何锦成
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/4
标签：模块论文; 汽车论文; 微控制器论文; 指令论文; 智能论文; 继电器论文; 控制系统论文; 《防护工程》2018年第9期论文;