I2C链接先进车辆锁定系统

荣耀Priyadharshini。J¹C. K. Vijaya lakshmi²

PG学者，嵌入式系统技术，天使工程技术学院，蒂鲁普尔，印度
助理教授，嵌入式系统技术，天使工程技术学院，蒂鲁普尔，印度

摘要

如今，逃避汽车贷款、车辆保险是一件很平常的事情。本文研究了一种基于贷款/保险信息的先进实时车辆锁定系统的设计与开发。该系统由PIC16F877A和GSM模块组成，GSM模块嵌入车内，并通过I2C总线与发动机控制单元(ECU)连接，进而与ECU通信。ECU只有在接收到PIC控制器发出的公平信号后才允许启动车辆。如果用户试图拆除PIC控制器单元，ECU将无法接收到公平信号，从而导致发动机无法点火。在这项拟议的工作中，实时时钟(RTC)和EEPROM数据将在每月的第30天自动锁定车辆。引擎只能由银行/保险公司通过发送应有的放行确认信息来解锁。它为客户及时支付会费铺平了道路。灌输硬件实现，确保车辆安全性，用户友好性是这个项目中纳入的一些有价值的功能。采用PROTEUS软件进行仿真，mplab进行编译。 Theft protection can also be added as future work.

关键字

车辆跟踪，锁定，微控制器，GPS, GSM, ECU

介绍

在过去的几十年里，印度以如此惊人的速度发展，许多公司都在这里站稳了脚跟。这些公司带来了大量的劳动力。安排运输到如此巨大的物体是一项涉及许多复杂问题的繁琐任务。一般来说，这种运输是通过当地运输供应商安排的，以每年的合同为基础，最近发生了入室盗窃，强奸案件等事故。卫星通信技术的发展为车辆定位提供了方便。车辆跟踪系统将这项技术带入了普通人的日常生活。如今，GPS应用在汽车、救护车、车队和警车上是发达国家道路上的常见景象。

基于GPS/GSM的系统是集成了GSM和GPS技术的最重要的系统之一。这是必要的，因为GSM和GPS系统的应用非常广泛，全世界数百万人都在使用它们。本系统专为用户在土地建设和运输业务中提供实时信息。收集的实时信息是用户移动车辆的位置、速度和预计到达时间，格式简洁易读。该系统也可用于两点之间的通信过程。目前，GPS车辆跟踪确保了他们出行的安全。该车辆跟踪系统在客户的车辆中发现，作为防盗和救援设备。车主或警察根据跟踪系统发出的信号定位被盗车辆，与此同时，被盗车辆的发动机转速将下降并被推离。发动机开关后，未经密码允许，电机不能重新启动。该系统安装为四轮车。

车辆跟踪通常用于海军操作员的海军管理功能，路由，发送，机载信息和安全。这些应用包括监控父母和青少年司机的驾驶表现。车辆跟踪系统接受在消费车辆作为防盗和检索设备。如果识别出盗窃行为，系统就会向车主发送短信。在车主将短信发送给控制器后，发出必要的信号来停止电机。本文设计了一种基于汽车贷款支付的车辆锁存系统。它还使用了GPS/GSM技术和使用I2C协议接口的微控制器单元。

现有的方法

印度汽车市场受到全球关注，是全球第二大两轮车市场、第四大商用车市场和第11大乘用车市场，并有望成为仅次于美国和中国的第三大汽车市场。研究显示，过去10年购买的车辆中，有75%是通过贷款融资的。银行和金融机构以可承受的利率提供的汽车金融为印度汽车行业的增长铺平了道路。各种方案和功能可供消费者，可以满足他们的每一个需求，从而吸引他们进入融资选项。通常情况下，所有的车主都想为他们的护理支付常规贷款/保险。但是许多消费者没有正确地支付他们的贷款/保险，他们准备了保险的副本，如果是汽车贷款，很少有人通过提交出生证明副本来欺骗银行或任何私人办公室。现在，银行和保险公司每个月都通过短信通知客户支付到期贷款金额到他们注册的手机号码。如果客户超过一个月未支付到期金额，他们将立即采取停车行动。但是很难找到他们的地址，因为他们中很少有人没有提交适当的出生证明，而且很少有人会在到期日期过后拆除车辆。因此，逃避汽车贷款、车辆保险是一件很平常的事情。

目前还没有有效的制度来追踪违约者，这不仅影响了国库，也影响了个人的富裕。因此，迫切需要通过现代化现有的汽车工业技术来填补这一真空。本文首先设计并实现了一种基于PIC的汽车专用控制系统。今天，现代汽车已经包含了多个控制器，这些控制器越来越多地通过具有非常不同属性的各种总线通信系统联网在一起。汽车通信网络可以访问车辆的几个关键部件，如刹车、安全气囊和发动机控制。自动化是利用控制系统和信息技术来减少商品和服务生产中对人力工作的需求。本文介绍了一种I2C联动汽车自动锁车系统的设计与开发，该锁车系统用于跟踪车辆的贷款到期/保险。它为客户及时支付会费铺平了道路。

提出了系统

所提出的系统试图通过使用微控制器减少不必要的人力浪费，使生活更有趣。本文分析的系统采用了基于I2C的全球移动通信系统(GSM)技术。接口GSM模块连接PIC16F877A控制器，PIC16F877A控制器连接主控制器PIC16F877A。在这项拟议的工作中，实时时钟(RTC)和EEPROM数据将在每月的第30天自动锁定车辆。一旦超过20天，车内LED将持续发光至30日。当RTC反映日期30,PIC16F877A控制器发送数据' 0 '到EEPROM使用内部集成电路(I2C)。当汽车启动时，PIC16F877A控制器将读取存储在EEPROM中的消息。如果存储的数据为“0”，则通过I2C总线立即锁定汽车。上述系统设计并安装在车辆上。如果用户按时支付了贷款/保险到期金额，贷款/保险主任将使用该信息作进一步处理。 The message ‘$1’which will be sent by the banker / insurer to the PIC16F877A controller, that reads the SMS and is stored in the EEPROM.

每当汽车启动时，主控制器PIC16F877A从EEPROM读取SMS(1美元)，该SMS将通过I2C总线传输到发动机控制单元(ECU)，从而导致立即解锁汽车。本设计的主要思想是在I2C总线系统中引入移动通信。我们的研究基于PIC16F877A微控制器，由于其成本低，并且PIC是著名的，易于编程和直接与其他设备(如LCD)构建，它是一个可靠的控制器，即使它的附件如它的编程器，编译器(micro C)和模拟器(如PROTEUS)。

本系统具有以下特点和优势:

1.Compact单板尺寸。

2.在内置的防盗系统。

3.拆卸PIC控制器单元导致零点火。

4.自动收取车辆贷款和保险费用。

5.由于采用了实时时钟(RTC)，干扰器的使用不会影响控制单元。

我²C概述

I2C允许使用两条双向线路(时钟(SCL)和数据(SDA)连接多达128个单独可寻址的设备。唯一需要的额外硬件是每条线路的上拉电阻。每个连接的设备可以是主设备，也可以是从设备。只允许主设备驱动时钟线。

在物理层，SCL和SCA线路都是开漏，因此有上拉电阻。增加I2C总线上的器件数量也会增加线路电容，从而降低回转率。可以通过改变I2C引脚的GPIO模块中的驱动强度来控制旋转率。上拉电阻的大小可以计算为给定母线速度和估计母线电容允许的最大上升时间的函数。

最初，I2C总线被设计用于将少量设备连接到一张卡上，例如管理汽车收音机或电视的调音。

最大允许电容设置为400 pF，允许适当的上升和下降时间，以获得最佳的时钟和数据信号完整性，最高速度为100 kbps。所有I2C设备都被设计成能够在同一双线总线上进行通信，系统功能架构只受限于设计者的想象力。

但是，尽管它在个人电脑、手机、车载收音机或电视机等消费产品范围内的公共汽车长度应用迅速增长，但只有少数系统集成商将其用于跨越一个房间或一座建筑物。I2C总线现在越来越多地用于多卡系统，例如刀片服务器，其中每个卡的I2C总线需要是可隔离的，以允许在系统其余部分运行时插入和取出卡，或者在需要将更多设备安装在同一张卡上的系统中，新的总线扩展和控制器件有助于将I2C总线扩展到超过约20个器件的400 pF限制，并允许控制更多的器件，甚至是具有相同地址的器件。

这些新器件受到设计人员的欢迎，因为它们不断扩展和增加I2C器件在维护和控制应用中的使用范围。

I2C术语:

发射机-这是用来向总线传输数据的设备。

接收器,这是从总线接收数据的设备。

主- - - - - -这是产生时钟，开始通信的设备。

奴隶,这是侦听总线并由主机寻址的设备。

多主机,I2C可以有多个master，每个master都可以发送命令。

仲裁,当更多的主机需要使用总线时，确定总线上哪一个主机可以使用它的过程。

B. GPS技术

全球定位系统(GPS)是一种基于卫星的导航系统，由位于轨道上的24颗卫星组成。该系统为世界各地的军事、民用和商业用户提供重要信息，任何拥有GPS接收器的人都可以免费获取这些信息。GPS在世界上任何地方的任何天气情况下都能工作。使用GPS通常不收取订阅费或系统费用。

GPS接收器必须锁定至少三颗卫星的信号，才能估计2D位置(纬度和经度)和轨道移动。当四颗或更多卫星在视线范围内时，接收器可以确定用户的3D位置(纬度、经度和高度)。一旦确定了车辆位置，GPS单元就可以确定其他信息，如速度、到目的地的距离、时间等。本研究工作采用GPS接收机，通过GSM技术检测车辆位置并将信息提供给负责人。

c单片机

本系统使用的单片机为PIC单片机16F877A。它嵌入了嵌入式系统开发所需要的所有特性。PIC16F877A是一个40引脚IC，具有256字节的EEPROM数据存储器，自我，一个ICD, 2个比较器，8通道的10位模数转换器，2个捕获/比较/PWM功能，同步串口可以配置为3线串行外围接口(SPI)或2线集成电路(I²C)总线和一个通用异步接收发射机(USART)。

模拟电路

结论及未来工作

本文利用GPS和GSM技术，提出了一种新颖的车辆跟踪锁定系统，用于跟踪未缴纳保险的车辆。该系统使车辆进入睡眠模式，由车主或授权人员操作;否则进入活动模式。该系统将在每月30日自动锁定车辆。引擎只能由银行/保险公司通过发送应有的放行确认信息来解锁。它为客户及时支付会费铺平了道路。灌输硬件实现，确保车辆安全性，用户友好性是这个项目中纳入的一些有价值的功能。

采用PROTEUS软件进行仿真，mplab进行编译。防盗和醉酒检测也可以作为未来的工作。

确认

作者真诚地感谢全体审稿人为提高稿件质量所提出的批评意见和建议。

参考文献

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陈培江，蒋学华，“基于GSM的远程监控系统的设计与实现”，vol.42, pp.167-175。2008.
“车辆前方障碍物检测与安全预警系统的嵌入式控制器”，《国际计算机科学与信息技术杂志》2012年4月第4卷第2期。