基于嵌入式的车载视频监控防盗系统的设计与实现

袁姜红，陈二阳，蒋 毅

(1.四川长江职业学院 信息工程与数字创意系，四川 成都 610106；2.成都大学 信息科学与工程学院，四川 成都 610106)

随着经济的进步和发展，汽车逐渐在我国普通家庭普及开来，汽车保有量也在逐年增加，而且高端豪华车被盗呈递增趋势[1]。据德国联邦刑事警察局2018年6月的统计数据显示，2017年德国共有19026辆汽车被盗，其中VW、Audi、BMW以及Mercedes占登记被盗车辆的62%[2]；据国内某第三方机构样本数据监测，国内29个主要省市，车辆被盗抢的平均比率为0.067%，如果按汽车总保有量2.79亿计算，那么2018年国内将有近1870万车辆被盗[3]。耐人寻味的是，盗抢率发生的高低与所在地区经济状况无直接关系[4]。然而，目前市场上的汽车监控防盗报警系统具有声光污染等许多缺陷，而且大多数产品依赖于车辆识别码(VIN)及法律政策的配套服务实现汽车追回，无法为破案提供主动支持[5]，不能满足用户的真实需求。设计出一种基于图像采集模块OV7725的汽车车载视频监控防盗装置，在汽车被非法启动时能够及时通知汽车所有权人[6]，实现对汽车的监控防盗功能。

1 系统的整体设计

系统总体包含6个模块：摄像模块、GSM模块、振动传感器模块、储存模块、系统控制模块、电源模块，总体设计框图如下图1所示。

图1 系统总体设计框图

系统采用STM32F103ZET6控制中心，振动传感器模块采用SW-1801P振动传感器模块检测振动信号；摄像模块采用OV7725摄像头模块实现拍照功能；GSM模块采用SIM800A模块发送报警短信；设计SD卡存储电路和按键电路实现储存功能，系统采用锂电池供电，并预留USB接口提供电源。

2 硬件电路设计

本系统的硬件方案主要包括STM32F103开发板、摄像头模块OV7725、通信模块SIM800A、振动传感器模块SW-1801P。

1．主控制器经过初始化操作过后，通过按键控制模块工作状态，按下按键，振动传感器检测信号，摄像头模块开始拍照并储存，SIM800A模块发送报警短信至车主手机，实现防盗功能。系统硬件设计框图如图2所示。

图2 系统硬件设计框图

2．摄像头模块采用ATK-OV7725模块，OV7725图像传感器是一颗1/4英寸CMOS VG(640*480)图像传感器，可以高效的采集图像，达30W像素。其电路原理图如图3所示。

图3 OV7725摄像头模块电路原理图

3 系统软件设计

3.1 振动传感器模块控制

当按键按下时，振动传感器模块开始工作，检测振动信号，若检测到振动信号，输出一个数字量给主控制器，系统进行下一步工作，若没有检测到振动信号，则重复检测指令，继续检测有无振动信号。控制流程图如下图4所示。

图4 振动传感器模块控制流程

3.2 摄像头模块控制

摄像头在接收到主控制器指令后，开始拍照，并将拍得的照片储存下来。模块工作流程图如图5所示。

图5 摄像头模块工作流程图

3.3 SIM800A模块控制

SIM800A模块主要实现向车主发送报警短信的功能，在程序设计上，当摄像头拍摄2张照片之后，SIM800A模块发送GSM短信至车主手机。控制流程图如图6所示。

图6 SIM800A模块控制流程

4 系统测试

系统通电后，按下开发板普通按键，系统处于等待休眠状态，震动传感器模块开始检测震动信号,一旦检测到震动信号，系统开始工作，摄像头模块唤醒并开始拍照，同时通过SIM800A模块将拍到的照片向车主发送彩信。短信模块效果图如图7所示。

图7 短信模块运行效果图

5 结语

本系统采用STM32F103芯片作为核心控制器，OV7725摄像模块实现摄像拍照功能，SIM800A模块实现GSM通信，SW-1801P振动传感器模块检测振动信号；通过杜邦线根据电路连接图将开发板与各个模块连接起来。系统具有高速度，高精度，高可靠性等优势，是汽车视频监控防盗的一种良好的解决方案，具有较好的应用价值。