基于单片机的北斗定位系统的设计-平芜编程栈

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文章目录

主要介绍
一、本设计的研究内容
二、整体方案设计
- 2.1系统整体方案
- 2.2 系统整体框架图
三、硬件电路设计
- 3.1 UM220接受板模块
- 3.1.1北斗定位系统接受板原理
- 3.1.2通信处理信息协议
- 4 效果图
- 设计结果

主要介绍

现代社会空巢老人越来越多，老人因意外发生不能及时呼救给健康甚至生命安全带来威胁，因而，老人安全监护受到越来越多的关注。为了解决这一问题，本次设计使用了STC12C5A60S2单片机作为主处理器，以UM220模块作为核心，结合LCD12864显示模块、蜂鸣器、SIM900模块，实现了多功能报警系统。如果老人或弱势群体发生意外情况，按下报警按键，蜂鸣器响起，液晶屏上显示病例、过敏史、药品位置等，还能通过按键切换到位置地址信息。并通过GSM无线通信模块将定位信息发送到家人手机中，使伤者得到及时救援。实验结果表明，本系统能够准确实现报警、定位和信息显示功能，为安全监护提供解决方案。

关键词：北斗定位系统；单片机；信息采集；GSM通信

一、本设计的研究内容

现代社会空巢老人越来越多，老人因意外发生不能及时呼救给健康甚至生命安全带来威胁，以及防范未成年走失。所以为满足当前人们对健康的关注以及市场的需求，使得家人更加放心地让老人家独自外出，本次设计采用示波法设计出一种基于STC系列单片机的北斗定位系统，该设计拥有成本低廉，测量方便，结果精确的特点。本设计使用UM220模块用于采集和解析定位信息，通过GSM无线通信模块SIM900发送定位信息以及液晶显示经纬度坐标和个人信息，联系人也能及时收到家人发送的定位信息， LCD模块负责显示报警人员的重要信息以及当前的位置地址，还实现了信息的切换，蜂鸣器吸引周围人的注意力进行救援。实现快速报警以及发送所在位置信息的功能。

二、整体方案设计

2.1系统整体方案

本次设计的报警系统的实现方案有硬件系统部分以及软件系统部分。首先，硬件系统上设计了基于STC12C5A60S2芯片的信号检测与采集系统。在这部分中，UM220模块通过串口1传输采集到的数据信息。SIM900A模块通过串口2将分析后的坐标位置信息通过短信形式发送至预设的手机号码。软件系统设计主要完成北斗定位信息的采集、定位信息的提取和分析。定位通过全球移动通信系统发送，并通过液晶显示模块显示

2.2 系统整体框架图

图2.1系统整体框图

三、硬件电路设计

3.1 UM220接受板模块

本次设计使用了UM 220-IV N，它拥有双系统以及高性能全球导航卫星系统模块，这个模块使用了SoC芯片，该芯片具有双系统和多频高性能出色实现模块要求也让产品的开发成本降低了。UM220-IV N整体设计紧凑，可以实现标准取放和回流焊的全自动集成，特别适合低成本、低功耗领域。UM200原理图如图3.1所示。

3.1.1北斗定位系统接受板原理

UM220-IV N模块采用5V供电，搭载了RS232接口，串行端口1是主串行端口，可以进行数据传输、固件升级等，使得模块与上位机接口适配。LVTTL电平自动输出ASCII字符型语句。通信波特率的值默认为9600bps，最大值为115200bps。串行端口2只能进行数据传输。搭载1个外部中断信号输入管脚。该模块采用天线接收卫星信号，经过变频和放大信号以及对信号进行滤波减少干扰等处理后，可以得出用户当前的位置信息，输出标准时间、经纬度、经纬度方向等数据。

图3.1 和芯星通公司设计的UM200原理图

3.1.2通信处理信息协议

串口数据发送和接收是一位位接收，当接收到8位数据后，申请中断，并进行数据存储[2]。每个语句都以“”开头，前两字母作为标志符而后三个字母作为语句的名称，用逗号将各个数据分割开来，都代表着各自的作用，在语句末尾进行校验和，最后以换行符结束整条语句，接着输出下一条语句信息中。校验和的计算方法为从 ′ ”开头，前两字母作为标志符而后三个字母作为语句的名称，用逗号将各个数据分割开来，都代表着各自的作用，在语句末尾进行校验和，最后以换行符结束整条语句，接着输出下一条语句信息中。校验和的计算方法为从'”开头，前两字母作为标志符而后三个字母作为语句的名称，用逗号将各个数据分割开来，都代表着各自的作用，在语句末尾进行校验和，最后以换行符结束整条语句，接着输出下一条语句信息中。校验和的计算方法为从′‘起到’*’ 之前的所有字符的异或，以 16 进制表示。