基于單片機(jī)的兒童防走失模塊設(shè)計(jì)摘要近年來(lái),我國(guó)兒童意外走失或惡意拐賣(mài)幼小兒童等惡性事件在總犯罪事件中所占的比例不斷上升,我們經(jīng)常可以在各種新聞上看到尋找丟失兒童的消息。而日益復(fù)雜的生活環(huán)境同時(shí)也給沒(méi)有自身保護(hù)能力的兒童的安全帶來(lái)越來(lái)越多的不確定因素。對(duì)此,幫助成年人對(duì)兒童進(jìn)行實(shí)時(shí)定位監(jiān)控,并及時(shí)獲取具體位置就顯得尤為重要。目前,全球定位系統(tǒng)GPS在科技發(fā)展領(lǐng)域有著不可替代的地位,同時(shí)全球移動(dòng)通信系統(tǒng)GSM也已經(jīng)邁入了新的時(shí)代。目前,基于GPS/GSM的兒童防走失系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也在科技不斷發(fā)展的同時(shí)已經(jīng)得到了進(jìn)一步 本次兒童防走失模塊的設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)主要是基于STM32型單片機(jī)作為主要控制模塊,利用GPS定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位、GSM通信技術(shù)作為終端硬件通信平臺(tái),在室外的環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)兒童所處位置進(jìn)行實(shí)時(shí)定位的功能需求，同時(shí)對(duì)各個(gè)模塊以及STM32單片機(jī)控制模塊進(jìn)行了具體功能上的闡述。 對(duì)于系統(tǒng)的最終演示分析環(huán)節(jié),通過(guò)演示的結(jié)果可以顯示出,GPS定位以及GSM通信系統(tǒng)的各個(gè)模塊均能正常且良好的運(yùn)行,可以對(duì)被監(jiān)測(cè)的對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控以及位置信息的獲取,從而達(dá)到防止兒童走失的功能要求。關(guān)鍵字:GPS;GSM;定位;單片機(jī)目錄TOC\o"1-3"\h\u第1章 緒論 11.1 選題背景及意義 11.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 21.3 主要研究?jī)?nèi)容 2第2章 兒童防走失模塊的總體設(shè)計(jì)方案 32.1總體方案設(shè)計(jì)及思路 32.2相關(guān)技術(shù)分析 42.2.1定位技術(shù)的選擇 42.2.2數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)的選擇 4第3章 防走失系統(tǒng)的硬件平臺(tái) 53.1終端微處理器芯片 53.1.1芯片的選擇 53.1.2微處理器芯片的特點(diǎn) 63.2終端位置定位模塊 73.2.1GPS定位系統(tǒng)介紹 73.2.2GPS定位系統(tǒng)組成及測(cè)量原理 73.2.3GPS定位技術(shù)特點(diǎn) 73.2.4NEO-6M電路 83.3終端無(wú)線通信模塊 83.3.1GSM系統(tǒng)組成 83.3.2SIM800A電路 93.4LCD顯示模塊 93.5報(bào)警模塊 10第4章 防走失系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 104.1終端軟件設(shè)計(jì) 104.2STM32型單片機(jī)軟件設(shè)計(jì) 104.3PS模塊程序設(shè)計(jì) 114.4GSM通信模塊程序設(shè)計(jì) 124.4.1AT指令 134.4.2短消息格式 134.5報(bào)警功能設(shè)計(jì) 13第5章 防走失系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與測(cè)試 135.1兒童防走失功能的實(shí)現(xiàn) 145.2用戶(hù)連接功能實(shí)現(xiàn) 145.3系統(tǒng)測(cè)試與分析 145.3.1系統(tǒng)功能測(cè)試與分析 145.3.2測(cè)試結(jié)果 14第6章 總結(jié)與展望 14參考文獻(xiàn) 16附錄 18緒論隨著近些年來(lái)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展以及智能移動(dòng)設(shè)備的不斷進(jìn)步與成熟,手機(jī)所擁有的性能也越來(lái)越強(qiáng)大和完善,也能夠逐漸滿(mǎn)足人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞯幕拘枨?但是當(dāng)手機(jī)不斷方便人們?nèi)粘Ｉ畹耐瑫r(shí),同樣也可以對(duì)社會(huì)生活起到許多重要的積極作用,比如防走失智能設(shè)備的開(kāi)發(fā),這些智能設(shè)備大多利用現(xiàn)有的定位技術(shù)以及通信系統(tǒng),在手機(jī)上安裝相應(yīng)的軟件后實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位以及定位的功能。本文主要對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)所選課題的研究開(kāi)發(fā)背景及研究依據(jù)和意義進(jìn)行了一定的闡述,繼而對(duì)現(xiàn)有的定位技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展及研究現(xiàn)狀進(jìn)行了相關(guān)討論并對(duì)其未來(lái)的發(fā)展前景做出了一定的預(yù)測(cè),提出了現(xiàn)有的定位技術(shù)所存在的根本性問(wèn)題、缺陷以及未來(lái)發(fā)展可能存有的挑戰(zhàn),從而得出了本次研究設(shè)計(jì)課題的意義及必要性,最后得出本次設(shè)計(jì)所使用的主要研究方法以及所要實(shí)現(xiàn)的具體功能。選題背景及意義未成年兒童在社會(huì)生活中作為極其缺乏自我保護(hù)能力的弱勢(shì)群體,其自身的安全保障問(wèn)題一直是社會(huì)的熱點(diǎn)話題,缺少個(gè)人生存能力的他們需要家長(zhǎng)的時(shí)刻保護(hù),但由于家長(zhǎng)們還要承擔(dān)繁重的工作,導(dǎo)致無(wú)法對(duì)兒童保持無(wú)微不至的看護(hù)。因此,我們急需從智能技術(shù)手段和智能設(shè)備的開(kāi)發(fā)等方面出發(fā)來(lái)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)兒童安全的自我保護(hù)。對(duì)于缺乏自我保護(hù)能力的兒童意外走失或被惡意拐賣(mài)等問(wèn)題,本課題將設(shè)計(jì)一款具有準(zhǔn)確的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)定位,并能夠?qū)⒕唧w位置等實(shí)時(shí)情況及時(shí)通訊給家長(zhǎng)并自動(dòng)報(bào)警的兒童防走失系統(tǒng),以達(dá)到能夠?qū)崟r(shí)確認(rèn)兒童是否安全,并在發(fā)生緊急情況時(shí)第一時(shí)間給予保護(hù)措施的目的。 全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystems)定位技術(shù)，即GPS定位技術(shù)，完全能夠應(yīng)用于室外等大范圍空間,在定位技術(shù)中有著得天獨(dú)厚的地位,可以稱(chēng)之為當(dāng)前智能科技發(fā)展中最為廣泛使用的現(xiàn)代定位技術(shù)。GPS定位技術(shù)具有24顆衛(wèi)星，平均每4個(gè)定位衛(wèi)星分布于1個(gè)衛(wèi)星軌道,使得需要定位的兒童無(wú)論處于地球上的任何地理位置，在獲取其具體經(jīng)緯度時(shí)，都能夠同時(shí)觀察到多顆定位衛(wèi)星的存在。通過(guò)對(duì)已知定位信息的衛(wèi)星到用戶(hù)端GPS設(shè)備之間實(shí)際距離的準(zhǔn)確測(cè)量,總結(jié)出多個(gè)定位衛(wèi)星的數(shù)據(jù)最終確定當(dāng)前兒童的具體位置。GPS定位系統(tǒng)因?yàn)樽陨砭哂懈采w范圍廣、定位準(zhǔn)確度高、實(shí)時(shí)性好、24小時(shí)不間斷的位置測(cè)量等優(yōu)勢(shì),已經(jīng)充分應(yīng)用進(jìn)車(chē)輛導(dǎo)航、大氣物理觀測(cè)、工程測(cè)量的陸地范圍等以導(dǎo)航技術(shù)為基礎(chǔ)的領(lǐng)域中,極大提高了人們的生活效率,能夠促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的更高速發(fā)展上。綜合以上原因,本文采用的是基于GPS定位系統(tǒng)的兒童防走失模塊,其設(shè)計(jì)意義在于從根本上解決兒童走失或被惡意拐賣(mài)等對(duì)社會(huì)秩序造成嚴(yán)重破壞的問(wèn)題。兒童通過(guò)防走失系統(tǒng)可以在與家長(zhǎng)走失或遇到意外危險(xiǎn)的情況下,向家長(zhǎng)以及周?chē)税l(fā)出報(bào)警信號(hào)進(jìn)行求助;同時(shí),家長(zhǎng)也可以在與孩子走失的情況下,第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)孩子的具體位置并進(jìn)行報(bào)警等一系列措施,實(shí)現(xiàn)兒童防走失系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本需求。國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀兒童防走失系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)依靠的是智能手機(jī)功能的不斷發(fā)展以及逐漸成熟,以及智能防走失設(shè)備的出現(xiàn)。由防走失設(shè)備配合智能手機(jī)終端應(yīng)用程序的連接,實(shí)現(xiàn)對(duì)兒童進(jìn)行實(shí)時(shí)定位監(jiān)控的功能要求,保障兒童的自身安全。對(duì)于兒童防走失系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì),首先應(yīng)明確如何發(fā)現(xiàn)兒童走失以及走失后需要進(jìn)行的主要設(shè)計(jì)原則以及功能要求[1]。在目前的定位技術(shù)發(fā)展中,兒童防走失設(shè)備主要由GPS定位技術(shù)、超聲波定位技術(shù)、WIFI技術(shù)三種技術(shù)實(shí)現(xiàn)定位功能[1],在目前所開(kāi)發(fā)的基于GPS定位技術(shù)的智能防走失系統(tǒng)中,定位系統(tǒng)總體的硬件電路包含單片機(jī)控制模塊、GPS定位模塊、GSM通信模塊、SOS報(bào)警模塊四個(gè)主要模塊[2]。GPS定位模塊負(fù)責(zé)接收兒童的實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)、GSM通信模塊負(fù)責(zé)在兒童和使用監(jiān)控的用戶(hù)之間傳遞信息[3]。GPS定位技術(shù)的主要工作原理為通過(guò)接受定位衛(wèi)星的廣播星歷,從而得出兒童所在的位置、速度等信息,然后將獲取到的信息利用相應(yīng)的NMEA0183協(xié)議進(jìn)行進(jìn)一步的封裝,并經(jīng)由對(duì)應(yīng)串口發(fā)送給嵌入式數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行處理,最后在屏幕顯示出實(shí)時(shí)獲取到的衛(wèi)星定位的經(jīng)、緯度坐標(biāo)[4]。基于藍(lán)牙連接技術(shù)的防走失系統(tǒng)，主要利用藍(lán)牙模塊的信號(hào)狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)與手機(jī)無(wú)線連接的功能和實(shí)現(xiàn)報(bào)警提示的通信功能[5]。由于藍(lán)牙定位技術(shù)具有低功耗、安全性高、抗干擾能力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)[6]。當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)基本完全覆蓋的環(huán)境下，國(guó)內(nèi)WIFI定位技術(shù)在現(xiàn)今科技發(fā)展中擁有著巨大的突破和光明的發(fā)展前景[7],并且目前所使用的WIFI技術(shù)在指紋庫(kù)采集成本、定位精度以及所使用的匹配方法等方面都在一點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)步。但WIFI定位技術(shù)也同樣在室外定位方面擁有一定的缺點(diǎn):信號(hào)容易受到干擾、受到網(wǎng)絡(luò)覆蓋的限制等[8]。主要研究?jī)?nèi)容本次兒童防走失模塊的設(shè)計(jì)基本功能要求是實(shí)現(xiàn)在室外環(huán)境下對(duì)兒童進(jìn)行實(shí)時(shí)的位置監(jiān)測(cè),因此在系統(tǒng)總體功能設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該滿(mǎn)足以下需求:1.能夠?qū)和奈恢眠M(jìn)行實(shí)時(shí)定位:監(jiān)護(hù)人可對(duì)兒童進(jìn)行具體、準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)定位,得到兒童所在位置的詳細(xì)經(jīng)、緯度等位置信息,使監(jiān)護(hù)人能夠在第一時(shí)間準(zhǔn)確獲取其是否安全的信息。2.位置信息數(shù)據(jù)的傳輸:本次的防止兒童走失模塊設(shè)計(jì)將監(jiān)護(hù)人手機(jī)與終端模塊進(jìn)行連接,通過(guò)GSM平臺(tái)傳輸被監(jiān)控對(duì)象的具體位置信息,接收監(jiān)護(hù)人綁定的手機(jī)發(fā)來(lái)的獲取GPS定位的請(qǐng)求短信息,在單片機(jī)控制模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及相應(yīng)判斷后令終端模塊向手機(jī)發(fā)送其具體的經(jīng)、緯度。3.蜂鳴器報(bào)警功能:(1)兒童遭遇突發(fā)的危險(xiǎn)情況時(shí)，或離開(kāi)初始設(shè)置的范圍且斷開(kāi)連接時(shí),兒童可以主動(dòng)按下手持智能防走失設(shè)備上的報(bào)警鍵,模塊會(huì)立即將實(shí)時(shí)的位置信息發(fā)送到監(jiān)護(hù)人的手機(jī)上,同時(shí)會(huì)觸動(dòng)報(bào)警鈴聲響起,以此避免惡性時(shí)間的發(fā)生。(2)當(dāng)監(jiān)護(hù)人在查詢(xún)位置時(shí)，發(fā)現(xiàn)兒童離開(kāi)預(yù)設(shè)的安全范圍時(shí),可觸發(fā)終端報(bào)警信號(hào),以防止兒童走失或惡意拐賣(mài)等惡性事件的發(fā)生。兒童防走失模塊的總體設(shè)計(jì)方案2.1總體方案設(shè)計(jì)及思路本次設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的兒童防走失系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)主要完成三種功能[9]:(1)發(fā)現(xiàn)兒童走失后可遠(yuǎn)程啟動(dòng)報(bào)警信號(hào):當(dāng)兒童與家長(zhǎng)端綁定的手機(jī)斷開(kāi)連接后,父母綁定終端模塊的手機(jī)能夠遠(yuǎn)程發(fā)出信號(hào)并觸發(fā)兒童端的報(bào)警信號(hào);(2)父母可以主動(dòng)對(duì)兒童的具體位置信息進(jìn)行查詢(xún);(3)兒童可主動(dòng)使用終端模塊上的報(bào)警按鍵進(jìn)行求助:當(dāng)孩子發(fā)現(xiàn)與父母走失或遇到意外危險(xiǎn)時(shí),可以自己主動(dòng)按下蜂鳴器報(bào)警按鍵向監(jiān)護(hù)人或身邊人群立即進(jìn)行求助。 根據(jù)以上所提到的基本需求，本次兒童防走失系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)包含單片機(jī)主控制模塊、電源供電模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊、定位模塊、通信模塊以及位置顯示模塊。其中,使用的定位模塊主要對(duì)兒童所在的實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取;通信模塊在單片機(jī)模塊的具體控制下將獲取到的兒童具體位置信息以經(jīng)緯度的形式發(fā)送到監(jiān)護(hù)人綁定的手機(jī)上;單片機(jī)控制模塊負(fù)責(zé)對(duì)獲取的定位信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并做進(jìn)一步分析,根據(jù)設(shè)置的安全范圍對(duì)終端所在的位置做出相應(yīng)判斷;電源模塊為設(shè)備提供直流電壓，保證整個(gè)系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。2.2相關(guān)技術(shù)分析本次設(shè)計(jì)的兒童防走失系統(tǒng)主要使用GPS定位技術(shù),并對(duì)GSM通信技術(shù)展開(kāi)了重點(diǎn)的分析與研究。GPS用來(lái)進(jìn)行對(duì)被監(jiān)護(hù)人的實(shí)時(shí)定位,GSM實(shí)現(xiàn)與監(jiān)護(hù)人的實(shí)時(shí)短信接收，以確保兒童的安全,各個(gè)部分充分發(fā)揮其相應(yīng)的功能及優(yōu)勢(shì),本次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)具體的模塊化并且效率化。2.2.1定位技術(shù)的選擇在兒童防走失智能設(shè)備的技術(shù)開(kāi)發(fā)過(guò)程中,國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)已經(jīng)出現(xiàn)了多種室內(nèi)外定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,其解決的方法也略有不同,所利用的定位技術(shù)也不同,防走失智能設(shè)備主要分為四大類(lèi),一類(lèi)是基于衛(wèi)星在全球范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位、導(dǎo)航的GPS定位技術(shù)所開(kāi)發(fā)研究的兒童防走失智能系統(tǒng)。GPS定位系統(tǒng)目前正在作為最好的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以及最新一代的精密衛(wèi)星定位系統(tǒng)應(yīng)用于海、陸、空等各種技術(shù)領(lǐng)域,并且擁有極其廣闊的發(fā)展的前景[10]。一類(lèi)是基于藍(lán)牙4.0技術(shù)的定位設(shè)備開(kāi)發(fā)，藍(lán)牙技術(shù)是一種能夠支持終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)通信的無(wú)線定位技術(shù)，同時(shí)也是一種能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)接收和語(yǔ)音通信開(kāi)放的全球規(guī)范技術(shù)。藍(lán)牙定位技術(shù)目前已經(jīng)大量應(yīng)用于電子智能設(shè)備領(lǐng)域中。基于藍(lán)牙定位技術(shù)開(kāi)發(fā)的防走失智能設(shè)備,可以通過(guò)移動(dòng)設(shè)備及終端之間的無(wú)線信息交換對(duì)兩者之間的距離進(jìn)行判斷,并利用LBS技術(shù)獲取被監(jiān)護(hù)對(duì)象的具體位置信息[11]。但藍(lán)牙技術(shù)僅限于在室內(nèi)有限范圍10m內(nèi)進(jìn)行短距離的通信連接,無(wú)法實(shí)現(xiàn)室外大范圍的遠(yuǎn)程定位。一類(lèi)是基于WIFI技術(shù)的定位，WIFI定位技術(shù)則需要在全網(wǎng)絡(luò)覆蓋的情況下才可以實(shí)現(xiàn)連接并實(shí)時(shí)監(jiān)控的作用。其他常見(jiàn)的定位技術(shù)還有:超寬帶技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、ZigBee技術(shù)以及超聲波定位技術(shù)等,但這些定位技術(shù)在實(shí)現(xiàn)室外遠(yuǎn)程防走失系統(tǒng)的基本功能方面也都或多或少地存在一定程度上的缺陷和局限性。不管是哪種類(lèi)型的兒童防走失設(shè)備都需要配合移動(dòng)終端的使用才能實(shí)現(xiàn)對(duì)兒童實(shí)時(shí)定位的功能,總結(jié)以上的兒童智能防走失系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),不同的設(shè)計(jì)方案都是通過(guò)利用不同的定位技術(shù)進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。通過(guò)比較其優(yōu)缺點(diǎn),最后確定了基于STM32單片機(jī)的兒童防走失模塊中定位模塊的設(shè)計(jì)構(gòu)思,通過(guò)GPS定位技術(shù)計(jì)算出兒童的具體位置,通過(guò)GSM通信技術(shù)將獲取到的具體經(jīng)、緯度位置信息數(shù)據(jù)發(fā)送給兒童的監(jiān)護(hù)人,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其的保護(hù)。2.2.2數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)的選擇 GSM通信平臺(tái)是現(xiàn)有開(kāi)發(fā)的全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)中應(yīng)用最普遍的移動(dòng)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也是通信領(lǐng)域中發(fā)展最完整的平臺(tái)。我們可以通過(guò)GSM通信技術(shù)的應(yīng)用總結(jié)出GSM通信平臺(tái)具有以下特點(diǎn):1.GSM通信覆蓋的范圍廣，便于進(jìn)行室外大范圍的通信。 2.GSM通信技術(shù)擁有多視角的信息通訊,能夠方便不同類(lèi)型的用戶(hù)對(duì)終端進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的需求。 3.GSM通信系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng),在外界環(huán)境變化的情況下也能擁有良好的通信效果。通過(guò)深刻分析整個(gè)系統(tǒng)的傳輸速度、任務(wù)完成效率以及開(kāi)發(fā)成本等基本嚴(yán)格考慮,最終決定本次設(shè)計(jì)采用GSM通信網(wǎng)絡(luò)作為定位監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的通信平臺(tái)。防走失系統(tǒng)的硬件平臺(tái)兒童防走失定位系統(tǒng)的硬件電路由5個(gè)基本部分組成,即單片機(jī)電路控制電路、GPS定位電路、GSM通信電路、電源供電電路、位置顯示電路。其中GPS定位電路的設(shè)計(jì)為兒童防走失系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)的基本組成部分。兒童防走失系統(tǒng)硬件電路組成如圖3-1所示。GPS定位模塊單片機(jī)模塊GPS定位模塊單片機(jī)模塊電源模塊電源模塊GSM通信模塊GSM通信模塊顯示模塊顯示模塊報(bào)警模塊報(bào)警模塊圖STYLEREF1\s3.SEQ圖\*ARABIC\s11兒童防走失系統(tǒng)硬件電路組成框圖3.1終端微處理器芯片3.1.1芯片的選擇整個(gè)系統(tǒng)中最核心的模塊單元是單片機(jī)控制模塊，其在系統(tǒng)中起到了不可缺少的重要作用。因此要從多個(gè)方面考慮單片機(jī)型號(hào)的選擇[12]：1.整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成的復(fù)雜程度：對(duì)GPS定位信號(hào)的分析與處理、對(duì)GSM通信模塊所接收的位置信息進(jìn)行采集和判斷。2.單片機(jī)處理數(shù)據(jù)的效率：GPS定位的同時(shí)需要對(duì)兒童是否離開(kāi)安全范圍進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)確判斷，因此需要有更快的處理速度和更高的準(zhǔn)確度。3.提高系統(tǒng)總體運(yùn)行的可靠程度及穩(wěn)定性等非功能性需求。4.盡可能控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成本，使其在合理的價(jià)格內(nèi)完成整個(gè)課題的設(shè)計(jì)。綜合上述分析的四個(gè)方面，在本次終端的設(shè)計(jì)中，選用STM32F103x8型單片機(jī)。3.1.2微處理器芯片的特點(diǎn)單片機(jī)最小控制系統(tǒng)包含3個(gè)部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制模塊、復(fù)位電路、晶振電路。STM32型單片機(jī)可應(yīng)用于低功耗且功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，比如：智能家電、建筑、報(bào)警裝置以及便攜式醫(yī)療設(shè)備等，因此，STM32芯片可以有效提高整體系統(tǒng)的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性，且可以降低一定的生產(chǎn)成本。本次兒童防走失系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用STM32F103x8型單片機(jī)，可充分滿(mǎn)足系統(tǒng)所需的GPS定位、GSM通信模塊的功能要求，相較于其他單片機(jī)芯片具有更高的運(yùn)行速度且不易受外界的干擾。同時(shí)，為了使系統(tǒng)可以正常進(jìn)行初始化使用，防止出現(xiàn)死機(jī)等運(yùn)行問(wèn)題，本次系統(tǒng)還設(shè)置了復(fù)位電路，通過(guò)按鍵進(jìn)行初始化設(shè)置。STM32F103x8型單片機(jī)原理圖如圖3.2所示。圖STYLEREF1\s3.SEQ圖\*ARABIC\s12STM32F103x8型單片機(jī)原理圖STM32F103x8芯片是擁有32位基于ARM核心的帶有64K字節(jié)閃存的微型控制器，且擁有睡眠、停機(jī)等低功耗模式。擁有多達(dá)80個(gè)快速輸入/輸出接口、7個(gè)定時(shí)器以及9個(gè)通信接口[13]。由以上特點(diǎn)可知，通過(guò)采用STM32型單片機(jī)使得整體兒童防走失系統(tǒng)的穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)分析效率以及功耗的問(wèn)題都在一定程度上得到了解決。3.2終端位置定位模塊3.2.1GPS定位系統(tǒng)介紹全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystems)定位技術(shù)，即GPS定位技術(shù)，完全能夠應(yīng)用于室外等大范圍空間,在定位技術(shù)中有著得天獨(dú)厚的地位,可以稱(chēng)之為當(dāng)前智能科技發(fā)展中最為廣泛使用的現(xiàn)代定位技術(shù)。GPS定位技術(shù)具有24顆衛(wèi)星，平均每4個(gè)定位衛(wèi)星分布于1個(gè)衛(wèi)星軌道,使得需要定位的兒童無(wú)論處于地球上的任何地理位置，在獲取其具體經(jīng)緯度時(shí)，都能夠同時(shí)觀察到定位衛(wèi)星的存在。通過(guò)對(duì)位置信息已知的衛(wèi)星到移動(dòng)用戶(hù)端GPS定位模塊之間實(shí)際距離的準(zhǔn)確測(cè)量,總結(jié)多個(gè)定位衛(wèi)星的測(cè)量數(shù)據(jù)最終確定當(dāng)前兒童的具體位置。GPS定位系統(tǒng)因?yàn)樽陨砭哂懈采w范圍廣、定位準(zhǔn)確度高、實(shí)時(shí)性好、24小時(shí)不間斷的位置測(cè)量等優(yōu)勢(shì),已經(jīng)充分應(yīng)用到車(chē)輛導(dǎo)航系統(tǒng)、大氣物理觀測(cè)、陸地范圍上的工程測(cè)量等以定位技術(shù)為基礎(chǔ)的領(lǐng)域中,極大提高了人們的生活效率,能夠促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的更高速發(fā)展上。3.2.2GPS定位系統(tǒng)組成及測(cè)量原理GPS定位系統(tǒng)主要由空間、地面監(jiān)控以及用戶(hù)端接收三個(gè)主要部分構(gòu)成[14]。地面監(jiān)控部分總共包含9個(gè)衛(wèi)星基站，其中1個(gè)作為主控站進(jìn)行使用，3個(gè)作為信息注入站使用，其余的共同作為檢測(cè)站起位置檢測(cè)的功能。用戶(hù)接收部分由GPS衛(wèi)星接收機(jī)和GPS數(shù)據(jù)處理軟件兩大部分組成。GPS衛(wèi)星接收機(jī)用于對(duì)兒童進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，并將接收到的待測(cè)衛(wèi)星運(yùn)行軌跡進(jìn)行信號(hào)記載、放大及轉(zhuǎn)換等工作。 GPS定位技術(shù)利用“三點(diǎn)定位法”來(lái)實(shí)現(xiàn)想要達(dá)到的定位目的。使用該方法時(shí)應(yīng)首先確定好三個(gè)基本參考點(diǎn)，記錄其具體的定位坐標(biāo)以及與被測(cè)點(diǎn)之間的實(shí)際距離，緊接著將三個(gè)基本參考點(diǎn)分別作為球心、以參考點(diǎn)與待測(cè)點(diǎn)之間產(chǎn)生的間距為半徑分別畫(huà)出三個(gè)球圓周，最終得到的三個(gè)圓周交點(diǎn)為被測(cè)點(diǎn)的最終坐標(biāo)，由此可得到被測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)的具體準(zhǔn)確位置[16]。3.2.3GPS定位技術(shù)特點(diǎn) 伴隨著科技的逐步成熟,GPS的發(fā)展也逐漸成熟，其相較于其他定位技術(shù)的特點(diǎn)也隨之凸顯,主要包括以下幾點(diǎn)[15]: 1.GPS接收機(jī)憑借其體積小,重量輕的特點(diǎn),易于使智能設(shè)備的開(kāi)發(fā)更加人性化。 2.能夠?qū)崿F(xiàn)更加快速的定位:目前現(xiàn)有的GPS接收機(jī)在一般情況下可在短短1s內(nèi)快速完成定位工作。 3.較長(zhǎng)的工作時(shí)間以及更高的工作穩(wěn)定性：能夠24小時(shí)全天不間斷進(jìn)行作業(yè),不易受到氣候等客觀環(huán)境因素的影響。4.定位精度更高，完成作業(yè)的準(zhǔn)確度也相應(yīng)提高。3.2.4NEO-6M電路NEO-6M模塊接口原理圖如圖3.3所示。圖STYLEREF1\s3.SEQ圖\*ARABIC\s13NEO-6M模塊接口原理圖本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用NEO-6M型GPS定位模塊作為GPS定位模塊,NEO-6M相較于其他的定位模塊具有更高的追蹤靈敏度和定位精確度,能夠擴(kuò)大防走失系統(tǒng)的定位覆蓋面,在其他定位模塊或一般GPS定位模塊無(wú)法定位的范圍內(nèi),都可以進(jìn)行較高精度的定位。同時(shí),該定位模塊不只能夠?qū)PS信號(hào)保持高精確度的接收,而且可以對(duì)所接收到的信號(hào)進(jìn)行放大處理,并且其輕小便攜的體積外形完全能夠完全適用于嵌入兒童防走失功能的手持設(shè)備。3.3終端無(wú)線通信模塊3.3.1GSM系統(tǒng)組成GSM通信系統(tǒng)主要由移動(dòng)臺(tái)子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和交換子系統(tǒng)、無(wú)線基站子系統(tǒng)以及操作維護(hù)中心四大基本子系統(tǒng)組成[16]。下面對(duì)這四大子系統(tǒng)做簡(jiǎn)單的介紹： 移動(dòng)臺(tái)（MS）：由用戶(hù)移動(dòng)終端和用戶(hù)移動(dòng)通訊識(shí)別卡（SIM卡）組成，在整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)中供用戶(hù)進(jìn)行使用。 無(wú)線基站（BSS）：無(wú)線基站是系統(tǒng)中的基礎(chǔ)設(shè)施部分，主要功能為接發(fā)信息（BTS）和控制平臺(tái)（BSC），通過(guò)無(wú)線接口與移動(dòng)臺(tái)子系統(tǒng)相連接。 網(wǎng)絡(luò)和交換系統(tǒng)（NSS）：網(wǎng)絡(luò)和交換子系統(tǒng)作為整個(gè)GSM通信系統(tǒng)中的樞紐部分存在，起著至關(guān)重要的作用，具有系統(tǒng)交換和數(shù)據(jù)庫(kù)功能。 操作與維護(hù)系統(tǒng)（OSS）：操作與維護(hù)子系統(tǒng)在GSM整體系統(tǒng)可通過(guò)其對(duì)用戶(hù)以及設(shè)備進(jìn)行有效管理和適當(dāng)?shù)鼐S護(hù)。其中移動(dòng)臺(tái)、無(wú)線基站和網(wǎng)絡(luò)交換三個(gè)子系統(tǒng)共同構(gòu)成了GSM通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)體部分，操作與維護(hù)子系統(tǒng)用來(lái)對(duì)實(shí)體部分進(jìn)行操作、管理及相關(guān)維護(hù)。3.3.2SIM800A電路SIM800A電路原理圖如圖3.4所示。圖STYLEREF1\s3.SEQ圖\*ARABIC\s14SIM800A電路原理圖1.VCC接+5V；2.GND接GND；3.R串口進(jìn)行模塊通信的接收，與單片機(jī)模塊的A11相接；4.T串口進(jìn)行模塊通信的發(fā)送，與單片機(jī)模塊的A10相接。GSM通信模塊主要功能是能夠完成單片機(jī)控制模塊與使用用戶(hù)之間進(jìn)行正常、完整的短信息溝通。綜合對(duì)通信模塊所需的高效數(shù)據(jù)傳輸、需要支持短信傳送等要求，本次設(shè)計(jì)采取SIM800A通信模塊，支持雙頻GSM/GPRS，能夠支持Text、PDU等多種模式的短消息接收，可以進(jìn)行中、英文短信的收發(fā)，同時(shí)可以利用相應(yīng)的AT命令設(shè)置定時(shí)功能。3.4LCD顯示模塊首先，針對(duì)本次防走失定位的設(shè)計(jì)，LCD需要根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用需求來(lái)選擇，因此低功耗以及成本問(wèn)題應(yīng)列入必須考慮的范圍。本設(shè)計(jì)中，需要達(dá)到醒目的提示效果，因此基于尺寸、功耗、材質(zhì)以及價(jià)格等各種參數(shù)，選定LCD1602液晶顯示屏。液晶顯示接口電路原理圖如圖3.5所示。圖STYLEREF1\s3.SEQ圖\*ARABIC\s15LCD1602液晶顯示接口原理圖LCD液晶顯示模塊中PB5~PB15與單片機(jī)控制模塊的B5~B9、B1、B10~B11相連接。3.5報(bào)警模塊 報(bào)警模塊的主要功能有2個(gè)部分：當(dāng)用戶(hù)綁定的手機(jī)與終端設(shè)備相連接后，若發(fā)現(xiàn)兒童與手機(jī)連接意外斷開(kāi)時(shí)，則可遠(yuǎn)程觸發(fā)報(bào)警模塊的蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警；當(dāng)兒童主觀發(fā)現(xiàn)自身存在危險(xiǎn)時(shí)，也可主動(dòng)報(bào)警。蜂鳴器報(bào)警模塊接口原理圖如圖3.6所示。圖STYLEREF1\s3.SEQ圖\*ARABIC\s16報(bào)警模塊接口原理圖防走失系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1終端軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用C語(yǔ)言編寫(xiě)單片機(jī)的主要控制程序。STM32F103x8型微處理器內(nèi)置高速存儲(chǔ)器，具有豐富的多種開(kāi)發(fā)平臺(tái)，因此STM32在開(kāi)發(fā)平臺(tái)和開(kāi)發(fā)工具等方面能夠豐富的選擇方案。選用最合適且成本最低的開(kāi)發(fā)環(huán)境能夠有效提高系統(tǒng)整體的開(kāi)發(fā)進(jìn)度。本終端軟件將程序下載到STM32F103x8型單片機(jī)內(nèi)，可以對(duì)所編寫(xiě)的程序進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制及觀察，當(dāng)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行過(guò)程出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)可立即進(jìn)行停止并修改。4.2STM32型單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要包括四個(gè)模塊電路的軟件程序設(shè)計(jì):單片機(jī)控制模塊程序、GPS定位模塊程序、GSM通信模塊程序以及蜂鳴器報(bào)警程序的設(shè)計(jì)。主要控制程序需要實(shí)現(xiàn)對(duì)GSM通信模塊的控制,使其對(duì)獲取的GPS定位進(jìn)行判斷,判斷其是否存在查詢(xún)位置等信息的接收請(qǐng)求以及兒童是否離開(kāi)安全范圍。若接收到位置查詢(xún)的請(qǐng)求或判斷出超出預(yù)設(shè)的安全范圍,應(yīng)及時(shí)發(fā)出相應(yīng)指令并控制GPS定位系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)位置采集并作出相應(yīng)的報(bào)警反應(yīng),通過(guò)GSM通信網(wǎng)絡(luò)將實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)護(hù)人手機(jī),并在液晶顯示屏幕上進(jìn)行實(shí)時(shí)經(jīng)緯度的顯示。其流程圖如圖4-1所示。開(kāi)始開(kāi)始系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化GPS模塊處理GPS模塊處理是是否安全范圍是是否安全范圍否否SIM800A模塊狀態(tài)處理SIM800A模塊狀態(tài)處理短信命令處理是短信命令處理是數(shù)據(jù)處理否數(shù)據(jù)處理否完成是完成是圖STYLEREF1\s4.SEQ圖\*ARABIC\s11單片機(jī)控制模塊程序流程圖4.3PS模塊程序設(shè)計(jì)GPS模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)兒童當(dāng)前所處的具體地理位置進(jìn)行定位,以得到其位置信息,并通過(guò)對(duì)應(yīng)的串口將通過(guò)GPS定位技術(shù)所獲取的經(jīng)、緯度位置信息傳輸給單片機(jī)控制模塊,單片機(jī)微處理器利用所得到的具體位置信息以及相應(yīng)的協(xié)議對(duì)獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,并判斷是否超出最初設(shè)置的安全范圍。GPS的通訊協(xié)議有很多種,目前普遍使用的是NMEA0183協(xié)議。(1)NMEA0183規(guī)定的通訊參數(shù)：波特率為4800字節(jié)/秒;擁有8位數(shù)據(jù)位以及1位停止位;無(wú)奇偶校驗(yàn);(2)NMEA0183具體內(nèi)容：GPS接收機(jī)將被監(jiān)護(hù)對(duì)象所處的具體經(jīng)、緯度信息進(jìn)行封裝,之后將處理過(guò)的數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)控制系統(tǒng),每秒更新一次定位數(shù)據(jù)。(3)GPS模塊軟件流程圖如圖4-2.單片機(jī)上電單片機(jī)上電GPS定位模塊初始化GPS定位模塊初始化GPS定位GPS定位GPS定位有效？GPS定位有效？串口傳輸否是串口傳輸否是判斷起始位判斷起始位讀取GPS數(shù)據(jù)讀取GPS數(shù)據(jù)否數(shù)據(jù)是否完整？否數(shù)據(jù)是否完整？否否是是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)圖STYLEREF1\s4.SEQ圖\*ARABIC\s12是GPS定位模塊程序流程圖是4.4GSM通信模塊程序設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的兒童防走失系統(tǒng)中要求使用的GSM模塊能夠?qū)Λ@取的兒童位置等數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,利用短消息形式將GPS定位信息發(fā)送給手機(jī)。4.4.1AT指令A(yù)T指令即為Attention指令,又稱(chēng)為賀氏指令。作為計(jì)算機(jī)和調(diào)制解調(diào)器之間的標(biāo)準(zhǔn)通信語(yǔ)句使用,主要利用它來(lái)實(shí)現(xiàn)控制對(duì)信息的應(yīng)答等方面的功能。AT指令將"AT"語(yǔ)句作為指令開(kāi)始的標(biāo)志,AT指令的結(jié)束標(biāo)志為回車(chē)符CR,當(dāng)命令語(yǔ)句執(zhí)行成功時(shí)返回OK作為指令應(yīng)答標(biāo)志,運(yùn)行失敗時(shí)則返回ERROR作為應(yīng)答標(biāo)志。4.4.2短消息格式短消息,即SMS,短信息容量最多能夠輸入160個(gè)字符,一般正常情況下每個(gè)字符占7位[17]。7位的數(shù)據(jù)格式為其默認(rèn)的普遍格式,經(jīng)常在短消息的傳輸中進(jìn)行使用。 SMS的通信傳輸具有三種常用模式:(1)Block模式;(2)Text短信模式;(3)PDU模式。其中Block模式為最早進(jìn)行使用的短消息格式,但其效率較低,現(xiàn)在并不經(jīng)常使用。Text模式使用相對(duì)比較簡(jiǎn)單,但只單純適合傳輸數(shù)字與字母，不能進(jìn)行漢字短信的發(fā)送。PDU模式既可以對(duì)中文形式的短信進(jìn)行傳輸，也可同時(shí)進(jìn)行英文短消息的傳送。4.5報(bào)警功能設(shè)計(jì)為了避免兒童丟失或被惡意拐賣(mài)的事件發(fā)生,在終端設(shè)計(jì)了報(bào)警功能。當(dāng)監(jiān)護(hù)人發(fā)現(xiàn)與兒童防走失設(shè)備斷開(kāi)連接時(shí),則可觸發(fā)報(bào)警模塊的蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警;當(dāng)兒童主觀發(fā)現(xiàn)自身存在危險(xiǎn)時(shí),也可主動(dòng)進(jìn)行報(bào)警。MCU會(huì)首先對(duì)上一次運(yùn)行結(jié)果中是否完成中斷處理進(jìn)行判斷,如果已經(jīng)完成該處理,那么MCU會(huì)對(duì)當(dāng)前的報(bào)警信號(hào)進(jìn)行響應(yīng),在確定接收的位置信息有效時(shí),將具體的GPS定位發(fā)送給監(jiān)護(hù)人的手機(jī),以此達(dá)到查詢(xún)位置或報(bào)警的作用,并且將具體查詢(xún)到的實(shí)時(shí)位置信息顯示到液晶屏幕上。防走失系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與測(cè)試在上述文章中對(duì)兒童防走失系統(tǒng)做了詳細(xì)的設(shè)計(jì),在此設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上繼續(xù)完成對(duì)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)。主要的研究?jī)?nèi)容為在STM32單片機(jī)的控制基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)所包含的電路模塊實(shí)現(xiàn)以及各個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)。并結(jié)合之前所提出的對(duì)防走失模塊的要求,保證設(shè)計(jì)能夠順利完成開(kāi)發(fā)以及各個(gè)功能模塊均可正常運(yùn)行。5.1兒童防走失功能的實(shí)現(xiàn) 兒童防走失系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心功能,包括走失后報(bào)警功能和請(qǐng)求獲取位置信息的功能。這兩個(gè)功能都是在定位功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的操作處理。5.2用戶(hù)連接功能實(shí)現(xiàn)用戶(hù)連接功能主要包括用戶(hù)連接功能以及用戶(hù)退出登錄功能。將終端設(shè)備上電后，使用用戶(hù)打開(kāi)藍(lán)牙以及相應(yīng)APP進(jìn)行連接查詢(xún)時(shí),搜索出終端模塊的用戶(hù)名,與終端模塊的藍(lán)牙通訊模組進(jìn)行連接,連接成功后即可進(jìn)行后續(xù)的功能運(yùn)行。當(dāng)不需要再進(jìn)行實(shí)時(shí)定位監(jiān)測(cè)后,斷開(kāi)連接即可結(jié)束系統(tǒng)運(yùn)行。5.3系統(tǒng)測(cè)試與分析5.3.1系統(tǒng)功能測(cè)試與分析 由于測(cè)試的對(duì)象是系統(tǒng)整體功能的完整性和穩(wěn)定性,在進(jìn)行軟件測(cè)試時(shí),主要需要對(duì)GPS定位結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行測(cè)試。本系統(tǒng)的調(diào)試內(nèi)容主要包括測(cè)試各個(gè)模塊電路對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試與分析、對(duì)蜂鳴器報(bào)警功能進(jìn)行測(cè)試、對(duì)定位和通信系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試與分析。測(cè)試流程則嚴(yán)格按照實(shí)際應(yīng)用要求進(jìn)行。(1)蜂鳴器報(bào)警功能的測(cè)試,主要是對(duì)防走失系統(tǒng)對(duì)被監(jiān)控對(duì)象所處地區(qū)的判斷、藍(lán)牙通信連接的查看和報(bào)警信息的測(cè)試。 (2)對(duì)定位和通信系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,定位和通信功能測(cè)試主要是對(duì)位置信息的發(fā)出、接收及查看。此功能的測(cè)試需要兩個(gè)用戶(hù)進(jìn)行,用戶(hù)A負(fù)責(zé)作為監(jiān)護(hù)人,用戶(hù)B負(fù)責(zé)作為被監(jiān)護(hù)人進(jìn)行測(cè)試。5.3.2測(cè)試結(jié)果 在對(duì)防走失報(bào)警系統(tǒng)的各項(xiàng)功能需求進(jìn)行測(cè)試后可知本系統(tǒng)能夠按照設(shè)計(jì)的要求下進(jìn)行使用,不同模塊上本系統(tǒng)中均能正常運(yùn)行,達(dá)到了本次設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的目的,提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性,完全符合需求。 總結(jié)與展望本課題針對(duì)現(xiàn)如今兒童走失或者被惡意拐賣(mài)的現(xiàn)象為主要調(diào)查方向,以防止兒童走失的系統(tǒng)為研究設(shè)計(jì)對(duì)象,以STM32單片機(jī)、GPS定位模塊和GSM通信模塊為系統(tǒng)的主要硬件電路模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后通過(guò)測(cè)試軟硬件可得到系統(tǒng)完整運(yùn)行的結(jié)果。本課題主要進(jìn)行的研究工作包括以下幾點(diǎn): 分析了國(guó)內(nèi)外定位系統(tǒng)開(kāi)發(fā)以及兒童防走失系統(tǒng)設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展前景,最終確定了本系統(tǒng)的整體方案與結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的具體功能以及主要的定位和通信模塊程序的最終確認(rèn)。 根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)際需要,選擇性?xún)r(jià)比高、功能滿(mǎn)足需要的STM32F103x8作為系統(tǒng)的核心處理器,SIM800A作為無(wú)線通信模塊,最后完成硬件的主要部分。 通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)GPS的實(shí)時(shí)定位、蜂鳴器報(bào)警、數(shù)據(jù)傳輸以及液晶屏顯示實(shí)時(shí)位置等功能。在整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后,通過(guò)對(duì)系統(tǒng)最終的軟硬件測(cè)試,確定系統(tǒng)所能完成的全部功能以及完成效果。 本防止兒童走失模塊的設(shè)計(jì)在GPS定位技術(shù)和GSM通信技術(shù)做出了相應(yīng)的研究及拓展。在現(xiàn)實(shí)的使用過(guò)程中,該防走失系統(tǒng)可以準(zhǔn)確查詢(xún)到兒童所在的位置是否超出初始設(shè)置的安全范圍內(nèi),達(dá)到兒童防走失模塊設(shè)計(jì)的基本需求。當(dāng)兒童遭遇緊急狀況或與家長(zhǎng)走散時(shí),可在單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及分析判斷后,通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)將獲取的具體位置信息發(fā)送到家長(zhǎng)的手機(jī)上,從而避免兒童發(fā)生危險(xiǎn)。目前,由于設(shè)計(jì)的時(shí)間和對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握有限,本次設(shè)計(jì)仍存在許多不足,根據(jù)現(xiàn)有科技發(fā)展的速度及前景，可以從下面幾個(gè)方面繼續(xù)深入研究定位監(jiān)護(hù)系統(tǒng):系統(tǒng)在硬件方面可繼續(xù)對(duì)SD卡存儲(chǔ)模塊進(jìn)行擴(kuò)展,引入現(xiàn)有已知電子地圖,方便兒童走失后的快速尋找