基于51單片機的老人防摔GPS定位報警 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)

基于51單片機的老人防摔GPS定位報警摘要本產(chǎn)品設計了一種基于51單片機，利用ADXL345加速度傳感器的跌倒實時檢測系統(tǒng)，來實現(xiàn)來人摔倒后的報警。用以完成老人跌倒后可以被及時發(fā)現(xiàn)并救助；它運用基于ＳＶＭ閾值法的三次判別算法；精準判斷老人是否摔倒。設計還使用了ＧＰＳ衛(wèi)星定位模塊；對老人摔倒后進行準確定位。大量實踐數(shù)據(jù)表明，設計產(chǎn)品對大多數(shù)情況都能正確判斷，誤報率較低，可有效的區(qū)分日常生活行為和跌倒行為，對老人摔倒檢查正確率達到９0％，穩(wěn)定性，識別率很高。關(guān)鍵詞：加速度傳感器；閾值法；跌倒檢測

AbstractThedesignofthisproductisbasedon51single-chipcomputer,usingADXL345accelerometerreal-timefalldetectionsystem,toachievethealarmafterpeoplefall.Itcanbefoundandrescuedintimeaftertheelderlyfall.Itusesthethree-timediscriminantalgorithmbasedonSVMthresholdmethodtoaccuratelyjudgewhethertheelderlyfallornot.GPSsatellitepositioningmoduleisalsousedinthedesign,whichcanaccuratelylocatetheelderlyafterfallingdown.Alargenumberofpracticaldatashowthatthedesignproductcancorrectlyjudgemostcases,andtherateoffalsealarmislow.Itcaneffectivelydistinguishdailylifebehaviorandfallbehavior.Thecorrectrateoffalldetectionfortheelderlyis90%,stabilityandrecognitionrateishigh.Keywords:accelerationsensor;thresholdmethod;falldetection

TOC\o"1-3"\h\u27366摘要 2238881概述 541151.1研究背景及意義 5143241.2研究現(xiàn)狀 595391.3應用前景 5323082線路設計 6250102.1設計思路 6147092.2模塊分析 610002.2.1GSM模塊： 6261172.2.2GPS模塊： 759482.2.3ADXL345模塊： 7269132.2.4單片機STC12C5A60S2的功能及最小系統(tǒng)的電路設計 8159443硬件簡述： 11112603.1GPS模塊VK2828U7G5LF部分 11292683.2ADXL345簡要介紹 18112933.3GSM模塊簡介 2050094軟件設計 22309484.1keil應用 22163214.2AltiumDesigner應用 2261714.3程序流程 2351025.系統(tǒng)分析與調(diào)試 25119666設計心得體會 277333參考文獻 2829603附錄 304735原理圖 304095源程序 30

1概述1.1研究背景及意義隨著社會人口比例的變化老年人占比越來越高，大多數(shù)家庭都出現(xiàn)了老人多，年輕人少的情況，老人的照顧不到位，那么老人的安全問題往往成為了每個家庭的安全隱患。老年人摔倒現(xiàn)象時有發(fā)生，摔倒本身大多數(shù)情況下沒多大問題，問題往往出現(xiàn)在摔倒后的處理不當，造成嚴重的后果。因此，準確判斷老年人單獨上街的行為狀態(tài)，設計老年人跌倒GPS定位報警器顯得十分有意義。因此本設計針對相關(guān)問題開展研究，設計出對應的跌倒報警器，主要以51單片機為設計系統(tǒng)的核心，其中包括可以檢測出跌倒信號的傳感器ADXL345可以進行跌倒識別，GPS模塊VK2828U7G5LF部分可以實時檢查老人的位置信息，GSM模塊的SIM900能給監(jiān)護人發(fā)去老人摔倒的位置信息，使摔倒老人及時得到救助，治療。盡可能的降低摔倒后造成的不利后果1.2研究現(xiàn)狀現(xiàn)有的老年人防跌倒報警裝置大多是通過無線對講系統(tǒng)或者基于android智能手機APP研發(fā)的。它們自動化程度高，有很強的專業(yè)性。但是這也成為了它們的缺陷，因為大多數(shù)老年人使用現(xiàn)代化產(chǎn)品不熟練，或許并不會用，使用起來有很大困難。況且老年人在跌倒以后，身體受到了沖擊，更沒有能力去操作APP了，本設計操作簡單易懂，自動化程度高，設施簡單，原件成本較低，所以一款基于51單片機的老人防摔設計的研究勢如破竹。

2線路設計2.1設計思路本次設計的老人防摔設計主要是基于51單片機作為主控芯片、ADXL345電容式微機械三軸加速度計作為檢測老人摔倒的檢測傳感器、還有GPS模塊做為老人摔倒地址定位的傳感器以及一塊GSM模塊進行通知親友?？紤]到擴展的可能性，額外增加了一個繼電器控制，可以自己外接認為摔倒減少傷害的模塊。詳細的硬件框圖如下：2.2模塊分析2.2.1GSM模塊：SIM900A是通過串口發(fā)送AT指令來完成控制的，所以我們需要一塊多串口的51單片機STC12C5A，檢查好電源和接地后，SIM900A的TXD和RXD分別連接到STC12C5A的P3.0和P3.1即可。當ADXL345檢查到老人摔倒數(shù)據(jù)后，通過單片機指令實現(xiàn)老人摔倒后位置信息的發(fā)送。2.2.2GPS模塊：通過串口通信與單片機相連接，當它工作的時候，就開始定位了，它將定位數(shù)據(jù)傳輸給單片機，數(shù)據(jù)遵守NMEA0183協(xié)議，里面有地面速度、時間、位置信息等，24小時檢查老人位置信息。我們可以直接對送過來的數(shù)據(jù)用C語言進行處理，讓GSM模塊把信息發(fā)送到指定手機號上。例如多個監(jiān)護人電話號碼、醫(yī)院急救車電話等。2.2.3ADXL345模塊：ADXL345是一款三軸、數(shù)字化的加速度傳感器，它能測X、Y、Z三個方向軸上的對應的速度信號。該模塊能夠?qū)Ω鞣N條件下的加速度進行檢測。第一步主要通過其自帶的感應器檢測出加速度信號，然后進行信號轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為可識別的模擬信號，從模擬信號和數(shù)字信號的定義可知，模擬量和數(shù)字量有著本質(zhì)的差異。模擬信號具有幅度和時間上連續(xù)的特點；而數(shù)字量在表達幅度大小的數(shù)字域和時間域上均是離散的。當檢查到老人摔倒時，通過單片機里的程序指令，讓GSM模塊發(fā)出求救信息，并使蜂鳴器報警。2.2.4單片機STC12C5A60S2的功能及最小系統(tǒng)的電路設計STC12C5A60S2的主要功能有許多，下面將詳細的介紹一下它的主要功能：(1)字節(jié)。(2)字節(jié)。(3)位口線，個指針地址，3個位定時器/計數(shù)器，一個向量級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振控制電路和時鐘電路。(4)能夠減少到靜態(tài)邏輯模式。作為核心控制模塊可以很好的通過I/O口對傳感器，ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換器，LCD1602液晶顯示器進行控制。該單片機是51單片機的分支，可以對51單片機旗下的所有單片機進行兼容?，F(xiàn)如今市面上流通的單片機大多數(shù)為CPLD和C51，這兩種單片機所針對的系統(tǒng)不同。CPLD所針對的系統(tǒng)為功能復雜多樣，所需控制模塊較多的系統(tǒng)，性價比較低。C51單片機所針對的系統(tǒng)功能比較簡單，所需控制模塊較少的系統(tǒng)，性價比較高，使用性比較強。該單片機的部分引腳功能特點為端口是I/O端口的一種。I/O端口是一個雙工接口，有in口和out口。端口需要在外部添加一個上拉電阻以改善阻抗。一個更特殊的端口是和。這兩個定時器可用作微控制器中的定時器。在編程過程中，該接口主要接受低位地址字符。可以輸出四個邏輯電平，但內(nèi)部有一個上拉電阻和一個雙向輸入接口。用于系統(tǒng)編程。端口和端口之間存在一些明顯的差異。當作為輸出口時，在連接外部系統(tǒng)是默認作為低電平。此外，內(nèi)含有一個上拉電阻。這個電阻可以同時驅(qū)動四個低電平。訪問外部程序寄存器或存儲器時，輸出高位?？诤推渌涌谶€不一樣，其中有一個特殊的功能，也即是第二接口。這個接口同樣也具有內(nèi)部上拉電阻，但是他在用C語言編程的時候，一些不被其他接口檢測到的控制信號它也能接受?？谕瑫r具有位雙向I/O接口。一些閃存也可以被口接收，并接受一些控制信號。端口為重置輸入。當振蕩器運行工作時，按下復位按鈕可以復位引腳。端口可以作為地址鎖存器或編程脈沖。當端口作為編程脈沖，工作時要對進行編程。當端口用作地址鎖存器時，問外部程序存儲器或正確訪問存儲器時，仍然是固定脈沖信號，是時鐘振蕩周期的6倍。是否允許控制程序的存儲是它的功能,每個運行周期允許兩次的時候有效。是允許外部訪問的開關(guān)。如果要想連接外部存儲器，就保持EA低電平。在寄存器中有一些地址不可以被定義,而且沒被定義過的地址是不可以直接拿來使用。所以要想利用該數(shù)據(jù)時,即在寫入這些數(shù)據(jù)時，地址將無效。除此之外，還在此過程中包括總控制中斷定時。寄存器中的和的可觸發(fā)，定時器與定時器當檢測溢出時置。中斷允許控制寄存器為（IE）（MSB）（LSB）。單片機的引腳圖如圖3.3所示。圖3.3STC12C5A60S2單片機引腳圖CPU的最小系統(tǒng)是各種功能集與一起，并且可以完成基本操作的計算機系統(tǒng)，可正常工作并正常運行。是一個小型計算機控制的核心。單片機最小系統(tǒng)還有許多用來接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的接口，把接收到的數(shù)字信號都存到這個小小的芯片中，然后經(jīng)過一系列的工作再把這些數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為需要的數(shù)據(jù)傳送出去，用定時器來控制時間。由此看出這個小芯片還有輸出設備。單片機的接口電路主要用來連接計算機和其他外部設備，且各功能模塊之間相互聯(lián)系性能良好。CS-51單片機通常采用自動復位和按鍵復位兩種方式。這里采用按鍵復位和上電復位兩種電路結(jié)合。通常STC12C5A60S2單片機在5V的電壓下進行工作。接5V電壓，接地。CPU最小系統(tǒng)中主要有晶振電路、時鐘電路、連接外界的串口和電源[6]。復位電路在所有的電路中都是尤為重要的。當電路出現(xiàn)問題時，按下復位鍵就可以重啟電路。統(tǒng)框圖如圖2所示。圖單片機最小系統(tǒng)框時鐘電路在該系統(tǒng)中也特別的重要，時鐘電路控制著單片機的節(jié)奏，是該系統(tǒng)最的核心構(gòu)成部分。是反相放大器的輸入，是反相放大器的輸出。該系統(tǒng)的震蕩周期是12，放大節(jié)奏是利用石英晶體來實現(xiàn)的。晶振電路為典型的晶振取11.0592M，晶振越大，則單片機的處理速度越快。單片機最初用作微控制器，應用于工業(yè)領域的許多方面。是最核心的裝置，有許多用來發(fā)送和接收的接口，用來控制單片機內(nèi)的數(shù)據(jù)。單片機的最小系統(tǒng)設計為如圖3.4所示。圖3.4單片機最小系統(tǒng)的設計電路3硬件簡述：3.1GPS模塊VK2828U7G5LF部分在本次設計采用了設計要求的VK2828U7G5LF模塊，這個模塊主芯片是UBX-G7020-KT，通過串口通信與單片機相連接，當使他工作的時候，就會開始定位，并將數(shù)據(jù)通過串口送給單片機，數(shù)據(jù)遵守NMEA0183協(xié)議，里面有時間、位置、地面速度信息等，我們可以直接對送過來的數(shù)據(jù)進行解讀，就可以獲取我們所先要的時間信息。1.正常工作條件：RF射頻屬性:NMEA0183協(xié)議NMEA0183輸出GGA：時間、位置、定位類型GLL：經(jīng)度、緯度、UTC時間GSA：GPS接收機操作模式，定位使用癿衛(wèi)星，DOP值GSV：可見GPS衛(wèi)星信息、仰角、方位角、信噪比（SNR）RMC：時間、日期、位置、速度VTG：地面速度信息MSS：信號強度等注意：輸出癿信息、頻率不設置有關(guān)樣例數(shù)據(jù):$GPGGA,060826.00,2236.91284,N,11403.24705,E,2,08,1.03,107.8,M,-2.4,M,,0000*4A$GPGSA,A,3,24,22,14,12,15,25,18,42,,,,,2.20,1.03,1.95*01$GPGSV,3,1,11,12,31,117,47,14,30,290,46,15,19,060,42,18,70,010,45*78$GPGSV,3,2,11,21,47,207,,22,40,326,43,24,44,036,43,25,24,159,42*70$GPGSV,3,3,11,31,03,218,,42,51,128,35,50,46,122,45*4E$GPGLL,2236.91284,N,11403.24705,E,060826.00,A,D*66$GPRMC,060827.00,A,2236.91267,N,11403.24701,E,0.001,,130214,,,D*79$GPVTG,,T,,M,0.029,N,0.054,K,D*2C4.樣例數(shù)據(jù)詳解本次設計在軟件編程時所處理的數(shù)據(jù)GGA樣例數(shù)據(jù)，詳細會在軟件部分介紹。GGA樣例數(shù)據(jù)：

$GPGGA,060826.00,2236.91284,N,11403.24705,E,2,08,1.03,107.8,M,-2.4,M,,0000*4A序號名稱樣例單位描述0消息ID$GPGGAGGA協(xié)議頭1UTC時間060826.00hhmmss.ss2緯度2236.91284ddmm.mmmmm3N/S指示NN=北，S=南4經(jīng)度11403.24705dddmm.mmmmm5E/W指示EW=西，E=東6定位指示20:未定位1:SPS模式，定位有效2:差分，SPS模式，定位有效3:PPS模式，定位有效7衛(wèi)星數(shù)目08范圍0到128HDOP1.03水平精度9MSL幅度107.8米平均海平面高度10單位M米單位：米11大地-2.4米平均海平面12單位M單位：米13差分時間秒當沒有DGPS時，無效14差分ID0000當沒有DGPS時，無效15校驗和*4A$不*之間所有字符ASCII碼癿校驗和16<CR><LF>消息結(jié)束GSA樣例數(shù)據(jù)：

$GPGSA,A,3,24,22,14,12,15,25,18,42,,,,,2.20,1.03,1.95*01序號名稱樣例單位描述0消息ID$GPGSAGSA協(xié)議頭1模式1AM=手勱（強制操作在2D或3D模式），A=自動2模式231:定位無效2:2D定位3:3D定位3衛(wèi)星使用24通道14衛(wèi)星使用22通道25衛(wèi)星使用14通道36衛(wèi)星使用12通道47衛(wèi)星使用15通道58衛(wèi)星使用25通道69衛(wèi)星使用18通道710衛(wèi)星使用42通道811,,,,,,,,,,,,12衛(wèi)星使用通道1213PDOP2.20位置精度14HDOP1.03水平精度15VDOP1.95垂直精度16校驗和*01$不*之間所有字符ASCII碼癿校驗和17<CR><LF>消息結(jié)束GSV樣例數(shù)據(jù)：$GPGSV,3,1,11,12,31,117,47,14,30,290,46,15,19,060,42,18,70,010,45*78$GPGSV,3,2,11,21,47,207,,22,40,326,43,24,44,036,43,25,24,159,42*70$GPGSV,3,3,11,31,03,218,,42,51,128,35,50,46,122,45*4E序號名稱樣例單位描述0消息ID$GPGSVGSV協(xié)議頭1消息數(shù)目3范圍1到32消息編號1范圍1到33衛(wèi)星數(shù)目11衛(wèi)星的數(shù)目4衛(wèi)星ID12衛(wèi)星ID5仰角31度仰角(范圍0°到90°)6方位角117度方位角(范圍0°到359°)7載噪比（C/No）47dBHz信號強度(范圍0到99)沒有跟蹤時為空8衛(wèi)星ID14衛(wèi)星ID9仰角30度仰角(范圍0°到90°)10方位角290度方位角(范圍0°到359°)11載噪比（C/No）46dBHz信號強度(范圍0到99)沒有跟蹤時為空12衛(wèi)星ID15衛(wèi)星ID13仰角19度仰角(范圍0°到90°)14方位角060度方位角(范圍0°到359°)15載噪比（C/No）42dBHz信號強度(范圍0到99)沒有跟蹤時為空16,,,,,,,,,,,,17校驗和*78$不*之間所有字符ASCII碼癿校驗和18<CR><LF>消息結(jié)束GLL樣例數(shù)據(jù)：$GPGLL,2236.91284,N,11403.24705,E,060826.00,A,D*66序號名稱樣例單位描述0消息ID$GPGLLGLL協(xié)議頭1緯度2236.91284ddmm.mmmmm2N/S指示NN=北，S=南3經(jīng)度11403.24705dddmm.mmmm4E/W指示EW=西，E=東5UTC位置060826.00hhmm.mmmm6狀態(tài)AA=數(shù)據(jù)有效；V=數(shù)據(jù)無效7模式指示DA=自主定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無效8校驗和*18$不*之間所有字符ASCII碼癿校驗和9<CR><LF>消息結(jié)束RMC樣例數(shù)據(jù)：$GPRMC,060827.00,A,2236.91267,N,11403.24701,E,0.001,,130214,,,D*79序號名稱樣例單位描述0消息ID$GPRMCRMC協(xié)議頭1UTC時間060827.00hhmmss.ss2狀態(tài)AA=數(shù)據(jù)有效；V=數(shù)據(jù)無效3緯度2236.91267ddmm.mmmmm4N/S指示NN=北，S=南5經(jīng)度11403.24701dddmm.mmmmm6E/W指示EW=西，E=東7地面速度0.001Knot（節(jié)）地面速度8方位度地面航線9日期130214日,月,年癿格式日期10磁變量磁場變化值（空白-丌支持）11模式指示DA=自主定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無效12校驗和*79$不*之間所有字符ASCII碼癿校驗和13<CR><LF>消息結(jié)束VTG樣例數(shù)據(jù)：$GPVTG,,T,,M,0.029,N,0.001,K,D*2C序號名稱樣例單位描述0消息ID$GPVTGVTG協(xié)議頭1方位度地面航線2參考T真北3參考-地面航線（磁癿），丌輸出4參考M磁5速度0.029Knots（節(jié)）地面速度6單位N固定字節(jié)7速度0.001公里/小時地面速度8單位K公里/小時9模式指示DA=自主定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無效10校驗和*2C$不*之間所有字符ASCII碼癿校驗和11<CR><LF>消息結(jié)束3.2ADXL345簡要介紹ADXL345最初是由美國一家研發(fā)公司于上個世紀研發(fā)的在iMEMS技術(shù)之上的加速度傳感器對應的特點有：①分辨率高。最高13位分辨率。②量程可變。具有+/-2g，+/-4g，+/-8g，+/-16g可變的測量范圍。③靈敏度高。最高達3.9mg/LSB，能測量不到1.0°的傾斜角度變化。④功耗低。40~145uA的超低功耗，待機模式只有0.1uA。⑤尺寸小。整個IC尺寸只有3mm*5mm*1mm，LGA封裝。ADXL支持標準的I2C或SPI數(shù)字接口，同時也可以進行不同運動狀態(tài)的檢測。其對應的檢測軸，如下圖所示：該傳感器在進行工作時，能夠?qū)Ω鞣N條件下的加速度進行檢測。下圖為輸出對重力的響應：ADXL345的引腳圖，如圖所示：ADXL345傳感器的初始化步驟在進入程序之后，首先進行該模塊進行初始化。我們介紹一下其對應的步驟分為：第一步上電，第二步先等待1.1ms,第三步進行初始化命令序列，第四步：開始工作。進行第三步時需要配置3個寄存器，如下：3.3GSM模塊簡介sim900a模塊引腳及功能SIMCom推出新款緊湊型產(chǎn)品—SIM900A.它屬于雙頻GSM/GPRS模塊，完全采用SMT封裝形式，SIM900A僅適用于中國市場，其性能穩(wěn)定，外觀精巧，性價比高，能滿足您的多種需求。主要的性能及特點：SMT的封裝結(jié)構(gòu)，在實際中的加工過程簡單。體積小，質(zhì)量輕耗電量低可接受的最低電壓為3.2V，最高電壓為4.8V頻率主要工作在900-1800MHZ內(nèi)可以進行語音編碼能夠根據(jù)不同設備消除各種回音

4軟件設計4.1keil應用KeilC51最早出現(xiàn)在上個世紀，最初是由美國的一家科研公司單位研發(fā)的，屬于51型號，主要可用于C語言程序的運行并應用在單片機系統(tǒng)內(nèi)部。而且一般情況下，C語言編寫出的程序結(jié)構(gòu)簡單語句比較短，而且性能特點非常優(yōu)越，在實際應用中的可實現(xiàn)與實用性好，而且一旦出現(xiàn)問題，后期在程序檢修上面也比較容易，具有很多使用匯編語言編寫程序無法實現(xiàn)的優(yōu)點。使用過匯編語言進行編寫程序后，再使用C語言編寫程序，就會發(fā)現(xiàn)兩者之間存在的差距。KeilC51型號的軟件應用在單片機上的應用非常廣泛，因為其系統(tǒng)完善，軟件庫里有各種不同類型的函數(shù)，而且相比同類的開發(fā)軟件要更全一些，除此之外還有功能完備的可用于集成的工具，及系統(tǒng)開發(fā)與檢修工具。軟件對應所使用的界面也非常經(jīng)典簡單，而通過觀察其檢驗程序后的代碼，可以發(fā)現(xiàn)該軟件的工作效率相比同類軟件高很多。使用該軟件編譯程序后出現(xiàn)的代碼結(jié)構(gòu)相對簡單，而且非常好懂，因此越是經(jīng)典的程序語言就越顯得簡短，接下來對該軟件的主要組成部分及其對應的性能特點進行一一的闡述，該軟件對應的操作界面如下圖所示：圖17Keil_c軟件界面KeilC51型號的軟件不僅可以進行匯編語言的程序編寫、C語言的程序編寫哈、一部分匯編語言與一部分C語言穿插編寫程序，還可以進行仿真。4.2AltiumDesigner應用AltiumDesigner是由美國一家研發(fā)公司在上個世紀八十年代研發(fā)出的一款EDA仿真軟件，而當時的計算機主要為Windows9X/2000/NT，故該軟件也主要工作在此環(huán)境下，在進行軟件開發(fā)時，使用的是設計庫管理模式，擁有功能非常完善的性能特點，比如其在進行數(shù)據(jù)交換、系統(tǒng)的開放性以及多維模擬等方面非常強大，軟件使用的是32位的處理系統(tǒng)，能夠進行各種電路原理圖、各種印刷電路板以及多種邏輯編程器件的設計。主要特點為：具有非常完善的編輯性能；能夠進行各種格式的電路圖設計；PCB板內(nèi)對應的元器件會隨電路原題圖內(nèi)相同元器件的變化而變化。在電路原理圖與PCB電路板可以在該軟件內(nèi)一起進行工作，并且能夠任意對各種電路結(jié)構(gòu)進行搜索。不僅能夠從電路原理圖到PCB電路板對各種元器件進行一一標注，而且能夠從PCB電路板到電路原理圖進行各元器件的一一標注，使其對應的設計順序相同。能夠進行多種語言的轉(zhuǎn)換，使其可以廣泛應用，而且內(nèi)部的元器件型號都基本符合國際設計標準。PLD能夠使用CUPL語言進行設計，也可以應用原理圖進行設計，最后還可以生成可下載的文件。擁有非常完善的應用環(huán)境條件，可以進行各種設計，可以進行不同規(guī)則的設計檢測。在進行覆蓋銅線時，具有非常完善的性能。具有隨意輸入文字的功能能夠根據(jù)當今社會工業(yè)生產(chǎn)的要求進行電路板的設計可以安裝導航系統(tǒng)，除此之外做好的東西還可以進行打印前的預覽。4.3程序流程本次設計，通過ADXL345檢測老人是否摔倒，如果老人摔倒，蜂鳴器會報警，如果摔倒超過15S老人仍為站起來，單片機會通過GSM模塊給所綁定的手機號進行發(fā)送提示短息，信息里有最近一次的GPS的定位信息。主程序流程圖如下：GSM模塊發(fā)送短信流程圖

5.系統(tǒng)分析與調(diào)試本系統(tǒng)的設計主要用Keil軟件進行C語言的編寫進而控制單片機進行工作，然后進行程序的調(diào)試，看是否有任何異常或錯誤。要把程序燒錄進去,同時當編寫程序時，由于系統(tǒng)本身的原因，會出現(xiàn)很多的問題。在軟件的調(diào)試過程中有些過程可能太短，有些過程可能延遲太長。例如按鈕的消抖動過程中時間較短，就會導致連續(xù)值等，并將在此過程中不斷修改。在編寫完程序后檢查該程序的編寫是否存在錯誤，以便為后續(xù)的硬件調(diào)試帶來不必要的麻煩。該軟件可以生成一個程序，允許刻錄到微控制器。此過程生成文件。此軟件在編譯,操作的時候都比較方便簡單。圖20程序燒錄運行圖當程序編譯成功后，再將程序燒錄進去開發(fā)板內(nèi)，進行與硬件電路板對應的各種元器件相結(jié)合共同工作。最后，當程序燒錄結(jié)束后，開始進行對各部分元器件工作性能的檢測，并使用萬用表對線路中各部分元器件間的連接進行檢測，看是否發(fā)生某元器件短路的現(xiàn)象。如果沒有則開始對硬件部分的主控制板進行檢測，觀察當對應的按鍵接通時，數(shù)碼管的對應的顯示情況。并檢驗傳感器能否根據(jù)給出的觸發(fā)信號，發(fā)出相應的指令給系統(tǒng)。在最后階段遇到的問題與相應的處理方法：在使用萬用表檢測線路各部分的連接時發(fā)現(xiàn)有一個電阻發(fā)生短路，經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)，是在進行焊接時，焊錫使用的太多導致的，最后又使用電烙鐵進行加熱，并重新進行焊接，之后再用萬用表進行檢測時發(fā)現(xiàn)電路各處連接正常。在各部分裝置都安裝焊接完畢后，進行實際運行操作時發(fā)現(xiàn)，當供給電源后，小喇叭一直不停的發(fā)出雜音，經(jīng)過認真檢查，發(fā)現(xiàn)對應的三極管的引腳連接出錯，經(jīng)過修改后，其可以正常工作。報警器在收到人體給出的正確的指令時，報警器沒有反應，這個問題困擾了我很久，然后經(jīng)過檢查硬件電路的各元器件間對應的外部連線時發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)線路的連接都是正確的，最后經(jīng)過對程序的重新整理時發(fā)現(xiàn)，報警器對應的程序編寫少編寫了聲音檢測部分。最后通過對該程序的添加后，確保各部分都準確無誤后，再重新給傳感器以正確的指令信號，這時報警器發(fā)出警報，整個裝置都可以成功運行

6設計心得體會這次課程設計讓我受益匪淺，收獲的不僅僅是一個設計作品的完成，更是作品制作過程中的經(jīng)歷，不單單是作品本身所需要的知識，也間接的了解到了多方面的知識。在此之前，無論是課程設計還是結(jié)課作業(yè)都沒有此次畢業(yè)設計記憶猶新，因為之前沒有哪次作業(yè)像畢業(yè)設計這樣竭盡所能，沒有方向的限制，沒有指定技術(shù)的約束。只要能把作品的功能做出來。就像在一個更大的舞臺，把大學階段乃至中學小學學到的所有東西盡可能多的發(fā)揮出來。這種感覺讓我感到自己已經(jīng)成長了，成長到要去創(chuàng)作出一個世上可能沒有的東西。我絞盡腦汁去思考我的知識能做出什么作品，我花了很多時間在前期立題，可行性分析，需求分析包括可能遇到的難題，解決辦法等。我仍記得當我的了解到本次設計作品需要多個串口時，我意識到平時我們課上所熟悉的89C51單片機已經(jīng)不能滿足需求了，我開始去找一款我能駕馭的同樣兼容51內(nèi)核的多串口51單片機。最后我選定了STC12C5A。我通過網(wǎng)上資料，了解各模塊芯片的引腳排列，引腳介紹，分析電路，規(guī)劃電路。在老師的指導下，終于設計出了總原理圖。通過課程設計能夠理論聯(lián)系實際的學習，還記得我在連接實物芯片的時候遇到了很多問題，在萬用板焊接，由于焊接技術(shù)不好，我把萬用表焊粘糊，導致單片機插不進排座里，最后還弄壞了單片機的兩個引腳，最后我只能直接把先接到了單片機的引腳上。實踐也提高了單片機知識的理解水平。在這次課程設計中我還體會到了合作與團結(jié)的力量，當我遇到問題，我就會在QQ群里討論或者是同學之間相互幫助。團結(jié)就是力量，無論在現(xiàn)在的學習中還是在以后的工作中，團結(jié)都是至關(guān)重要的，有了團結(jié)就會有更多的理念、更多的思維、更多的情感。 單片機是一門很重要的課程。如果學好一門單片機，就能找到一份好的工作。經(jīng)過這幾個月時間以來的學習，我發(fā)現(xiàn)自己還有一部分知識點內(nèi)容掌握和理解的還不深刻，可能由于以前學習比較拖拉馬虎，對其理解的深度還不夠，我會繼續(xù)學習該方面的知識，而且以后我會腳踏實地從事對應的工作，為以后自己的科研之路做下準備。最后感謝老師對我的精心指導和幫助，同時也感謝同學們對我的幫助。

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