機(jī)動(dòng)車(chē)輛跟蹤防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)本科畢業(yè)論文.doc

聊城大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題 目： 機(jī)動(dòng)車(chē)輛跟蹤防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日指導(dǎo)教師評(píng)閱書(shū)指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)：一、撰寫(xiě)（設(shè)計(jì)）過(guò)程1、學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過(guò)程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)技能分析和解決問(wèn)題的能力 優(yōu) 良 中 及格 不及格4、研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性 優(yōu) 良 中 及格 不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績(jī)： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級(jí)前的內(nèi)畫(huà)“”）指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評(píng)閱教師評(píng)閱書(shū)評(píng)閱教師評(píng)價(jià)：一、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績(jī)： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級(jí)前的內(nèi)畫(huà)“”）評(píng)閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見(jiàn)教研室（或答辯小組）評(píng)價(jià)：一、答辯過(guò)程1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見(jiàn)解的敘述情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、對(duì)答辯問(wèn)題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生答辯過(guò)程中的精神狀態(tài) 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格評(píng)定成績(jī)： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級(jí)前的內(nèi)畫(huà)“”）教研室主任（或答辯小組組長(zhǎng)）： （簽名）年 月 日教學(xué)系意見(jiàn)：系主任： （簽名）年 月 日目 錄摘 要2Abstract3機(jī)動(dòng)車(chē)輛跟蹤防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)4前 言41 相關(guān)背景41. 1 GPS概述412 GSM概述613 總述62 方案論證721設(shè)計(jì)要求722實(shí)現(xiàn)方案73 系統(tǒng)設(shè)計(jì)731 硬件設(shè)計(jì)7311系統(tǒng)構(gòu)架7312系統(tǒng)電源電路設(shè)計(jì)8313 MCU單片機(jī)總控電路設(shè)計(jì)9314 GSM模塊電路設(shè)計(jì)10315 GPS模塊電路設(shè)計(jì)11315 外部輸入輸出電路設(shè)計(jì)1432 軟件設(shè)計(jì)15結(jié)論17致 謝18參考文獻(xiàn)19附錄20摘 要世紀(jì)是信息化的世紀(jì)，許多移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)推動(dòng)了人類文明的巨大進(jìn)步，進(jìn)而許多數(shù)字化遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。近年來(lái)，隨著社會(huì)的進(jìn)步，以及人們物質(zhì)生活和精神生活質(zhì)量的不斷提高，機(jī)動(dòng)車(chē)輛已開(kāi)始普及普通家庭，隨之而來(lái)的車(chē)輛安全性問(wèn)題也成為人們十分關(guān)注的問(wèn)題。人們?cè)絹?lái)越希望能即時(shí)、準(zhǔn)確的、隨時(shí)的知道自己愛(ài)車(chē)以及某些人或物的重要信息，如地理位置、移動(dòng)目標(biāo)的速度和方向等等，因此，能實(shí)現(xiàn)這種愿望的高科技產(chǎn)品，就越來(lái)越受到人們的關(guān)注和喜愛(ài)。GPS就是這樣一種能實(shí)現(xiàn)高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡(jiǎn)便、價(jià)格可接受的高科技定位產(chǎn)品。而GSM除了能夠提供人們熟悉的語(yǔ)音信息以外，它還能在GPS和使用者之間，通過(guò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和短消息業(yè)務(wù)，很好的傳遞控制和定位信息，為GPS這種高科技定位產(chǎn)品，在民間廉價(jià)的應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，GPS和GSM這兩個(gè)當(dāng)今熱門(mén)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，將最大程度的滿足人們對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的跟蹤需求。關(guān)鍵詞：GSM遠(yuǎn)程控制、單片機(jī)、GPS定位、跟蹤儀、車(chē)輛防盜AbstractThe 21st century is the century, many of the informatization of mobile communication and Internet technology promoted the great progress of human civilization, and many digital remote control system. In recent years, along with the progress of the society, as well as people material and spiritual life quality rise ceaselessly, the motor vehicle has started to popularize households, vehicle safety problem has become the focus of attention people. More and more people hope can real-time and accurate, and the car himself at that some people or things important information, such as location, moving targets speed and direction and, therefore, can realize the desire of high-tech products, and more and more attention. GPS is such a can achieve high precision, all-weather, high efficiency, muti _ function, the operation is simple, price acceptable high-tech positioning products. But in addition to provide people with the GSM speech information, it can also in GPS and users, through the data between business and short message service, good relay control and positioning information for the GPS positioning, this kind of high-tech products, the application in folk cheap solid foundation. Therefore, GPS and GSM two current popular technology combining product, will meet people moving target tracking on demand.Keywords: GSM remote control, SCM, GPS, tracker, vehicle theft機(jī)動(dòng)車(chē)輛跟蹤防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)前 言當(dāng)今科技飛速發(fā)展，電子通信技術(shù)取得了日新月異地變化。各種通信網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)以及應(yīng)用給人類帶來(lái)了方便，數(shù)字化地概念開(kāi)始深入人心。在此時(shí)期一些相應(yīng)地高新科技應(yīng)用產(chǎn)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。比如有線電話通信技術(shù)使得人們的距離拉近了；Internet網(wǎng)絡(luò)帶動(dòng)了很多PC智能遠(yuǎn)程控制，以及人機(jī)遠(yuǎn)程控制地發(fā)展；GSM無(wú)線蜂窩通信技術(shù)地完善使得遠(yuǎn)程監(jiān)控地概念無(wú)處不在。GPS定位技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用人們已經(jīng)知曉，并且經(jīng)年來(lái)GPS技術(shù)逐漸走向了商業(yè)化、免費(fèi)化，這給人們隨時(shí)了解自己愛(ài)車(chē)精確定位信息帶來(lái)了很大的方便。所以GSM與GPS的結(jié)合很完美的滿足了人們的需求。1 相關(guān)背景1. 1 GPS概述GPS導(dǎo)航系統(tǒng)由24顆覆蓋全球上空的衛(wèi)星組成，它們均勻分布在6個(gè)軌道平面內(nèi)，軌道傾角55度，各個(gè)軌道平面之間夾角為60度，同一軌道平面上的衛(wèi)星之間的升交角距相差90度，任意軌道平面上的衛(wèi)星比西邊相鄰平面軌道上的相應(yīng)衛(wèi)星超前30度?？臻g部分總投資200億美元，它的實(shí)施分成三個(gè)階段：第一階段：19741978年為方案論證階段，在美國(guó)加利福尼亞的范登堡空軍基地，采用Atlas F火箭，從1978年2月22日發(fā)射第一顆GPS試驗(yàn)衛(wèi)星起，到1985年10月9日發(fā)射完最后一顆衛(wèi)星，共發(fā)射了11顆代號(hào)為BLOCK的GPS試驗(yàn)衛(wèi)星在軌道上，運(yùn)行軌道呈橢圓形，長(zhǎng)半軸為26560km，傾角為64度，軌道高度約20000km。目前仍有4顆衛(wèi)星在工作。第二階段：19791987年為系統(tǒng)論證階段。第三階段：19881993年為生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)階段。自1989年初開(kāi)始，在美國(guó)佛羅里達(dá)州肯尼迪空間中心的卡納維拉爾角基地，采用Delta火箭，發(fā)射了代號(hào)為BLOCKR型的第三代GPS試驗(yàn)衛(wèi)星，組成了GPS的衛(wèi)星星座。它是由21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星組成，稱為（21+3）GPS星座。衛(wèi)星軌道面有6個(gè)，長(zhǎng)半軸為26609km，偏心率為0.01，傾角為55度，軌道高度約20200km，運(yùn)行周期為11小時(shí)58分鐘（恒星時(shí)12小時(shí)），載波頻率為1575.42MHz和1227.60MHz，衛(wèi)星能覆蓋地面面積38%，通過(guò)天頂時(shí)可見(jiàn)時(shí)間為5小時(shí)。在地球表面上的任何時(shí)間和地點(diǎn)，在高度角15度以上，平均可同時(shí)觀測(cè)到6顆以上衛(wèi)星。由于衛(wèi)星對(duì)地面的距離和波束覆蓋面積基本不變，因此在覆蓋區(qū)域內(nèi)，接收機(jī)接收到的信號(hào)近似相等，這非常有利于定位精度的提高。GPS衛(wèi)星是由洛克菲爾國(guó)際公司空間部研制的，衛(wèi)星重774kg，使用壽命為7年。衛(wèi)星采用蜂窩結(jié)構(gòu)，主體呈柱形，直徑為1.5m。兩側(cè)裝有兩塊雙葉對(duì)日定向太陽(yáng)能電池帆板，全長(zhǎng)5.33m接受日光面積為7.2平方米。對(duì)日定向系統(tǒng)控制兩翼電池帆板旋轉(zhuǎn)，使板面始終對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，為衛(wèi)星不斷提供電力，并給三組鎘鎳電池充電，以保證衛(wèi)星在地球陰影部分能正常工作。在星體底部裝有多波束定向天線，能發(fā)射張角大約為30度的兩個(gè)L波段的信號(hào)。在星體的兩端面上裝有全向遙測(cè)遙控天線，用于與地面監(jiān)控網(wǎng)的通信。此外衛(wèi)星還裝有姿態(tài)控制系統(tǒng)和軌道控制系統(tǒng)，以便使衛(wèi)星保持在適當(dāng)?shù)母叨群徒嵌?，?zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星的可見(jiàn)地面。GPS衛(wèi)星的作用主要有三點(diǎn)：1 用L波段的兩個(gè)無(wú)線載波向廣大用戶連續(xù)不斷地發(fā)送導(dǎo)航定位信號(hào)。2 在衛(wèi)星飛越注入站上空時(shí)，接收由地面注入站用S波段（10cm波段）發(fā)送到衛(wèi)星的導(dǎo)航電文和其他有關(guān)信息，并通過(guò)GPS信號(hào)電路，適時(shí)的發(fā)送給用戶。3. 接收地面主控站通過(guò)注入站發(fā)送到衛(wèi)星的調(diào)度命令，適時(shí)地改正運(yùn)行偏差或者起用備用時(shí)鐘等。GPS接收機(jī)（用戶部分）由于近十幾年來(lái)，世界各國(guó)的企業(yè)公司和科研單位競(jìng)相開(kāi)發(fā)出各種類型的接收機(jī)，因此GPS接收機(jī)的分類形式很多。常規(guī)分為兩種：導(dǎo)航型和測(cè)地型。導(dǎo)航型接收機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，價(jià)格便宜，采用C/A碼偽距接收技術(shù)，定位精度一般可達(dá)10020m，最高可達(dá)31m。若采用P碼接收技術(shù)，達(dá)到的精度將更高。普通C/A碼偽距接收機(jī)的價(jià)格大約在23千左右。測(cè)地型接收機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高，它采用雙頻偽距和載波相位接收技術(shù)，測(cè)量基線的精度和高度都比導(dǎo)航型接收機(jī)高許多數(shù)量級(jí)。雙頻接收機(jī)可達(dá)5mm+1ppm?D,單頻接收機(jī)可達(dá)10mm+2ppm?D,若用差分定位其精度可達(dá)亞米及厘米級(jí)。目前，GPS接收機(jī)的體積是越來(lái)越小，重量越來(lái)越輕，價(jià)格越來(lái)越低。12 GSM概述我國(guó)于20世紀(jì)90年代初引進(jìn)采用此項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，此前一直是采用蜂窩模擬移動(dòng)技術(shù)，即第一代GSM技術(shù)（2001年12月31日我國(guó)關(guān)閉了模擬移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)）。GSM（全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）是一種廣泛應(yīng)用于歐洲及世界其他地方的數(shù)字移動(dòng)電話系統(tǒng)。GSM使用的是時(shí)分多址的變體，并且它是目前三種數(shù)字無(wú)線電話技術(shù)（TDMA、GSM和CDMA）中使用最為廣泛的一種。GSM將資料數(shù)字化，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，然后與其它的兩個(gè)用戶數(shù)據(jù)流一起從信道發(fā)送出去，另外的兩個(gè)用戶數(shù)據(jù)流都有各自的時(shí)隙。GSM實(shí)際上是歐洲的無(wú)線電話標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)GSM MoU聯(lián)合委員會(huì)報(bào)道，GSM在全球有15億的用戶，并且用戶遍布140多個(gè)國(guó)家。因?yàn)樵S多GSM網(wǎng)絡(luò)操作員與其他國(guó)外操作員有漫游協(xié)議，因此當(dāng)用戶到其他國(guó)家之后，仍可以繼續(xù)使用他們的移動(dòng)電話。美國(guó)著名通信公司Sprint的一個(gè)輔助部門(mén)，美國(guó)個(gè)人通信正在使用GSM作為一種寬帶個(gè)人通信服務(wù)的技術(shù)。這種個(gè)人通信服務(wù)將最終為愛(ài)立信、摩托羅拉以及諾基亞現(xiàn)在正在生產(chǎn)的手持機(jī)建立400多個(gè)基站。手持機(jī)包括電話、短信尋呼機(jī)和對(duì)講機(jī)。GSM及其他技術(shù)是無(wú)線移動(dòng)通信的演進(jìn)，無(wú)線移動(dòng)通信包括高速電路交換數(shù)據(jù)、通用無(wú)線分組系統(tǒng)、基于GSM網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)增強(qiáng)型移動(dòng)通信技術(shù)以及通用移動(dòng)通信服務(wù)。13 總述GSM網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展使我們生活交往拉近了距離。GPS定位系統(tǒng)的不斷完善以及不斷解禁，使我們知道了我們的精確地立足點(diǎn)。于是兩者的結(jié)合形成了一套系統(tǒng)讓我們實(shí)現(xiàn)了傳說(shuō)中的“千里眼、順風(fēng)耳”概念。今年來(lái)該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于航海、航空、陸地交通、地質(zhì)勘探等行業(yè)。為了進(jìn)一步了解給系統(tǒng)，本課題基于GSM、GPS技術(shù)結(jié)合單片機(jī)總控管理來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程跟蹤的目的。2 方案論證21設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一款大眾實(shí)用性機(jī)動(dòng)車(chē)輛遠(yuǎn)程跟蹤防盜儀。22實(shí)現(xiàn)方案該研究課題的目的，實(shí)現(xiàn)通過(guò)普通手機(jī)隨時(shí)隨地監(jiān)控遠(yuǎn)程跟蹤設(shè)備的精確經(jīng)緯度、運(yùn)動(dòng)速度、標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間、監(jiān)聽(tīng)該設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)情況以及實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的遠(yuǎn)程報(bào)警遠(yuǎn)程控制等功能。定位數(shù)據(jù)的檢測(cè)采用高性能SRIF 3 GPS模塊實(shí)時(shí)接受GPS定位衛(wèi)星數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的處理計(jì)算，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸采用SIM300D小型GSM模塊；該模塊隨時(shí)等待遠(yuǎn)程終端的指令并及時(shí)將定位信息發(fā)送給控制終端。GPS、GSM模塊的驅(qū)動(dòng)以及相應(yīng)數(shù)據(jù)的處理識(shí)別由單片機(jī)總控。該設(shè)計(jì)方案硬件簡(jiǎn)潔、造價(jià)低廉、使用方便適合大眾使用。3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)31 硬件設(shè)計(jì)311系統(tǒng)構(gòu)架MCUGPS定位模塊振鈴提示GSM短信模塊外部傳感器器電源部分對(duì)外控制圖1主機(jī)框架圖該系統(tǒng)主要有電源部分、MCU單片機(jī)控制部分、GPS定位數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集部分、GSM數(shù)據(jù)傳輸部分、外部信號(hào)檢測(cè)部分、振鈴提示以及對(duì)外控制部分組成。312系統(tǒng)電源電路設(shè)計(jì)圖2電源管理電路該設(shè)備采用12V供電，經(jīng)LM7805降壓，將電壓穩(wěn)到5V從而供單片機(jī)、定位模塊的部分供電；5V電壓再經(jīng)過(guò)二極管1N4007，由于二極管導(dǎo)通會(huì)有0.7V的壓降，于是可以得到4.3V的電壓，由于GSM模塊的電壓使用范圍是3.4-4.5V，所以4.3V可以是GSM模塊穩(wěn)定工作。電路中C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7起到電容濾波作用并且C1、C5、C7與C2、C3、C4、C6容值相差很大，這可以很好的濾除電路中高低頻雜波。DS1通過(guò)R6限流與電源直接相連在此起到電源指示作用。313 MCU單片機(jī)總控電路設(shè)計(jì)圖3單片機(jī)總控電路單片機(jī)選用以及介紹該設(shè)備需要實(shí)時(shí)采集GPS信號(hào)、GSM短信指令，需要處理的數(shù)據(jù)比較多，一般51單片機(jī)很難處理。再者單片機(jī)與各模塊靠串口連接而普通單片機(jī)只有一個(gè)串口。所以控制起來(lái)更是不易。于是綜合考慮需要選一種RAM比較大的并且有兩個(gè)以上串口的單片機(jī)。STC11F32XE是宏晶科技公司生產(chǎn)的單時(shí)鐘機(jī)器周期(1T)的單片機(jī)，是高速、低功耗、具有超強(qiáng)抗干擾能力的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快812倍。內(nèi)部集成高可靠復(fù)位電路，可用在高速通信、智能控制、強(qiáng)干擾等場(chǎng)合；內(nèi)部有32 KB的Flash、29KB的EEPROM和1 280字節(jié)的SRAM；EA、ALE、PSEN和RST引腳可以定義為通用IO，即4個(gè)P4引腳；編程支持ISP下載功能，使用起來(lái)比較方便。314 GSM模塊電路設(shè)計(jì)圖4 GSM模塊電路SIM300D是小體積即插即用模組中完善的三頻/四頻* GSM/GPRS 解決方案 使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)界面，使得具備GSM/GPRS 900/1800/1900MHz功能的SIM300C以小尺寸和低功耗實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、SMS、數(shù)據(jù)和傳真信息的高速傳輸。三頻/四頻 GSM/GPRS 模塊，外形尺寸 40x33x2.85mm 支持用戶定制的MMI和鍵盤(pán)/LCD 內(nèi)嵌強(qiáng)大的TCP/IP協(xié)議棧?；咎攸c(diǎn)：三頻GSM/GPRS 900/ 1800/ 1900 MH或四頻850/900/1800/1900MHzGPRS (class 10) 標(biāo)準(zhǔn) GPRS（class B）滿足GSM（2/2+）標(biāo)準(zhǔn)- Class 4（2W850/900MHz）- Class 1 (1 W 1800/1900MHz) 通過(guò)AT命令控制（GSM07.07，07.05和增強(qiáng)AT命令） SIM應(yīng)用工具包 支持電壓范圍 3.4.4.5V 正常操作溫度： -20 C to +55 C 限制操作溫度： -25 C to -20 C和 +55 C to +70 C 存儲(chǔ)溫度： -40 C to +80 C 功 能 描 述AT+OFF關(guān)機(jī)并重新啟動(dòng)AT+CSDH=0在TEXT模式下在返回值中不顯示詳細(xì)的頭信息ATE0關(guān)閉回顯AT+CMGF=1選擇短信格式為T(mén)EXT模式AT+CMGS發(fā)送短信息AT+CMGR讀取短信息AT+CMGD刪除短信息表1 常用AT指令315 GPS模塊電路設(shè)計(jì)圖5 GSM模塊電路該系統(tǒng)采用臺(tái)灣產(chǎn)RoyalTek鼎天RGM-3600高性能SRIF 3 GPS模塊。該模塊采用當(dāng)今最新的SRIF3技術(shù)具有20通道可以同時(shí)追蹤20顆衛(wèi)星，定位速度快、精度高、功耗小等優(yōu)點(diǎn)。該模塊的RX、TX分別與單片機(jī)的TX2、RX2相連單片機(jī)通過(guò)串口來(lái)向模塊傳送指令。該模塊通信協(xié)議為NMEA-0183標(biāo)準(zhǔn)格式協(xié)議GPS數(shù)據(jù)格式說(shuō)明NMEA0183格式以“$”開(kāi)始，主要語(yǔ)句有GPGSA，GPGSV，GPGGA，GPVTG，GPRMC等 1、 GPS DOP and Active Satellites（GSA）當(dāng)前衛(wèi)星信息 $GPGSA, 模式 ：M = 手動(dòng)， A = 自動(dòng)。 定位型式 1 = 未定位， 2 = 二維定位， 3 = 三維定位。 PRN 數(shù)字：01 至 32 表天空使用中的衛(wèi)星編號(hào)，最多可接收12顆衛(wèi)星信息。 PDOP位置精度因子（0.599.9） HDOP水平精度因子（0.599.9） VDOP垂直精度因子（0.599.9） Checksum.(檢查位). 2、 GPS Satellites in View（GSV）可見(jiàn)衛(wèi)星信息 $GPGSV,?, GSV語(yǔ)句的總數(shù) 本句GSV的編號(hào) 可見(jiàn)衛(wèi)星的總數(shù)，00 至 12。 衛(wèi)星編號(hào)， 01 至 32。 衛(wèi)星仰角， 00 至 90 度。 衛(wèi)星方位角， 000 至 359 度。實(shí)際值。 訊號(hào)噪聲比（C/No）， 00 至 99 dB；無(wú)表未接收到訊號(hào)。 Checksum.(檢查位). 第,項(xiàng)個(gè)別衛(wèi)星會(huì)重復(fù)出現(xiàn)，每行最多有四顆衛(wèi)星。其余衛(wèi)星信息會(huì)于次一行出現(xiàn)，若未使用，這些字段會(huì)空白。 3、Global Positioning System Fix Data（GGA）GPS定位信息 $GPGGA,M,M,*hh UTC時(shí)間，hhmmss（時(shí)分秒）格式 緯度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也將被傳輸） 緯度半球N（北半球）或S（南半球） 經(jīng)度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也將被傳輸） 經(jīng)度半球E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)） GPS狀態(tài)：0=未定位，1=非差分定位，2=差分定位，6=正在估算 正在使用解算位置的衛(wèi)星數(shù)量（0012）（前面的0也將被傳輸） HDOP水平精度因子（0.599.9） 海拔高度（-9999.999999.9） 地球橢球面相對(duì)大地水準(zhǔn)面的高度 差分時(shí)間（從最近一次接收到差分信號(hào)開(kāi)始的秒數(shù)，如果不是差分定位將為空） 差分站ID號(hào)00001023（前面的0也將被傳輸，如果不是差分定位將為空） 4、Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推薦定位信息 $GPRMC,*hh UTC時(shí)間，hhmmss（時(shí)分秒）格式 定位狀態(tài)，A=有效定位，V=無(wú)效定位 緯度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也將被傳輸） 緯度半球N（北半球）或S（南半球） 經(jīng)度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也將被傳輸） 經(jīng)度半球E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)） 地面速率（000.0999.9節(jié)，前面的0也將被傳輸） 地面航向（000.0359.9度，以真北為參考基準(zhǔn)，前面的0也將被傳輸） UTC日期，ddmmyy（日月年）格式 磁偏角（000.0180.0度，前面的0也將被傳輸） 磁偏角方向，E（東）或W（西） 模式指示（僅NMEA0183 3.00版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無(wú)效） 5、 Track Made Good and Ground Speed（VTG）地面速度信息 $GPVTG,T,M,N,K,*hh 以真北為參考基準(zhǔn)的地面航向（000359度，前面的0也將被傳輸） 以磁北為參考基準(zhǔn)的地面航向（000359度，前面的0也將被傳輸） 地面速率（000.0999.9節(jié)，前面的0也將被傳輸） 地面速率（0000.01851.8公里/小時(shí)，前面的0也將被傳輸） 模式指示（僅NMEA0183 3.00版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無(wú)效）315 外部輸入輸出電路設(shè)計(jì)圖6外部輸入輸出部分電路該部分主要包括振鈴提示電路，繼電器控制電路，以及一路模擬傳感器的按鍵電路組成。振鈴電路和繼電器控制電路都是利用單片機(jī)IO口來(lái)控制三極管導(dǎo)通截止來(lái)實(shí)現(xiàn)蜂鳴器和繼電器動(dòng)作。該電路中按鍵只是模擬傳感器信號(hào)，用來(lái)表示機(jī)動(dòng)車(chē)緊急情況時(shí)相應(yīng)傳感器采集到信息傳給該設(shè)備，經(jīng)過(guò)處理將信息發(fā)送給遠(yuǎn)程終端。32 軟件設(shè)計(jì)（1）軟件設(shè)計(jì)思路該系統(tǒng)主要程序包括：GSM驅(qū)動(dòng)、GSM數(shù)據(jù)處理、GPS數(shù)據(jù)接收處理、外部按鍵檢測(cè)、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存以及振鈴和繼電器驅(qū)動(dòng)程序等。GSM驅(qū)動(dòng)主要是通過(guò)單片機(jī)串口1向GSM模塊發(fā)送AT指令來(lái)控制該模塊以及查詢短信情況。同時(shí)STC11F32XE具有雙串口，串口2可以很好的與GPS模塊連接實(shí)時(shí)檢測(cè)定位信息。這給程序編寫(xiě)以及硬件設(shè)計(jì)帶來(lái)了很大方便該設(shè)備是一遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備所以有許多數(shù)據(jù)例如，密碼、手機(jī)號(hào)碼等需要永久儲(chǔ)存（掉電不丟失）并且需要方便修改，由于本設(shè)備采用的單片機(jī)內(nèi)置EPPROM所以該部分程序與外部硬件無(wú)關(guān)。程序編寫(xiě)比以往外置儲(chǔ)存器方便。軟件程序采用以主程序?yàn)轵?qū)動(dòng)，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)用相應(yīng)功能子程序。（2）軟件流程圖下圖為本設(shè)計(jì)的軟件程序流程圖：圖7 程序流程圖結(jié)論經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的研究學(xué)習(xí)本設(shè)計(jì)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)設(shè)備的定位信息，并且可以利用遠(yuǎn)程手機(jī)控制該設(shè)備查詢當(dāng)前的定位信息并且可以利用手機(jī)向設(shè)備發(fā)送指令來(lái)控制其開(kāi)關(guān)繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)切斷機(jī)動(dòng)車(chē)電路。該設(shè)備設(shè)有一應(yīng)急按鍵來(lái)模擬汽車(chē)遇到緊急情況時(shí)，該系統(tǒng)可以將此信息以短信的方式返到遠(yuǎn)程控制手機(jī)上。并且該系統(tǒng)設(shè)有遠(yuǎn)程監(jiān)聽(tīng)功能，用戶可以隨時(shí)通過(guò)手機(jī)向系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)指令進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)。主機(jī)工作參數(shù)如下：工作電壓： 812V工作電流： 1000mA致 謝本設(shè)計(jì)的順利完成得到了院系領(lǐng)導(dǎo)老師的大力支持和幫助，尤其是我的指導(dǎo)老師田存?zhèn)ダ蠋熢诎倜χ谐槌鰧氋F的時(shí)間，仔細(xì)耐心地指導(dǎo)我、鼓勵(lì)我、讓我有了解決問(wèn)題的信心，使設(shè)計(jì)得以順利的完成。本設(shè)計(jì)的過(guò)程中曾多次與同學(xué)探討問(wèn)題，通過(guò)探討使自己的想法更完善。另外，我院學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的全體師生，也為本設(shè)計(jì)提供了很大的幫助。在此，對(duì)他們表示由衷的感謝！電子信息技術(shù)日新月異地飛速發(fā)展，人們總是處在不斷學(xué)習(xí)階段，再加上我水平有限，所以本設(shè)計(jì)肯定存在許多不妥當(dāng)?shù)牡胤?，歡迎廣大老師和同學(xué)批評(píng)指正。最后，我在這里要感謝系里的所有老師，是他們精心的栽培與悉心指導(dǎo)為我以后的學(xué)習(xí)、工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1童詩(shī)白，華成英. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版） 北京：高等教育出版社，20002閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版） 北京：高等教育出版社，19973王增福，李昶，魏永明.新編常用穩(wěn)壓電源電路 北京：電子工業(yè)出版社，20054龔華生.元器件自學(xué)通 北京：電子工業(yè)出版社，2005.25魏立峰，王寶興. 單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù) 北京：北京大學(xué)出版社，20066王昊，李欣，鄭鳳翼.通用電子元器件的選用與檢測(cè) 北京：電子工業(yè)出版社，20057陳永甫.常用半導(dǎo)體器件及模擬電路北京：人民郵電出版社，20058譚浩強(qiáng). 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