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根据S3C2440A的白叟孩子定位监护体系的研讨

摘要:进入二十一世纪十多年以来,人口老龄化的增长速度加快,独生子女现象也愈演愈烈,同时各种危及到老人孩子的事故层出不穷,如拐卖儿童,老年痴呆症患者迷路走失等,所以他们的安全成为社会尤其是亲人关注的重中

摘要:进入二十一世纪十多年以来,人口老龄化的增加速度加速,独生子女现象也愈演愈烈,一起各种危及到白叟孩子的事端层出不穷,如拐卖儿童,老年痴呆症患者迷路迷路等,所以他们的安全成为社会尤其是亲人重视的重中之重。现在,GPS在民用范畴占有重要方位,GSM掩盖规模最广泛。本论文是根据S3C2440A的白叟孩子定位监护体系,在Linux环境下进行体系开发,经过GPS完结了对白叟儿童的定位功用,经过GSM网络完结了中年人对白叟孩子的

监护以及白叟孩子遇到紧急情况时,可以完结SOS报警功用。试验标明,白叟孩子定位监护体系具有杰出的定位功用,且个人终端能与手机终端进行及时通讯,完结监护功用。

要害词信息传输及体系操控;GPS;GSM;S3C2440A;定位监护体系

现在,因为日子条件和医疗条件越来越好,人类的寿数都有不同程度增加,导致老龄化成为问题,一起因为国家计划生育的有用履行,独生子女也越来越多。因为白叟孩子自身的局限性,当他们遇到安全问题时不能依托自己处理,需求中年人的协助,而作为社会中坚力量的中年人自身压力也很大,不能做到对白叟孩子的不时维护,所以白叟孩子的安全监护越来越成为一个社会问题。

GPS(全球定位体系)可以每天二十四小时为人类供给精确的服务,最早运用于军事,现在因为其便利活络、质优价廉的特色,被广泛的运用于人们日常的出产日子。

GSM(全球移动通讯体系)是一个选用时分多址技能,网络容量很大,接纳发送信息都很活络,被广泛运用的移动电话规范。嵌入式体系是一个以运用为意图,可移植性高的专

用核算机体系,它的体积很小,便利带着,所以很适宜本论文所研讨的体系。

针对白叟孩子安全性这个实际问题,GPS与GSM的宽广发展远景以及嵌入式的实际运用,本论文提出了一种将GPS定位技能与GSM通讯技能交融起来,以嵌入式体系为整个体系的中心,构成的白叟孩子定位监护体系。首要包括GPS定位功用,协议解析及经过GSM与手机通讯。

1 体系的全体规划

整个体系由个人终端设备,GSM网络,手机终端3部分组成。个人终端设备是整个体系的要害,它由ARM,GPS/GSM模块以及一些外围电路构成,本论文的个人终端设备可以完结定位数据的接纳、处理和发送。GSM网络是个人终端体系和手机终端的传输介质,只需移动手机信号掩盖到的当地,此网络永久“在线”,十分适宜运用于对白叟儿童的监护。

整个体系的作业原理如下所示:首要,个人终端经过GPS单元接纳定位数据,然后经过ARM提取白叟孩子地点的经度、纬度信息,可视卫星数目及时刻信息,并将其存储在

内存中。然后个人终端经过CSM网络将提取好的定位信息发送给手机。

2 体系硬件规划

本体系的首要的组成部分有嵌入式处理器,SIM908定位与信息传输模块,电源体系,存储体系,按键及串口。S3C2440A模块作为主操控芯片,对其他各个模块体系的功用进行和谐完结,终究完结GPS定位,GSM网络传输的功用。体系的硬件全体架构如图1所示。

a.jpg

2.1 S3C2440A模块

S3C2440A模块是由Samsung公司开发研发的,它的呈现是为了处理高端手持设备存在的一些问题,它的内核是ARM920T,它的处理器是 16/32位的RISC,主频最高可到达400 MHz。该模块的功耗相对起来比较低,并且具有高速的处理核算才能,能处理一些实时性的问题。该模块可支撑WinCE,、Linux等体系,因为 Linux体系具有源代码敞开,可裁剪等长处,经常被运用到PDA等设备,本论文就挑选了Linux操作体系。该模块还集成了外围存储操控器、定时器、3 个UART通道、通用I/O口等部件。

2.2 SIM 908模块

SIM908模块能完结GPS的定位功用和经过GSM网络通讯的功用,它具有体积小,稳定性高级长处,很适宜运用于个人终端的手持设备。

GPS定位体系由3部分构成:具有24颗GPS卫星的空间部分,还有包括主控站数据注入站以及监测站的地上部分、以及用来接纳处理定位信息的用户接纳部分。日常日子中,咱们提到的GPS一般仅仅指用户接纳部分,本论文研讨的内容也是此部分。用户设备又包括接纳GPS卫星宣布相关信息的接纳机与对接纳到的数据进行剖析处理的数据处理两部分。GPS定位体系作业的根本原理是,根据现已发射上去的运动速率很高的卫星的某一时刻的瞬间方位作为已知数据,选用的核算方法是空间间隔后方交会,确认出待测点的方位,在本论文中便是个人终端地点的方位。

GPS单元的接纳类型为42 chn,冷启动是-143 dBm,时刻是30 s,热启动时刻1 s,精确认位,精度2.5 mCEP,分定位状况和导航状况,本论文用到的是定位。

GSM可作业在850/900/1 800/1 900 MHz这4种频率下,满意GSM(2/2+)规范,功耗低,本论文所用到的是GSM的短消息(SMS)功用,每条短消息可输入的字符数不超越160。

SMS有Block、Text、PDU这几种方式。其间Block呈现较早,现在现已不适用,PDU方式编码解码较杂乱,并且本论文只需传输数字与字母,所以运用Text方式最为适宜。GSM单元用AT指令对其进行操控,文中用到一些根本装备如下:

AT+CMGF=1,发短信息时,依照Text;

AT+CMGS=”+8613752565216”,绑定手机号码13752565216。

3 体系软件规划

3.1 体系的功用

体系的首要功用有:

1)定位功用:个人终端的GPS模块能对当时地点方位进行定位,然后经过串口把定位信息传输到终端的S3C2440A处理器上并将信息记录下来。

2)数据的传输功用:个人终端经过GSM模块绑定一个手机终端(中国移动),两者之间进行信息传输,GSM模块接纳手机终端发送来的恳求GPS信息等短消息,GSM模块履行相应操作,发送GPS数据等短消息。

3)SOS报警功用:当白叟孩子遇到风险或周围人发现他们有风险时,可按下个人终端上的SOS键,宣布报警,绑定好的手机终端可接纳到带着白叟孩子当时方位的短消息。

3.2 GPS的软件完结

本论文的GPS定位信息所契合的协议是NMEA0183协议,导航的定位句子一般由帧头、帧尾和帧内的信息组成,包括很多种,如GGA、GLL等。其间,差异句子的要害因素是帧头,句子确认之后,相应的帧内数据也就确认了。经过对各数据帧的内容进行剖析,得到GPS数据的经纬度信息、时刻信息以及一些其他相关信息。本规划用到的句子是RMC和GSV。RMC的格局如下所示:

$GPRMC,1>,2>,3>,4>,5>,6>,7>,8>,9>,10>.11>*hh

本论文定位出的一条句子如下:

$GPRMC,085134.000,A,3913.961348,N,11702.980013,E,0.000,,253.5,270714…A*6C

其间,本论文用到的相关数据帧的阐明与比如的对应联系如表1所示。

b.jpg

GSV的格局如下所示:

$GPGSV,1>,2>,3>,4>,5>,6>,7>,4>,5>,6>.7>*hh

其间3>为显现卫星的总数目00~12,其他标号在此试验中未涉及到。

在解析数据时,需求判别ASCII码的帧头是“GPRMC”或是“GPGSV”,若查验无误,则确认本帧数据是可用数据,经过对此帧数据的解析,可以获得当时可视卫星数目、经度、纬度及时刻,并存储。GPS对定位的数据进行解析的进程如图2所示。

c.jpg

3.3 GSM的软件完结

GSM的首要功用是作为一种无线通道,传输GPS数据,一起它还可接纳手机终端的恳求指令,GSM的短消息发送流程图如图3所示。

d.jpg

3.4 白叟儿童监护体系个人终端的软件完结

首要电脑将运用程序经过FTP下载到ARM9芯片中并运转程序。则GPS模块作业并经过UART1将接纳到的契合GPS NAME协议的数据传给ARM9,之后对协议进行解析,以及存储解析之后的数据。当ARM9芯片接纳到手机的短信恳求或许按下按键,GSM模块经过UART1从ARM9中得到GPS信息,并将GPS信息经过短信的方式发送给手机。

4 白叟儿童监控体系的试验成果

白叟儿童定位监护体系的渠道建立完结后,要对其进行各个模块和体系的全体调试。调试分为GPS的精确性调试和GSM的精确性调试。

4.1 GPS的调试

测验GPS单元,检查串口接纳到的GPS数据的精确性和实效性。提取的GPS信息数据如图4所示。

e.jpg

之后对上述导航电文进行解析,得到定位数据。

4.2 GSM的调试

测验GSM单元,本论文中GSM首要完结GPS数据到手机终端的传输,从手机终端上可以看到日期,时刻,经度以及纬度信息,如图5所示。

f.jpg

5 定论

文中提出的一种根据S3C2440A的GPS定位GSM短消息传输的白叟孩子定位监护体系,并给出了相应的硬件结构图和G各单元的软件规划以及两者和谐作业的软件流程图。从试验成果咱们可以看出,本体系可以完结对白叟孩子的定位监护功用以及SOS报警功用,体系具有必定的可靠性,运用远景可观。

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