毕业设计 基于51单片机老人防跌倒经纬度GPS定位短信GSM短信设计

1、项目简介

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1.1 系统构成

本设计由STC89C52单片机电路+ADXL345加速度传感器电路+按键电路+蜂鸣器报警电路+ LED灯电路+GSM模块电路+电源电路组成。

1.2 系统功能

• 1、板子正常情况下是竖直装在口袋里的（adxl345模块在下角竖直立着），一旦倾角传感器检测到平放即摔倒，蜂鸣器报警,且摔倒的时间持续超过15秒短信上报（15秒是为了确定老人已经跌倒且15秒钟都没有自行爬起来，需要报警提醒周围的人帮忙）。如果老人没有跌倒，而是弯腰等等，这属于误报警，则老人可以自己用按键取消键取消警报。触发GSM模块实现短信报警， 发送给指定人员，包括所在位置经纬度信息。
• 2、短信处理及初始化有状态指示灯指示。
• 3、短信处理过程有指示灯显示。
• 4、GSM模块是SIM800A，该模块和SIM900A电路程序完全兼容外观外形一模一样。
• 5、GPS模块使用的中科微电子的模块，该模块可以实时定位位置信息。

2、部分电路设计

2.1 LED信号指示灯电路设计

LED灯即发光二极管，它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。在电路中，电阻的作用是限流，保护LED灯。只要单片机的控制引脚拉低，则LED灯亮，否则，LED灯不亮。

其具体电路原理图如下图所示：

2.2 GSM SIM800A模块电路设计

GSM模块，是将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块。GSM模块具有发送SMS短信，语音通话，GPRS数据传输等基于GSM网络进行通信的所有基本功能。简单来讲，GSM模块加上键盘、显示屏和电池，就是一部手机。

模块接口原理图如下图所示：

模块内部具体原理图如下图所示：

2.3 ADXL345倾角传感器模块电路设计

本设计选择倾角传感器ADXL345模块实时检测相关的状态信息。ADXL345是一款小而薄的超低功耗3轴加速度计，分辨率高(13位)，测量范围达± 16g。数字输出数据为16位二进制补码格式，可通过SPI(3线或4线)或I2C数字接口访问。

ADXL345模块接口图如下图所示：

2.4 GPS模块电路设计

本系统使用的GPS模块均具有高灵敏度、低功耗、小型化、其极高追踪灵敏度大大扩大了其定位的 覆盖面， 在普通GPS 接收模块不能定位的地方， 如狭窄都市天空下、密集的丛林环境， 本系统模块都能高精度定位。模块的高灵敏度、小静态漂移、低功耗及轻巧的体积，适用于车载、手持设备如 PDA，车辆监控、手机、摄像机及其他移动定位系统的应用，是GPS产品应用的最佳选择。

模块接口原理图如下图所示：

3、部分代码展示

3.1 定时0初始化

void Timer0_isr(void) interrupt 1 
{
	TH0=(65536-20000)/256;		  //重新赋值 20ms
	TL0=(65536-20000)%256;
	time_20ms++;
	if(time_20ms%10==0)		//定时读取adxl345数据
	{
		ReadAdxl345=TRUE;
	}
	if(time_20ms%50==0)		  //延时定时上报
	{
		ReportLater++;
		keyLater++;			//按键延时上报计数
		dealGpsMes++;
	}
}

3.1 ADXL345初始化

void Init_ADXL345()
{
   Single_Write_ADXL345(0x31,0x0B);   //测量范围,正负16g，13位模式
   Single_Write_ADXL345(0x2C,0x08);   //速率设定为12.5 参考pdf13页
   Single_Write_ADXL345(0x2D,0x08);   //选择电源模式   参考pdf24页
   Single_Write_ADXL345(0x2E,0x80);   //使能 DATA_READY 中断
   Single_Write_ADXL345(0x1E,0x00);   //X 偏移量 根据测试传感器的状态写入pdf29页
   Single_Write_ADXL345(0x1F,0x00);   //Y 偏移量 根据测试传感器的状态写入pdf29页
   Single_Write_ADXL345(0x20,0x05);   //Z 偏移量 根据测试传感器的状态写入pdf29页
}