系统功能分析
（末尾附文件）
系统功能分析
本系统由STC89C52单片机电路+GPS模块电路+GSM模块SIM800A+指示灯电路+电源电路组成。
1、系统上电后，系统向特定手机号码发送短信,短信内容为系统的当前经纬度信息。40s左右发一次。
2、如果需要立刻发送经纬度信息，直接按板载按键即可立刻发送经纬度数据，不用等待40s。
3、短信发送及初始化有状态指示灯指示。
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。
3.1.2系统总体结构
本系统具体框图如下图所示：
模块电路的设计
5V电源电路设计
本系统选择5V直流电源作为系统总电源，为整个系统供电，电路简单、稳定。DC为电源的DC插座，可以直接接USB电源线，一端插在DC插座上，另外一端可以插在5V电源上，如电脑USB、充电宝、手机充电器等等。LED为红色LED灯，作为系统是否有点的指示灯，电阻为1K电阻，起到限流作用，保护LED灯，以防电流过大烧坏LED灯。SW为自锁开关，开关按下后，红灯亮，此时系统电源5V直流输出。开关再次按下后，红灯灭，此时系统电源无5V电源输出。
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。
SIM800A是SIMCOM公司推出的一款高性能工业级 GSM/GPRS 模块， 该模块具有极高的性价比，在双频的市场中占据极大份额。
GSM_SIM800A模块采用高性能工业级GSM/GPRS模块：SIM800A，工作频段:GSM900/1800MHz。硬件设计在官方设计上加以优化,采用高效开关电源供电，SIM卡采用主流的卡座，质量更坚固。GSM_SIM800A模块在外围硬件的设计上参考了SIM800A 模块的硬件设计指南，对板子的电源、保护和抗干扰上做足了功夫。电源采用开关电源模块供电，电源利用效率高。
系统软件设计
#include <reg52.h> #include <intrins.h>#include <stdio.h>#include "delay.h"/**The UART1 stage1**/#define STAGE_SOHE 0x01#define STAGE_TYPE 0x02#define STAGE_NONE 0x03#define STAGE_DATA 0x04#define INIT 0xFF#define TRUE 0x00#define FALSE 0x01sbit LED = P1^0;//指示灯sbit key =P2^0;//按键unsigned char Lin0_No[13]="N:000.000000";//显示北纬unsigned char Lin1_Ea[12]="E:000.000000";//显示东经unsigned long xdata time_20ms=0;unsigned char xdatadevide_flag; //GPS数据逗号分隔符unsigned char xdataspeed_end;//收速度数据结束标志unsigned char xdatadir_end;//收方向角数据结束标志unsigned char xdata sysmode_GPS=FALSE;//gps有效无效标志unsigned char xdata ew_flag; //东西标志unsigned char xdata ns_flag; //南北标志unsigned char xdatagps_infor_weijing[17]; //暂存经纬度 格式是以度分秒的是形式unsigned char xdatagps_infor_speed[4]; //暂存速率unsigned char xdatagps_infor_time[6]; //时间暂存unsigned char xdatagps_infor_date[6]; //日期暂存unsigned char xdatagps_infor_dir[3]; //方向暂存unsigned char xdata recv1_step=STAGE_SOHE; //串口接收指令步骤unsigned char xdata uart1_r_buf; //串口的缓存unsigned char xdata rev1_buf_busy;//串口接收忙碌标志unsigned char xdata temp1_buf[85]; //串口接收数组unsigned int xdata record1=0; //串口接收计数unsigned char i ;unsigned char dealGpsMes=FALSE; //gps定时处理标志unsigned char reportTime = 0;//短信上报时间 计数void Init_Timer0(void);//函数声明void gpsDealfun(void);void uartSendStr(unsigned char *s,unsigned char length);void UART_Init(void);void uartSendByte(unsigned char dat);void main (void){Init_Timer0(); //定时器0初始化UART_Init(); //串口初始化LED = 0; //打开ledkey = 1;for(i=0;i<50;i++) //延时有助于稳定{DelayMs(100);}uartSendStr("aAT+CMGF=1\r\n",12);//初始化gsm模块for(i=0;i<7;i++) //延时有助于稳定{DelayMs(100);}uartSendStr("AT+CSCS=\"GSM\"\r\n",15);for(i=0;i<7;i++) //延时有助于稳定{DelayMs(100);}LED =1;while(1) //主循环{if(dealGpsMes==TRUE) //gps信息处理{dealGpsMes=FALSE; //清除标志gpsDealfun(); //gps信息处理函数}if((reportTime >= 20)||(key == 0))//2s计数一次{reportTime = 0;LED=0;//打开leduartSendStr("AT+CMGF=1\r\n",11); //设置字符集for(i=0;i<5;i++){DelayMs(100);}uartSendStr("AT+CSCS=\"GSM\"\r\n",15); //设置for(i=0;i<5;i++){DelayMs(100);}uartSendStr("AT+CMGS=\"+8618105140357\"\r\n",26); //可以修改电话号码//uartSendStr("AT+CMGS=\"+8617686988225\"\r\n",26); //可以修改电话号码for(i=0;i<3;i++){DelayMs(100);} uartSendStr(Lin0_No,13);//发送短信内容 在gps数据处理情况uartSendStr(Lin1_Ea,12);for(i=0;i<2;i++){DelayMs(100);}uartSendByte(0x1a); //发送for(i=0;i<40;i++){DelayMs(100);}LED =1; //关闭led}DelayMs(5);}}void gpsDealfun(void){unsigned char num=0;unsigned long Mid_Du; //中间变量 暂存经纬度的整数部分 即度unsigned long Mid_Fen;//中间变量 暂存经纬度的小数部分 即分 gps原始数据是度分秒格式unsigned long Mid_Vale;中间变量 暂存经纬度 并将其扩大了10000000倍if(sysmode_GPS==TRUE)//检测gps是否有效数据{sysmode_GPS=FALSE;//清除有效位Mid_Du=(gps_infor_weijing[0]-0x30)*10000000+(gps_infor_weijing[1]-0x30)*1000000; //处理纬度 暂存整数部分扩大10000000Mid_Fen=(gps_infor_weijing[2]-0x30)*10000000+(gps_infor_weijing[3]-0x30)*1000000+(gps_infor_weijing[4]-0x30)*100000+(gps_infor_weijing[5]-0x30)*10000+(gps_infor_weijing[6]-0x30)*1000+(gps_infor_weijing[7]-0x30)*100; //处理纬度 暂存小数部分扩大10000000 Mid_Fen=Mid_Fen/60; //分秒换算为小数位Mid_Vale=Mid_Du+Mid_Fen; //最终纬度 格式为000.00000000 非度分秒格式Lin0_No[0]='N';Lin0_No[1]='N'; Lin0_No[2]=':'; Lin0_No[3]='0'; Lin0_No[4]=Mid_Vale/10000000+0x30; //将处理后的纬度填入字符串 并打印显示Lin0_No[5]=(Mid_Vale/1000000)%10+0x30;Lin0_No[6]='.';Lin0_No[7]=(Mid_Vale/100000)%10+0x30;Lin0_No[8]=(Mid_Vale/10000)%10+0x30;Lin0_No[9]=(Mid_Vale/1000)%10+0x30;Lin0_No[10]=(Mid_Vale/100)%10+0x30;Lin0_No[11]=(Mid_Vale/10)%10+0x30;Lin0_No[12]=Mid_Vale%10+0x30;Mid_Du=(gps_infor_weijing[8]-0x30)*100000000+(gps_infor_weijing[9]-0x30)*10000000+(gps_infor_weijing[10]-0x30)*1000000; //处理经度 暂存整数部分扩大10000000Mid_Fen=(gps_infor_weijing[11]-0x30)*10000000+(gps_infor_weijing[12]-0x30)*1000000+(gps_infor_weijing[13]-0x30)*100000+(gps_infor_weijing[14]-0x30)*10000+(gps_infor_weijing[15]-0x30)*1000+(gps_infor_weijing[16]-0x30)*100; //处理经度 暂存小数部分扩大10000000 Mid_Fen=Mid_Fen/60; //分秒换算为小数位Mid_Vale=Mid_Du+Mid_Fen; //最终经度 格式为000.00000000 非度分秒格式Lin1_Ea[0]='E'; Lin1_Ea[1]=':';Lin1_Ea[2]=Mid_Vale/100000000+0x30; //将处理后的经度填入字符串 并打印显示Lin1_Ea[3]=(Mid_Vale/10000000)%10+0x30;Lin1_Ea[4]=(Mid_Vale/1000000)%10+0x30;Lin1_Ea[5]='.';Lin1_Ea[6]=(Mid_Vale/100000)%10+0x30;Lin1_Ea[7]=(Mid_Vale/10000)%10+0x30;Lin1_Ea[8]=(Mid_Vale/1000)%10+0x30;Lin1_Ea[9]=(Mid_Vale/100)%10+0x30;Lin1_Ea[10]=(Mid_Vale/10)%10+0x30;Lin1_Ea[11]=Mid_Vale%10+0x30;}else{Lin1_Ea[0]='G';//无gps信号情况下 打印正在连接Lin1_Ea[1]='P'; Lin1_Ea[2]='S'; Lin1_Ea[3]=' '; /*将处理后的纬度填入字符串 并打印显示*/Lin1_Ea[4]='L';Lin1_Ea[5]='I';Lin1_Ea[6]='N';Lin1_Ea[7]='K';Lin1_Ea[8]='I';Lin1_Ea[9]='N';Lin1_Ea[10]='G';Lin1_Ea[11]='.';Lin1_Ea[12]='.';Lin1_Ea[13]='.';for(i=0;i<14;i++){Lin0_No[i]=Lin1_Ea[i];}}//DelayMs(10);//SendStr(Lin0_No,12);//DelayMs(10);//SendStr(Lin1_Ea,12);}void Init_Timer0(void){TMOD |= 0x01; //使用模式1，16位定时器，使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响TH0 = 0x0B8; //11.0592M 20msTL0 = 0x00;EA=1; //总中断打开ET0=1; //定时器中断打开TR0=1; //定时器开关打开}void Timer0_isr(void) interrupt 1 {TH0 = 0x0B8; //11.0592M 20msTL0 = 0x00;time_20ms++;if(time_20ms%100==0)//2s左右处理一次{dealGpsMes=TRUE;reportTime++;}}void UART_Init(void){SCON = 0x50; // SCON: 模式 1, 8-bit UART, 使能接收 TMOD |= 0x20;// TMOD: timer 1, mode 2, 8-bit 重装TH1 = 0xFD;// TH1: 重装值 9600 波特率 晶振 11.0592MHz TR1 = 1; // TR1: timer 1 打开EA = 1; //打开总中断ES = 1; //打开串口中断}void uartSendByte(unsigned char dat){unsigned char time_out;time_out=0x00;SBUF = dat; //将数据放入SBUF中while((!TI)&&(time_out<100)) //检测是否发送出去{time_out++;DelayUs2x(10);}//未发送出去 进行短暂延时TI = 0;//清除ti标志}void uartSendStr(unsigned char *s,unsigned char length){unsigned char NUM;NUM=0x00;while(NUM<length)//发送长度对比{uartSendByte(*s); //放松单字节数据s++; //指针++NUM++; //下一个++}}void UART_SER (void) interrupt 4 //串行中断服务程序{if(RI) //判断是接收中断产生{RI=0; //标志位清零uart1_r_buf=SBUF; //提取buf中的值rev1_buf_busy=0x00;//判别 放置break问题switch(recv1_step){case STAGE_SOHE: if(uart1_r_buf == '$')//判断接收到了$ 具体原因参考GPS标准协议NMEA0183{rev1_buf_busy=0x01;if(uart1_r_buf == '$') //再次查看接收的是否是${recv1_step=STAGE_TYPE; //跳转到下一步record1=0; //计数清零}else{recv1_step=STAGE_SOHE; //恢复初始化record1=0;}}break;case STAGE_TYPE: if(rev1_buf_busy == 0x00){rev1_buf_busy=0x01;temp1_buf[record1]=uart1_r_buf;record1++;if(record1 == 0x05){ //查看$GPRMC开头的命令行if((temp1_buf[0] == 'G') && (temp1_buf[1] == 'P') && (temp1_buf[2] == 'R') && (temp1_buf[3] == 'M') && (temp1_buf[4] == 'C')){recv1_step=STAGE_NONE; //跳转到下一步record1=0;} else{recv1_step=STAGE_SOHE;//恢复初始化record1=0;}}}break;case STAGE_NONE: if(rev1_buf_busy == 0x00)//接收命令格式：$GPRMC,054347.00,A,3202.04770,N,11846.23632,E,0.000,0.00,221013,,,A*67{rev1_buf_busy=0x01;record1++;if((record1 > 0x01) && (record1 < 0x08)) {gps_infor_time[record1-2]=uart1_r_buf;//时间存储}if((uart1_r_buf == ',') && (record1 > 0x07) && (record1 < 0x010)) //||((uart1_r_buf == ',') && (record1==0x02)){record1=0xcc;}if(record1 == 0xcd){record1=0;devide_flag=2;speed_end=0x00;dir_end=0x00;if(uart1_r_buf == 'A') //gps收到数据 且有效{ recv1_step=STAGE_DATA; //跳转到下一步}else{sysmode_GPS=FALSE;recv1_step=STAGE_SOHE; //无效恢复初始化record1=0;}}}break;case STAGE_DATA: if(rev1_buf_busy == 0x00){rev1_buf_busy=0x01;record1++;if(uart1_r_buf == ',') //判断逗号{ devide_flag++;//逗号次数记录record1=0;}if(devide_flag == 3){if((record1 > 0) && (record1 < 5)){gps_infor_weijing[record1-1]=uart1_r_buf; //存储经纬度 此处为纬度}if((record1 > 5) && (record1 < 10)) //跳过小数点的存储{gps_infor_weijing[record1-2]=uart1_r_buf; //存储经纬度 此处为纬度}}if(devide_flag == 4){if(record1 > 0){ns_flag=uart1_r_buf; //接收纬度NS标志}}if(devide_flag == 5){if((record1 > 0) && (record1 < 6)){gps_infor_weijing[record1+7]=uart1_r_buf; //存储经纬度 此处为纬度}if((record1 > 6) && (record1 < 11))//跳过小数点的存储{gps_infor_weijing[record1+6]=uart1_r_buf; //存储经纬度 此处为经度}}if(devide_flag == 6){if(record1 > 0){ew_flag=uart1_r_buf; //经度度 EW标志}}if(devide_flag == 7){if(speed_end == 0x00){if((record1 > 0) && (uart1_r_buf != '.')){gps_infor_speed[record1-1]=uart1_r_buf; //接收速率}else if(uart1_r_buf == '.'){record1--;speed_end=0xff;}}else if(speed_end == 0xff){speed_end=0xfe;gps_infor_speed[record1-1]=uart1_r_buf;gps_infor_speed[3]=gps_infor_speed[record1-1];gps_infor_speed[2]=gps_infor_speed[record1-2];if(record1 > 2){gps_infor_speed[1]=gps_infor_speed[record1-3];}else{gps_infor_speed[1]=0x30;}if(record1 > 3){gps_infor_speed[0]=gps_infor_speed[record1-4];}else{gps_infor_speed[0]=0x30;}}}if(devide_flag == 8){if(dir_end == 0x00){if((record1 > 0) && (uart1_r_buf != '.')){gps_infor_dir[record1-1]=uart1_r_buf; //存储方向}else if(uart1_r_buf == '.'){record1--;dir_end=0xff;}}else if(dir_end == 0xff){dir_end=0xfe;if(record1 == 2){gps_infor_dir[2]=gps_infor_dir[record1-2];gps_infor_dir[1]=0x30;gps_infor_dir[0]=0x30;}if(record1 == 3){gps_infor_dir[2]=gps_infor_dir[record1-2];gps_infor_dir[1]=gps_infor_dir[record1-3];gps_infor_dir[0]=0x30;}}}if(devide_flag == 9){if((record1 > 0) && (record1 < 7)){gps_infor_date[record1-1]=uart1_r_buf;}}if(uart1_r_buf == 0x0d){recv1_step=STAGE_SOHE; //接收完成 并信号确定 record1=0;//恢复初始化状态 为下一次准备devide_flag=0;sysmode_GPS=TRUE; //置位 GPS 信号为正确}}break;}}if(TI) //如果是发送标志位，清零TI=0;}
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