基于GSM短信模块的定位跟踪系统设计方案

设置：

　　（1）工作方式。

　　GSM 通信模块的数据接口配置为8 位数据位、1 位停止位、无校验位，因此设置单片机的串行口工作方式为异步通信模式。

　　（2）波特率设定。

　　Atmega16L 单片机控制系统的晶振为3.6864M，波特率需为9600b/s，所以根据记数初值的计算公式：X=256-fose × （1/384） × 波特率，UBRRL=0x16 （USART 通信）。

　　2.2 软件定时程序

　　系统通过设置16 位定时器1 的寄存器初始值实现定时功能。系统采用频率为3.6864MHz 的晶振， 机器周期近似为0.3 us ， 初始化时预置TCNT1H=0xD4，TCNT1L=0xFF，（FFFFH-D4FFH）×0.3us=3.3ms，因此每3.3ms 中断一次。流程图如图6 所示。

　　图6 定时器中断子程序

　　2.3 SPI 同步串行通信

　　使用SPI 主从模式进行通信关键是时钟同步，一般为主机输出同步时钟，从机输入同步时钟。系统设定主机定时在第5 个时间段时开始发送数据，从机每收到一个字节数据就产生一次SPI 中断，在中断程序中将数据取走放到相应的存储单元。

　　2.4 单片机给GSM 模块发送AT 指令程序设计

　　单片机通过GSM-AT 指令控制GSM 模块发送短消息。指令执行过程需要单片机与GSM 模块完成交互应答，每次发送或接收的字节数都有严格规定，二者必须依据规定实现数据交换。本段子程序主要实现的功能是系统上电、完成初始化后，将数据形成短信发送到GSM 网。程序的流程图如图8所示。

　　图7 SPI 串行通信流程图

　　在单片机向GSM 模块发送指令时，需要注意以下问题：

　　1、AT 指令的指令符号、数据、PDU 数据包等都是以ASCII 编码形式传送的；2、需将把手机的短信息工作模式设置为PDU格式，通过指令AT+CMGF=0 完成；3、单片机向手机发送指令需以回车符结束，表示该条指令的结束。如单片机向手机发送"AT+CMGF=0"这条指令，序列为"41H，54H，2BH，42H，4DH，47H，46H，3DH，30H，30H，0DH"，最后一个字节0DH（回车符）表示该条指令结束。

　　图8 AT 指令程序流程图

　　2.5 发送短消息子程序

　　发送短消息子程序是整个系统程序的核心部分。初始短信息已经经过编码存放在了存储器中，当需要发送时，从存储器中直接提取出来，以ASCII码的形式进行发送。

　　发送短消息子程序流程图如图9 所示：

　　图9 短信息发送程序流程图

　　3 总结

　　GPS 定位信息准确，GSM 网络覆盖范围广，使用GSM 网络传输GPS 定位信号，汲取了GPS 定位系统的精确性、GSM 网络费用低廉，短信消息能够被重发确保被叫方能够收到的优点，拓展了GPS信号的应用范围，特别是解决了GPS 设备持有者因发生意外无法及时报警，不能得到及时救治的问题。经过测试，基于GSM 短信模块的定位跟踪系统能够及时准确的将GPS 信息准确的发送到指定的手机号码；同时可以设置安全距离等信息，当持有GPS 接收设备的人员出了安全范围，系统会向指定手机时时发送GPS 接收设备的地理位置。