基于ARM的追踪定位器

董文超

摘 要：根据生活中对人和物体的定位和追踪需求，设计了基于ARM处理器为STM32F103C8T6的追踪定位器。其支持GNSS和多种AGPS技术，可以迅速通过北斗、GPS多星座卫星系统解调算法得到位置信息；并利用GSM短信息和TCP通信两种通信方式相结合，通过PC端和手机端远程对其进行终端位置信息查询或通过以手动按键方式进行控制终端位置信息的发出。

关键词：32位ARM处理器；追踪；定位

中图分类号：TP333 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）07-0027-02

Abstract： According to the need of locating and tracking people and objects in life， a tracking locator based on ARM processor for STM32F103C8T6 is designed. It supports GNSS and many kinds of AGPS technology. It can obtain the position information quickly through the demodulation algorithm of Beidou and GPS multi-constellation satellite systems. By the use of two communication methods， GSM short message and TCP communication， the terminal location information is queried remotely by the PC and the mobile phone， or the terminal position information is controlled by the manual keystroke.

Keywords： 32-bit ARM processor； tracking； location

1 概述

随着各国导航卫星的不断成功发射升空，追踪定位技术开始得到发展，使得对人、物的追踪定位得以更好的实现，它的出现极大地提高了人们的生活质量，满足了人们渴望的需求，例如对老人、儿童、罪犯等目标的追踪定位。

2 系统设计

2.1 系统总体描述

系统利用定位模块接收导航卫星数据通过北斗、GPS、GNSS等多星座卫星系统解调算法得到位置信息，再将定位模块的位置数据通过UART（异步收发传输器）传输到MCU（微控制器），经MCU对接收到的位置数据进行解析处理，使其成为可被应用的位置信息，而后MCU将可用的位置数据再次通过UART传输到通信模块，利用通信模块的GSM短信息服务或TCP通信将位置信息发送出去，最后通过PC端或手机端接收位置信息后利用百度地图或GSM的短信息进行目标的远程定位或监控。

2.2 系统设计图（见图1）

3 硬件设计

3.1 硬件总体设计

本系统硬件部分主要由MCU主控制模块、定位通信模块、键盘、显示模块、电源模块构成。定位通信模块负责接收导航卫星数据、远程传送MCU处理好的数据信息及接收远程命令信息；显示模块使用OLED屏幕显示位置信息和接收终端手机的号码；键盘用于手动控制发送位置信息和修改接收终端手机号码；电源模块用于给各个模块供电。

3.2 MCU控制模块

主控采用STM32F103C8T6，是一款32位ARM嵌入式微處理器，其具有多个通讯接口，包括UART，使其可以轻松地实现与定位通信模块之间的通信；它的主频为72M，从而可快速地完成对定位模块接收数据的处理，系统各模块的初始化和对远程命令的快速反应；其供电电压为2.0-3.6V，功耗低，适合长时携带使用。

3.3 定位通信模块

采用联发科技的MC20模块，它是一款集成了LCC封装和四频段GSM/GSRS于一体的多功能通信模块，体积小，功耗低；除支持通信功能外，还具有定位功能，支持GNSS技术，可通过北斗、GPS、QZSS等多星座卫星系统解调算法得到位置信息，使定位更加精准，并且支持多种AGPS技术，可实现快速定位。

4 软件设计

4.1 程序流程图（见图2）

4.2 定位数据处理、显示程序设计

定位数据的是MCU以异步通信方式通过AT指令控制定位模块接收卫星数据；最后MCU获取接收到的数据，再以同样的方式将处理好的数据传送给通信模块并通过AT指令控制其发送。

定位数据遵守NMEA-0183协议，MCU获取定位数据后，将其存储到一个字符串数组里，再对其进行解析，提取出经度，纬度，再不断循环处理新的定位数据，在不断地在OLED显示屏上进行刷新显示。

4.3 通信程序设计

位置信息的传递发送首先是MCU不断地通过AT指令查询通信模块是否收到远程控制命令和不断扫描键盘检测发送键是否被按下，当收到远程命令或发送键被按下时，MCU用指令将处理好的位置信息传送到通信模块，并用指令控制通信模块以GSM短信息方式或TCP通信方式将位置信息发送出去。

5 结束语

为满足生活中人们对目标的追踪和位置的确定的需求，设计了本系统，系统采用一体化的定位通信模块，使功耗变低，体积减小，方便长时使用，并在通信功能上支持两种通信方式，GSM短信息和TCP通信；在系统初始化，位置信息处理和远程命令应答方面采用了主频为72M的MCU，极大地保障了系统运行的速率和及时的应答；让系统在生活中有关追踪定位的各个方面，都有着很好的应用。

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