CN107247282A - 基于stm32的旅行箱定位系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及旅行箱定位技术领域，具体为一种基于STM32的旅行箱定位系统及方法。一种基于STM32的旅行箱定位系统，包括安装在旅行箱上的定位装置，与所述定位装置电性连接的移动设备端；所述移动设备端装有旅行箱定位APP；所述定位装置包括STM32单片机，GSM通讯模块，GPS模块，开关继电器和供电电池，所述GPS模块与所述STM32单片机电性连接，所述STM32单片机与所述GSM通讯模块电性连接，所述STM32单片机与所述开关继电器之间相互电性连接，所述供电电池与所述开关继电器电性连接。通过本申请的旅行箱定位系统，用户能够简单快捷地查询到可靠的旅行箱实时定位信息，方便用户在旅行箱丢失时快速的找回旅行箱，且旅行箱定位系统耗能极低。
Description
技术领域
本发明涉及旅行箱定位技术领域，具体为一种基于STM32的旅行箱定位系统及方法。
背景技术
旅行箱已经成为人们旅途中不可或缺的一部分。因为旅行箱携带方便、内部空间大，深受旅行者（包括学生、工人等需携带大量物品的人）的喜爱。然而在人们的旅途中经常发生旅行箱不见的情况，尤其是当旅行箱体积大需要托运等情况，此时人们只能通过旅行箱的外部特征来辨认，这种情况下寻找旅行箱显得极为困难。不仅如此，在生活中旅行箱被盗的情况也时有发生。然而人们还经常将手提电脑等重要物品放于旅行箱中，若旅行箱丢失，经济损失极其严重。现在的旅行箱还未加入定位系统，丢失后只能凭借“运气”才可找回。在这种背景下，开发出一款经济、实用的旅行箱定位系统显得极其重要。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种经济、实用、可靠的基于STM32的旅行箱定位系统及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于STM32的旅行箱定位系统，包括安装在旅行箱上的定位装置，与所述定位装置电性连接的移动设备端；
所述移动设备端装有旅行箱定位APP；
所述定位装置包括STM32单片机，GSM通讯模块，GPS模块，开关继电器和供电电池，所述GPS模块与所述STM32单片机电性连接，所述STM32单片机与所述GSM通讯模块电性连接，所述STM32单片机与所述开关继电器之间相互电性连接，所述供电电池与所述开关继电器电性连接；
所述STM32单片机包括单片机休眠模式和单片机工作模式，所述STM32单片机在所述单片机工作模式下用于通过所述GPS模块获取旅行箱的实时定位信息并将所述实时定位信息发送给所述GSM通讯模块；
所述GSM通讯模块包括通讯休眠模式和通讯工作模式，所述通讯休眠模式通过外部触发信号触发而转换成通讯工作模式，所述通讯工作模式可通过所述STM32单片机设置成通讯休眠模式；所述GSM通讯模块在所述通讯工作模式下用于将所述STM32单片机发送来的信息传送给移动设备端；
所述GPS模块在所述旅行箱定位系统启动后一直处于定位工作模式；
所述开关继电器通过手动方式打开使所述旅行箱定位系统启动，在所述旅行箱定位系统启动后所述开关继电器处于闭锁状态，只能由所述STM32单片机控制所述开关继电器关闭。
作为优选，所述STM32单片机包括Cortex-M3微处理器，64KB SRAM，512KB FLASH，定时器和串口。
作为优选，所述外部触发信号为所述移动设备端发送的电话信息或短信信息。
作为优选，所述GSM通讯模块通过短信方式或者GPRS方式将所述STM32单片机发送来的信息传送给移动设备端。
作为优选，所述STM32单片机可通过所述旅行箱定位APP将所述开关继电器关闭。
作为优选，所述STM32单片机可通过所述旅行箱定位APP将所述GSM通讯模块的通讯工作模式设置成通讯休眠模式。
基于STM32的旅行箱定位方法，包括，
步骤1，判断旅行箱定位系统是否启动，是则闭合旅行箱上的继电器，供电电池给STM32单片机，GSM通讯模块，GPS模块和开关继电器供电，所述STM32单片机给所述继电器发送闭锁信号使所述继电器处于闭锁状态，所述STM32单片进入单片机休眠模式，所述GSM通讯模块进入通讯休眠模式，所述GPS模块进入定位工作模式；
步骤2，判断旅行箱定位系统是否需要查询旅行箱位置，是则通过移动设备端给固定号码打电话或发短信以触发所述GSM通讯模块，使所述GSM通讯模块从所述通讯休眠模式进入所述通讯工作模式，使所述STM32单片从所述单片机休眠模式进入所述单片机工作模式；
所述STM32单片接收并处理所述GPS模块获取的实时定位信息，并将处理后的实时定位信息发送给所述GSM通讯模块；
所述GSM通讯模块通过短信方式或者GPRS方式将所述STM32单片机发送来的信息传送给移动设备端供用户查看；
步骤3，判断旅行箱定位系统的旅行箱位置查询是否结束，是则通过安装在移动设备端的旅行箱定位APP将所述GSM通讯模块的通讯工作模式设置成通讯休眠模式，并将所述STM32单片机的单片机工作模式设置成单片机休眠模式，以等待下一次的旅行箱位置查询；
步骤4，判断旅行箱定位系统是否关闭，是则通过安装在移动设备端的旅行箱定位APP控制STM32单片机将所述开关继电器关闭，供电电池停止供电，旅行箱定位系统关闭。
作为优选，所述STM32单片机的工作方法具体为，
步骤a1，判断继电器是否处于闭锁状态，是则给STM32单片机供电并进入下一步骤，否则使STM32单片机失电并结束；
步骤a2，判断STM32单片机是否进入休眠，是则进入单片机休眠模式，否则进入下一步骤；当STM32单片处于单片机休眠模式时，判断是否有中断信号，是则进入下一步，否则继续处于单片机休眠模式；
步骤a3，接收GPS信息；
步骤a4，解压并分析出GPS定位信息；
步骤a5，发送GPS定位信息，并返回步骤a1。
作为优选，所述GSM通讯模块的工作方法具体为，
步骤b1，GSM通讯模块处于通讯休眠模式，判断是否有短信或电话触发，是则进入下一步骤，否则继续处于通讯休眠模式；
步骤b2，接收STM32单片机的实时定位数据；
步骤b3，通过短息方式或GPRS方式发送定位信息给用户；
步骤b4，判断旅行箱定位系统是否关闭，是则结束，否则进入步骤b2。
作为优选，所述开关继电器的工作方法具体为，
步骤c1，判断继电器开关是否按下，是则进入下一步骤，否则进入步骤c4；
步骤c2，维持开关继电器导通状态；
步骤c3，判断开关继电器是否有掉电信号，是则进入下一步骤，否则返回步骤c2；
步骤c4，开关继电器断电并结束。
本发明的有益效果是，通过本申请的旅行箱定位系统，用户能够简单快捷地查询到可靠的旅行箱实时定位信息，方便用户在旅行箱丢失时快速的找回旅行箱，且旅行箱定位系统耗能极低，使用成本低。
附图说明
图1为本发明旅行箱定位系统中定位装置的结构示意图；
图2为图1中STM32单片机的工作流程图；
图3为图1中GSM通讯模块的工作流程图；
图4为图1中开关继电器的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，一种基于STM32的旅行箱定位系统，包括安装在旅行箱上的定位装置，与所述定位装置电性连接的移动设备端。
所述移动设备端装有旅行箱定位APP。为了方便在行李箱丢失后方便找回，开发出一款专用的APP，该APP只需要输入正确的密钥即可实时查询行李箱的位置。但是查询行李箱之前必须拨打固定号码或发送固定短信才可启动行李箱的定位功能和GSM通讯功能，才会有准确的定位信息发送回来。在该APP上可以直接关闭定位系统。可以选择定位系统的发送方式，发送方式包括在APP实时显示，也可以通过短信发送到设定好号码的手机卡上。
所述定位装置包括STM32单片机，GSM通讯模块，GPS模块，开关继电器和供电电池，所述GPS模块与所述STM32单片机电性连接，所述STM32单片机与所述GSM通讯模块电性连接，所述STM32单片机与所述开关继电器之间相互电性连接，所述供电电池与所述开关继电器电性连接。
所述STM32单片机包括单片机休眠模式和单片机工作模式，所述STM32单片机在所述单片机工作模式下用于通过所述GPS模块获取旅行箱的实时定位信息并将所述实时定位信息发送给所述GSM通讯模块。所述STM32单片机搭载Cortex-M3微处理器，内部资源丰富，包括：64KB SRAM、512KB FLASH、8个定时器、5个串口等众多接口及资源，完全满足本发明的需要，在后面的功能扩展中也有很大的发展空间。此外STM32单片机供电电压只要3.3V，并且配备低功耗休眠模式，在系统运行但不需要发送定位信息时功耗极低。该芯片配备独立的晶振电路，正常工作时可达72M，是现在运行速度最快的单片机之一。STM32F103ZET6从休眠模式到恢复工作时间极短。
所述GSM通讯模块包括通讯休眠模式和通讯工作模式，所述通讯休眠模式通过外部触发信号触发而转换成通讯工作模式，所述通讯工作模式可通过所述STM32单片机设置成通讯休眠模式；所述GSM通讯模块在所述通讯工作模式下用于通过短信方式或者GPRS方式将所述STM32单片机发送来的信息传送给移动设备端。所述外部触发信号为所述移动设备端发送的电话信息或短信信息。所述STM32单片机可通过所述旅行箱定位APP将所述GSM通讯模块的通讯工作模式设置成通讯休眠模式。
所述GPS模块在所述旅行箱定位系统启动后一直处于定位工作模式。GPS在该系统启动时就进入正常工作模式，也就是该系统启动GPS就开始定位。这样做是为了确保GPS在任何时刻都可以有定位信息。因为现在的GPS在室内很难进行定位，但是如果外室外定位成功后再次进入室内，其定位信息也是准确的。
所述开关继电器通过手动方式打开使所述旅行箱定位系统启动，在所述旅行箱定位系统启动后所述开关继电器处于闭锁状态，只能由所述STM32单片机控制所述开关继电器关闭。所述STM32单片机可通过所述旅行箱定位APP将所述开关继电器关闭。开关继电器的作用是当手动按下时整个系统进入工作模式，此时形成闭锁，也就是再次按下开关系统并不会关闭。在系统工作后，由单片机给继电器发送闭锁信号，此时只有单片机可以控制开关的关闭。这样做是保证系统工作后不会因为外部开关操作关掉整个系统而失去定位功能。
供电部分采用航模锂电池，该电池容量大，确保一次充电可以保证旅途中不会断电。同时该电池输出电流大，可以保证大功率的GSM模块在工作时不会因为电流问题而不能正常工作。
基于STM32的旅行箱定位方法，其特征在于：包括，
步骤1，判断旅行箱定位系统是否启动，是则闭合旅行箱上的继电器，供电电池给STM32单片机，GSM通讯模块，GPS模块和开关继电器供电，所述STM32单片机给所述继电器发送闭锁信号使所述继电器处于闭锁状态，所述STM32单片进入单片机休眠模式，所述GSM通讯模块进入通讯休眠模式，所述GPS模块进入定位工作模式；
步骤2，判断旅行箱定位系统是否需要查询旅行箱位置，是则通过移动设备端给固定号码打电话或发短信以触发所述GSM通讯模块，使所述GSM通讯模块从所述通讯休眠模式进入所述通讯工作模式，使所述STM32单片从所述单片机休眠模式进入所述单片机工作模式；
所述STM32单片接收并处理所述GPS模块获取的实时定位信息，并将处理后的实时定位信息发送给所述GSM通讯模块；
所述GSM通讯模块通过短信方式或者GPRS方式将所述STM32单片机发送来的信息传送给移动设备端供用户查看；
步骤3，判断旅行箱定位系统的旅行箱位置查询是否结束，是则通过安装在移动设备端的旅行箱定位APP将所述GSM通讯模块的通讯工作模式设置成通讯休眠模式，并将所述STM32单片机的单片机工作模式设置成单片机休眠模式，以等待下一次的旅行箱位置查询；
步骤4，判断旅行箱定位系统是否关闭，是则通过安装在移动设备端的旅行箱定位APP控制STM32单片机将所述开关继电器关闭，供电电池停止供电，旅行箱定位系统关闭。
GPS模块在系统供电后即开始工作，无论STM32单片机和GSM通讯模块处于哪种状态，GPS都应处于定位状态。确保GPS定位准确性和及时性。因为GPS在室内可能无法准确定位或者搜索卫星时间比较长，所以GPS长时间开启是有必要性的。
其中，如图2所示，所述STM32单片机的工作方法具体为，
步骤a1，判断继电器是否处于闭锁状态，是则给STM32单片机供电并进入下一步骤，否则使STM32单片机失电并结束；
步骤a2，判断STM32单片机是否进入休眠，是则进入单片机休眠模式，否则进入下一步骤；当STM32单片处于单片机休眠模式时，判断是否有中断信号，是则进入下一步，否则继续处于单片机休眠模式；
步骤a3，接收GPS信息；
步骤a4，解压并分析出GPS定位信息；
步骤a5，发送GPS定位信息，并返回步骤a1。STM32芯片是整个系统的主控芯片。当外部开关继电器被按下时，单片机发送闭锁信号进行闭锁，进入休眠模式。当有一外部触发信号传递给单片机时（该触发信号来自GPIO输入），单片机启动进入正常工作模式。在正常工作模式下，其将GPS的定位信息进行解码，分析出GPS 数据，将处理后的数据通过UART串口传递给GSM模块，然后由GSM模块发送出去。GPS模块数据实时更新，但是发送数据1秒进行一次。
如图3所示，所述GSM通讯模块的工作方法具体为，
步骤b1，GSM通讯模块处于通讯休眠模式，判断是否有短信或电话触发，是则进入下一步骤，否则继续处于通讯休眠模式；
步骤b2，接收STM32单片机的实时定位数据；
步骤b3，通过短息方式或GPRS方式发送定位信息给用户；
步骤b4，判断旅行箱定位系统是否关闭，是则结束，否则进入步骤b2。GSM通讯模块上电后若无短信和电话输入即自动进入休眠模式。此时可以降低整个系统的功耗，节约电能。当有外部电话或者短信输入时，GSM启动，并且反馈单片机一个启动信息，此时单片机也从休眠模式转变为正常工作模式。这时GSM开始接收单片机通过串口发来的数据，这些数据包括GPS定位信息和GSM设置信息（是否进入睡眠模式等信息）。然后GSM根据单片机信息选择不同的发送信息的方式，将信息发送出去。
如图4所示，所述开关继电器的工作方法具体为，
步骤c1，判断继电器开关是否按下，是则进入下一步骤，否则进入步骤c4；
步骤c2，维持开关继电器导通状态；
步骤c3，判断开关继电器是否有掉电信号，是则进入下一步骤，否则返回步骤c2；
步骤c4，开关继电器断电并结束。开关继电器应在系统开启时有一定的保护能力，掉电信号由单片机发送，但是这个掉电信号最终取决于使用者，也就是只有使用者发送正确掉电信号，继电器才会掉电，整个系统才会关闭。
上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (10)
1.基于STM32的旅行箱定位系统，其特征在于：包括安装在旅行箱上的定位装置，与所述定位装置电性连接的移动设备端；
所述移动设备端装有旅行箱定位APP；
所述定位装置包括STM32单片机，GSM通讯模块，GPS模块，开关继电器和供电电池，所述GPS模块与所述STM32单片机电性连接，所述STM32单片机与所述GSM通讯模块电性连接，所述STM32单片机与所述开关继电器之间相互电性连接，所述供电电池与所述开关继电器电性连接；
所述STM32单片机包括单片机休眠模式和单片机工作模式，所述STM32单片机在所述单片机工作模式下用于通过所述GPS模块获取旅行箱的实时定位信息并将所述实时定位信息发送给所述GSM通讯模块；
所述GSM通讯模块包括通讯休眠模式和通讯工作模式，所述通讯休眠模式通过外部触发信号触发而转换成通讯工作模式，所述通讯工作模式可通过所述STM32单片机设置成通讯休眠模式；所述GSM通讯模块在所述通讯工作模式下用于将所述STM32单片机发送来的信息传送给移动设备端；
所述GPS模块在所述旅行箱定位系统启动后一直处于定位工作模式；
所述开关继电器通过手动方式打开使所述旅行箱定位系统启动，在所述旅行箱定位系统启动后所述开关继电器处于闭锁状态，只能由所述STM32单片机控制所述开关继电器关闭。
2.根据权利要求1所述的基于STM32的旅行箱定位系统，其特征在于：所述STM32单片机包括Cortex-M3微处理器，64KB SRAM，512KB FLASH，定时器和串口。
3.根据权利要求1所述的基于STM32的旅行箱定位系统，其特征在于：所述外部触发信号为所述移动设备端发送的电话信息或短信信息。
4.根据权利要求1所述的基于STM32的旅行箱定位系统，其特征在于：所述GSM通讯模块通过短信方式或者GPRS方式将所述STM32单片机发送来的信息传送给移动设备端。
5.根据权利要求1所述的基于STM32的旅行箱定位系统，其特征在于：所述STM32单片机可通过所述旅行箱定位APP将所述开关继电器关闭。
6.根据权利要求1所述的基于STM32的旅行箱定位系统，其特征在于：所述STM32单片机可通过所述旅行箱定位APP将所述GSM通讯模块的通讯工作模式设置成通讯休眠模式。
7.基于STM32的旅行箱定位方法，其特征在于：包括，
步骤1，判断旅行箱定位系统是否启动，是则闭合旅行箱上的继电器，供电电池给STM32单片机，GSM通讯模块，GPS模块和开关继电器供电，所述STM32单片机给所述继电器发送闭锁信号使所述继电器处于闭锁状态，所述STM32单片进入单片机休眠模式，所述GSM通讯模块进入通讯休眠模式，所述GPS模块进入定位工作模式；
步骤2，判断旅行箱定位系统是否需要查询旅行箱位置，是则通过移动设备端给固定号码打电话或发短信以触发所述GSM通讯模块，使所述GSM通讯模块从所述通讯休眠模式进入所述通讯工作模式，使所述STM32单片从所述单片机休眠模式进入所述单片机工作模式；
所述STM32单片接收并处理所述GPS模块获取的实时定位信息，并将处理后的实时定位信息发送给所述GSM通讯模块；
所述GSM通讯模块通过短信方式或者GPRS方式将所述STM32单片机发送来的信息传送给移动设备端供用户查看；
步骤3，判断旅行箱定位系统的旅行箱位置查询是否结束，是则通过安装在移动设备端的旅行箱定位APP将所述GSM通讯模块的通讯工作模式设置成通讯休眠模式，并将所述STM32单片机的单片机工作模式设置成单片机休眠模式，以等待下一次的旅行箱位置查询；
步骤4，判断旅行箱定位系统是否关闭，是则通过安装在移动设备端的旅行箱定位APP控制STM32单片机将所述开关继电器关闭，供电电池停止供电，旅行箱定位系统关闭。
8.根据权利要求7所述的基于STM32的旅行箱定位方法，其特征在于：所述STM32单片机的工作方法具体为，
步骤a1，判断继电器是否处于闭锁状态，是则给STM32单片机供电并进入下一步骤，否则使STM32单片机失电并结束；
步骤a2，判断STM32单片机是否进入休眠，是则进入单片机休眠模式，否则进入下一步骤；当STM32单片处于单片机休眠模式时，判断是否有中断信号，是则进入下一步，否则继续处于单片机休眠模式；
步骤a3，接收GPS信息；
步骤a4，解压并分析出GPS定位信息；
步骤a5，发送GPS定位信息，并返回步骤a1。
9.根据权利要求7所述的基于STM32的旅行箱定位方法，其特征在于：所述GSM通讯模块的工作方法具体为，
步骤b1，GSM通讯模块处于通讯休眠模式，判断是否有短信或电话触发，是则进入下一步骤，否则继续处于通讯休眠模式；
步骤b2，接收STM32单片机的实时定位数据；
步骤b3，通过短息方式或GPRS方式发送定位信息给用户；
步骤b4，判断旅行箱定位系统是否关闭，是则结束，否则进入步骤b2。
10.根据权利要求7所述的基于STM32的旅行箱定位方法，其特征在于：所述开关继电器的工作方法具体为，
步骤c1，判断继电器开关是否按下，是则进入下一步骤，否则进入步骤c4；
步骤c2，维持开关继电器导通状态；
步骤c3，判断开关继电器是否有掉电信号，是则进入下一步骤，否则返回步骤c2；
步骤c4，开关继电器断电并结束。
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