摘 要 随着科技的进步，人们对于生活的智能化要求越来越高，各种智能设备开始走进大众家庭之中。
智能宠物穿戴设备也逐渐进入了人们的视野。
在国外已经有相关的智能宠物穿戴设备出现了，对于这个想法，本文设计的智能宠物穿戴设备通过STM32 单片机实现了基于GPS和GPRS的远程定位，同时也可以通过蓝牙来获取近程的经纬度信息实现定位的功能。

　　【关键词】STM32单片机 穿戴设备 定位技术 GPRS通信
　　近年来随着人们生活水平的提高，饲养宠物的家庭越来越多，宠物可穿戴设备成为当前一个热点研究课题。
早期由于技术水平的限制以及硬件成本过高，可穿戴设备一直处于实验阶段。
本文提出了一种基于STM32单片机控制的宠物穿戴设备的设计，广东深圳专业医用产品仪器工业产品设计浅析文化创意下的工业设计实现的主要功能包括GPS定位、音乐播放、蓝牙无线控制以及远程的GPRS控制获取定位信息等。

　　1 系统总体设计
　　1.1 系统硬件设计
　　本系统主要是由设备端和手机端一起构成的。
其中设备端由STM32单片机芯片、蓝牙模块HC06、GPS定位模块、GPRS通信模块以及音乐播放模块组成。
在目前的通信领域中，主要有蓝牙、红外技术以及2.4G无线通信技术。
但是红外和2.4G模块控制架构复杂，需要结合上位机。
红外与设备通信起来还是比较困难的，容易受阻。
而现在智能手机普及，蓝牙则 是比2.4G无线通信更加方便的技术。
本系统中的音乐模块是为了娱乐实现报警功能。
系统总体整结构图如图1所示。

　　手机作为人机交互终端，在本系统中手机无论是在近程和远程都可以起到控制的作用。
蓝牙的作用是近程通信，在近程可以通过手机蓝牙于设备进行连接。
控制音乐模块，也可以通过GPS获取经纬度。
远程控制是主要是通过GPRS短信收发模块来获取设备的地理位置信息。
获取经纬度之后可以通过手机的定位软件，就可以查询到设备所在的位置。
在移动终端的蓝牙测试软件中，搜索可连接的设备，然后移动终端会自动的搜索到这个蓝牙设备，通过进入系统之后设备会提示输入密码。
本设计中通过设置密码，提高了设备的安全性。
输入正确的密码后，才可以开始进行相关的操作。
在测试软件中需要输入先关的指令码，设备就可以执行相关的功能。
其中指令码有：MON（音乐播放）、MOFF（音乐暂停）、GPS（获取经纬度信息）以及MGINFO（设备通过短信的方式返回经纬度信息）。

　　2 系统硬件电路设计
　　广东深圳专业医用仪器结构工业产品设计论工业设计与人性化设计2.1 STM32单片机最小系统设计
　　单片机最小系统以STM32F103 作为控制核心，STM32F103是具有超低功耗的 ARM Cortex-M3 处理器内核，具有高性能、低成本、低功耗的优点。
最高工作频率可达72MHz，片上集成512KB的Flash存储器。
STM32F103具有五个串口，由于本项目涉及到的串口比较多，STM32的性能也比较强大，特别适合智能宠物穿戴设备的控制。

　　2.1 蓝牙接口电路简介
　　本设备采用的是蓝牙HC-06模块，适用于近程通信任务。
如果蓝牙协议直接对字符进行操作，程序的移植性能会比较差。
但是HC-06模块提供了串口，使得STM32与蓝牙模块连接更加便利，开发者不再依赖于对于固定字符的编码，从而更加灵活的应用蓝牙。
只要通过单片机控制串口就可以轻松的操作蓝牙模块实现功能，图如2所示。

　　移动终端通过蓝牙发送了相应的指令码给设备之后，蓝牙会将接收到的指令码，通过串口将受到的指令码发送给STM32F103单片机，单片机串口接收到指令之后，对指令进行判断然后再实现相关的功能。

　　2.3 音乐电路设计
　　本设备采用的音乐模块的核心芯片是MY2490-24SS，这个主控芯片支持多种格式的音乐播放，如：MP3、MAV等。
该模块支持32G内存扩展，方便用户自行下载音乐；该模块支持24位DAC输出，动态范围支持95dB，使得播放出来的音乐质量更高。
这个芯片与外界通信的方式是通过串口来进行的，STM32单片机通过串口发送字符串给MY2490-24SS芯片之后，芯片判断字指令是否正确，如果没错则执行该字符串对应实现的代码。
在这个模块上外接一个喇叭设备，然后就可以播放音乐了。
以及通过控制蓝牙模块来实�F音乐的播放和暂停，以及控制音量的大小和切换音乐。

　　2.4 GPS通信广东深圳专业心电图机产品设计公司浅谈医疗器械采购方式与途径电路设计
　　本设计中GPS定位技术是通过NEO-6M UBLOX模块来实现的。
GPS技术已经被广泛的应用军事以及很多的民用行业中。
此模块具有高性能、低功耗的优点。
是一个完整的卫星定位接收设备，具备全广东深圳专业医用器械外壳工业产品设计纤维・研发方位功能，能满足专业定位的严格要求与个人消费需要。
这个设备定位的需要比较长的一段时间才有信号，但是这个缺点对于设备的影响不是太大。
动物一般都会在室外活动，所以定位起来也相对容易。
同样的，这个模块与外界通信也是通过串口来实现的。
由于GPS的陶瓷天线接收的信号不够强，不能够进行定位，GPS模块还有相应的天线来增强GPS模块的定位信号。

　　在这个设备中，STM32单片机接收到请求GPS定位信息之后就会通过串口与GPS模块通信，GPS模块定位获取定位消息之后再将定位消息通过串口发送给STM32，STM32接收到将数据后将数据通过串口转发给GPRS模块，最终GPRS模块将数据发送到用户的手机上。
或者STM32将数据转发给蓝牙模块，通过蓝牙模块将数据发送到用户的客户端上，即可获取设备的准确位置信息。

　　3 系统软件设计
　　如图3所示，设备上电之后首先由STM32微控制器对其串口进行初始化、由于有多个串口，对相应的串口的优先级进行配置，将高优先级的模块接到高优先级的串口上，然后配置先关的串口事件处理函数。
此时设备的STM32便可以通过蓝牙接口和GPRS接口接收相关的指令，判定指令为有效指令之后将相关的内部指令通过串口发送给相应的模块，模块便广东深圳专业医用器材造型工业产品设计我国医疗器械产业的发展策略可实现相关的功能。
系统会在这里进行一个循环，一直判断是否接受到了指令，然后对指令进行相关的处理。

　　4 系统测试与结果分析
　　将设备放置在室外，在不同的场景下对设备进行测试。
在测试的时候在GPS定位的时候需要等待一段时间。
之后就可以灵活使用了，但是在实际的使用过程中这段时间对于户的影响不大，这段时间的影响是可以忽略的。
之后就是通过手机端中的蓝牙调试助手，连接到蓝牙，连接上设备之后设备会提示输入密码。
在密码正确的条件下，才可以进行操作。
在密码正确的条件下输入MON，设备会开始播放音乐；输入MOFF，设备会停止播放音乐（对于音乐模块还有很多功能可以开发）。
需要获取GPS定位信息时只需要发送GPS。
这样设备就会进行定位，然后将定位消息通过蓝牙发送到用户的手机上。
用户需要将短信中的经纬度输入到手机中的定位器中，然后获取设备所在的位置。
也可以通过手机短信发送指令GPS.给设备。
然后将手机就会收到关于经纬度的短信。
MGINFO.是在蓝牙连接时发送短信给用户手机的，如图4所示。

　　5 结束语
　　在本设计中通过STM32 单片机实现了宠物穿戴设备的GPS以及GPRS的远程定位功能，使用者可以实时的掌握宠物的位置信息。
同时本设计也提供了蓝牙接口，以便用户近程控制设备播放音乐，以及获取GPS数据。
本设计可以解决用户关于宠物丢失的烦恼，同时为用户提供了一部分广东深圳专业医疗器械仪器工业产品设计探秘深圳购房团娱乐的功能，满足人们对于娱乐的需求。

　　参考文献
　　[1]吴红兰，黄圣国.嵌入式GPS数据采集与分析系统设计[J].实验室研究与探索，2011，30（01）：54-57.
　　[2]张洋溢，王忠.基于ARM的GPS/GPRS多功能手持终端的设计与实现[J].计算机测量与控制，2011，19（12）：3050-3053
　　[3]邱斌斌.基于ARM的蓝牙通信系统的设计[J].中山大学研究生学刊（自然科学.医学 版），2014，v.35；No.130（02）：94-101.
　　[4]喻宗泉.蓝牙技术的发展与研究[J].通信学，2006，8（02）：48-50.
　　[5]陈峰峰，胡毅，许艳，STM32F10x在应用中广东深圳专业医用电子产品外形工业产品设计医疗舰编程的实现方法[J].单片机与嵌入式系用，2009（09）：25-27，31.
　　作者单位
　　荆楚理工学院 湖北省荆门市 448000