基于AVR单片机的自动拨号报警器设计

内容介绍

一、设计背景

虽然我国的法律体系日渐完善，但是人们受到故意伤害的事件仍然时有发生，这仍是不容忽视的问题。其中女性和儿童作为相对弱势的群体，受害尤甚。据不完全数据统计，现在每天几乎会有700多个小孩被拐骗，一年将尽25万个，层出不穷的骗子手段对于麻痹大意的父母来说，很容易就中招，女性也时常会有走夜路不安全的担心，一旦遇到危险情况，未及时报警和不能及时提供给公安人员具体的地理位置等原因会严重阻碍公安人员的搜救行动，保护人们人身安全的问题亟待解决。自动拨号报警器可以在人们受害时自动拨打报警电话，并通过温度传感器检测持有者具体的身体情况，还能通过GPS定位系统传送实时位置，为公安人员解决问题提供便利的同时自己的安全也会多一重保障。

二、设计思路

本项目基于具有多种模拟外设的AVR64DD32单片机作为主控，设计了一款自动拨号报警器。

a.以AVR64DD32单片机作为主控系统；

b.通过OLED显示屏显示当前的经纬度及时间的信息；

c.温度传感器采集当前体温；

d.通过GPS接收模块获得当前位置和位置的经度、纬度、时间和高度等信息；

e.通过ADXL345检测单击动作，若检测到单击动作，说明持有者遇到危险情况，报警器将自动报警；

f.通过SIM900A模块，将单片机和手机进行短信通信，手机上可以显示采集到的时间和经纬度信息；

设计框图如下：

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Scheme it链接：https://www.digikey.cn/schemeit/project/fastbond2-635564e01a724b6d89c0ff1d3447c317

三、核心模块介绍

1.AVR64DD32: 专为多电压模拟应用而设计

AVR DD系列以 AVR 架构的低功耗性能为基础，提供世界一流的内核独立外设（CIP）和满载智能模拟产品组合，让您可以自由地进行设计创新。AVR DD 系列具有全面的功能集，包括多电压输入/输出（MVIO），非常适合复杂应用或作为具有多个电源域的复杂设计的配套微控制器（MCU）。

该系列MCU利用板载CIP和5伏工作模式来提高抗噪性，同时利用功能强大的事件系统（EVSYS）和可配置自定义逻辑（CCL）外设来降低系统延迟。AVR DD 系列的 MVIO 允许与不同电源域上的器件进行真正的电平转换双向通信，从而消除了对电平转换器的需求。该系列的灵活性使其非常适合工业控制、家用电器、汽车、物联网（IoT）和其他应用中的实时控制功能。我们的 AVR DB MCU 是信号调理功能的绝佳选择，具有三个片上运算放大器。

2.ADXL345加速度传感器

ADI公司的ADXL345，实现了加速度传感器的一系列典型应用，包括：计步器，闪信，硬盘跌落保护，人体跌倒保护，倾角测量，旋转检测，晃动检测，单击、双击检测以及其他智能检测功能和游戏控制功能，等等。

ADXL345：三轴数字输出iMEMS加速度传感器
• ±2，±4，±8，±16g可变的测量范围
• 最高13bit分辨率，固定的4mg/LSB灵敏度
• 3mm*5mm*1mm超小封装
• 23至140uA超低工作功耗，休眠状态功耗低至0.1uA
• 标准的I2C或SPI数字接口
• 32级FIFO存储
• 内置多种运动状态检测功能和灵活的中断方式

3.Air530模块

Seeed Studio Grove-GPS (Air530)是一款高性能、高度集成的多模式卫星定位和导航模块。grove -GPS (Air530)模块配有GPS (Air530)板和grove电缆。该模块支持GPS/北斗/Glonass/Galileo/QZSS/SBAS，适合GNSS定位应用。Grove-GPS (Air530)模块能够同时接收6颗以上的卫星。这种方法能在信号不好的情况下快速准确地工作。模块功能的低功耗在31µ,硬/软接口兼容其他模块和定位误差在10米。

4.sim900a模块介绍

SIM900A是一种GSM/GPRS（2G）无线通信模块，由SIMCom Wireless Solutions有限公司生产。该模块可以通过GSM网络发送和接收短信、电话、传真和数据等信息，并支持TCP/IP协议栈，可以连接到互联网。

以下是SIM900A模块的主要特点和应用：

主要特点：SIM900A模块支持Quad-Band GSM（850/900/1800/1900MHz）频段，同时集成了GPRS类10/8数据传输功能和SIM卡接口等，具有高度的集成度和稳定性。
• 应用范围：由于SIM900A模块体积小、功耗低、稳定性好，因此广泛应用于各种嵌入式系统中，如智能家居、远程监控、物流管理、车辆定位、安防系统等领域。 • 系统开发：为了便于开发人员使用该模块，厂商提供了SIM900A模块的API（应用程序接口）和AT指令手册，可供开发人员使用。
• 其他功能：除了常规的GSM/GPRS通信功能外，SIM900A模块还支持ADC、PWM、SPI、IIC、UART等多种外设接口，可方便地与其他硬件进行接口。

四、总结

十分感谢此次fastbond活动提供的机会和平台，让我能够将想实现的东西进行进一步具体化，这对我的学习生活很有帮助。我认为自动拨号报警器在我们的日常生活中很有必要，通过此次设计我也学会了很多新东西。本设计较为粗糙，如有不同意见欢迎指正和交流。