借助近來我們可以使用的所有技術，為女性打造一款安全設備并不難，它不僅會發(fā)出緊急警報，還會向您的朋友、家人或相關人員發(fā)送信息。在這里，我們將構建一個可供女性佩戴的手環(huán)，她們可以使用 SOS 緊急短信和當前位置通知警察或任何人。使用這些信息，警方將能夠從現場救出受害者。為此，我們使用了一個 Arduino，它可以與 GSM 和 GPS 模塊連接，用于發(fā)送 SMS 警報和獲取位置坐標。

　　使用的材料

　　Arduino納米

　　SIM900 調制解調器

　　NEO6M GPS模塊

　　433 MHZ 射頻發(fā)射器和接收器

　　按鈕

　　電池

　　面包板

　　跳線

　　GPS模塊

　　這里我們使用 NEO6M GPS 模塊。NEO-6M GPS模塊是一款流行的GPS接收器，內置陶瓷天線，提供強大的衛(wèi)星搜索能力。該接收器能夠感知位置并跟蹤多達 22 顆衛(wèi)星并識別世界任何地方的位置。通過板載信號指示燈，我們可以監(jiān)控模塊的網絡狀態(tài)。具有數據備份電池，當主電源意外關閉時，模塊可以保存數據。

　　GPS 接收器模塊內部的核心是 u-blox 的 NEO-6M GPS 芯片。它可以在 50 個通道上跟蹤多達 22 顆衛(wèi)星，并具有令人印象深刻的靈敏度水平，即 -161 dBm。這款 50 通道 u-blox 6 定位引擎擁有不到 1 秒的首次定位時間 （TTFF）。該模塊支持的波特率范圍為 4800-230400 bps，默認波特率為 9600。

　　特征：

　　工作電壓：（2.7-3.6）V DC

　　工作電流：67毫安

　　波特率：4800-230400 bps（9600 默認）

　　通訊協(xié)議：NEMA

　　接口：UART

　　外置天線和內置 EEPROM。

　　GPS模塊的引腳排列：

　　VCC：模塊輸入電壓引腳

　　GND：接地引腳

　　RX， TX：與微控制器的 UART 通信引腳

　　GSM 模塊 SIM900

　　這是一款兼容GSM/GPRS的四頻手機，工作頻率為850/900/1800/1900MHz，可用于上網、語音通話、收發(fā)短信等多種應用等。 GSM 調制解調器的頻段可以通過 AT 命令設置。波特率可通過 AT 命令配置為 1200-115200。GSM/GPRS 調制解調器有一個內部 TCP/IP 堆棧，使我們能夠通過 GPRS 與互聯網連接。這是一款 SMT 類型的模塊，采用集成 AMR926EJ-S 內核的非常強大的單片處理器設計，在各種工業(yè)產品中非常流行。

　　技術規(guī)格：

　　電源電壓：3.4V – 4.5V

　　省電模式：睡眠模式功耗=.5mA

　　頻段：SIM900A 雙頻：EGSM900、DCS1800。

　　工作溫度：-30oC 至 +80oC

　　支持 MIC 和音頻輸入

　　揚聲器輸入

　　UART接口支持

　　通過調試端口進行固件升級

　　通訊：AT 命令

　　連接圖

　　具有 GPS 跟蹤和警報的女性安全系統(tǒng)可以細分為兩個部分，例如發(fā)射器和接收器部分。每個部分的電路圖描述如下：

　　發(fā)射器部分：

　　在射頻發(fā)射器部分，將有一個 SOS 按鈕以及一個 433 MHz 射頻發(fā)射器，它將數據無線傳輸到接收器部分。在這里制作兩個獨立部件的目的是，盡量減小發(fā)射模塊的尺寸，使其可以作為腕帶佩戴。發(fā)射器部分的電路圖如下所示：

　　接收部分：

　　在 RF Receiver 部分，從腕帶（發(fā)送器部分）發(fā)送的數據由具有 433 MHz RF 接收器的設備接收。RF 接收器通過數字引腳將此信息發(fā)送到 Arduino。Arduino Nano 然后接收信號并使用閃入其中的程序對其進行處理。當受害者按下發(fā)射器部分的 SOS 按鈕時，會產生一個 HIGH 信號并傳遞到 Arduino 端，然后 Arduino 會向 SIM900 調制解調器發(fā)送一個信號，向注冊用戶發(fā)送一條短信以及已經獲取的 GPS 坐標借助 NEO6M GPS 模塊存儲在微控制器中。接收端電路圖如下圖所示：

　　Arduino的編程

　　成功完成硬件連接后，現在是對 Arduino Nano 進行編程的時候了。下面給出代碼的逐步解釋。

　　通過在代碼中包含所有必需的庫文件來啟動代碼，例如用于 NEO6M GPS 板的TinyGPS++.h ，用于定義軟件串行引腳的 SoftwareSerial.h 。

　　現在，聲明 GPS 模塊的連接引腳及其默認波特率，在我們的例子中為 9600。此外，定義 GPS 與 Arduino 通信使用的軟件串行引腳。

　　靜態(tài)常量 int RXPin = 2，TXPin = 3；

　　靜態(tài)常數 uint32_t gps_baudrate = 9600;

　　然后為TinyGPSPlus類聲明對象。此外，為SoftwareSerial類定義對象，將引腳作為前面聲明的參數。

　　TinyGPSPlus 全球定位系統(tǒng)；

　　軟件串口軟（RXPin，TXPin）；

　　在setup（） 里面，聲明所有的輸入管腳和輸出管腳。然后，初始化硬件串行和軟件串行功能，在我們的例子中提供默認波特率 9600。

　　無效設置（）

　　{

　　pinMode（12，輸入）；// 從射頻模塊輸入

　　pinMode（4，輸出）；// 蜂鳴器的輸出

　　序列號。開始（19200）；

　　soft.begin（gps_baudrate）;

　　}

　　在循環(huán)（）內部，引腳 12 的數字輸入狀態(tài)被讀取并存儲在一個變量中。當此狀態(tài)為 HIGH 時，表示發(fā)射器側的開關被按下，因此 Arduino 打開蜂鳴器并調用函數sendms（），用于發(fā)送有關位置數據的 SMS。

　　無效循環(huán)（）

　　{

　　int key = digitalRead（12）;

　　如果（鍵==1）

　　{

　　數字寫入（4，高）；// 打開蜂鳴器

　　發(fā)簡訊（）;

　　數字寫入（4，低）；//關閉蜂鳴器

　　}

　　別的;

　　為了接收 GPS 坐標，編寫的代碼不斷檢查串行終端是否有來自 GPS 模塊的傳入數據。當找到具有 GPS 坐標的有效數據時，將其存儲在兩個單獨的變量中，即緯度和經度。

　　而 （soft.available（） 》 0）

　　{

　　gps.encode（soft.read（））;

　　如果 （gps.location.isUpdated（））

　　{

　　緯度 = gps.location.lat（）;

　　Lon = gps.location.lng（）;

　　}

　　別的;

　　}

　　}

　　最后寫了一個函數，就是向注冊的號碼發(fā)送短信。此處 SIM900 GSM 調制解調器使用AT + CMGF命令設置為 SMS 文本模式。然后使用顯示的格式定義接收者的號碼。您可以將其替換為您的手機號碼。然后通過串行終端發(fā)送帶有附加位置變量的消息。

　　無效發(fā)送消息（）

　　{

　　Serial.print（“AT+CMGF=1\r”）;

　　延遲（100）；

　　Serial.println（“AT+CMGS =\”+9194XXXXXXX\“”）;

　　延遲（100）；

　　Serial.println（“我需要幫助?。?！Location：” + String（“Lat：”） +String（Lat） + “”+String（“Lon：”） + String（Lon））;

　　延遲（100）；

　　序列號.println（（char）26）;

　　延遲（100）；

　　序列號.println（）;

　　延遲（5000）；

　　}

　　使用 Arduino 的具有 GPS 跟蹤和警報的女性安全設備

　　當按下 SOS 按鈕時，蜂鳴器開始發(fā)出嗶嗶聲，并且一條短信將發(fā)送到授權號碼，其中包含受害者所在位置的緯度和經度。輸出的屏幕截圖如下所示：

#include
#include
#include
靜態(tài)常量 int RXPin = 2，TXPin = 3；
靜態(tài)常數 uint32_t gps_baudrate = 9600;
TinyGPSPlus 全球定位系統(tǒng)；
軟件串口軟（RXPin，TXPin）；
字符串文本消息；
浮動緯度，經度；
無效設置（）
{
soft.begin(gps_baudrate);
序列號.開始（19200）；
pinMode（12，輸入）；
pinMode（4，輸出）；
}
無效循環(huán)（）
{
int key = digitalRead(12);
而 (soft.available() > 0)
{
gps.encode(soft.read());
如果 (gps.location.isUpdated())
{
緯度 = gps.location.lat();
Lon = gps.location.lng();
}
別的;
}
如果（鍵==1）
{
數字寫入（4，高）；
發(fā)簡訊（）;
數字寫入（4，低）；
}
}
無效發(fā)送消息（）
{
Serial.print("AT+CMGF=1\r");
延遲（100）；
Serial.println("AT+CMGS ="+9194XXXXXX"");
延遲（100）；
Serial.println("我需要幫助!!!Location:" + String("Lat: ") +String(Lat) + " "+String("Lon: ") + String(Lon));
延遲（100）；
序列號.println((char)26);
延遲（100）；
序列號.println();
延遲（5000）；
}