目录
MCU主芯片选型方案
方案一：AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机。 该设备采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产。 它兼容标准MCS-51指令系统，内置通用8位单片机。 中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大。 片上4K程序存储器采用FLASH技术制成。 这种单片机对开发设备的要求很低，开发时间也大大缩短。 写入单片机的程序还可以进行加密，从而很好地保护了我们的劳动成果。 而且目前AT89C51的价格比8031低，市场供应也充足。 AT89C51可以构成真正的微控制器最小应用系统，减小系统尺寸，提高系统可靠性，降低系统成本。 只要程序长度小于4K，所有四个I/O端口都可供用户使用。 可用5V电压进行编程，擦除和写入时间仅需10ms。 AT89C51芯片提供三级程序存储器加密，提供方便、灵活、可靠的硬加密方法，可以完全保证程序或系统不会被复制。 PO端口是一个三态双向端口，俗称数据总线端口，因为只有这个端口可以直接用于外部存储器的读/写操作。
方案2：STM32系列单片机控制。 该类型微控制器采用LQFP44封装，内部资源足够本设计使用。 STM32F103系列芯片的最高工作频率可以达到72MHZ，在模拟存储器的01等待周期时可以达到1.25Mip/MHZ（Dhrystone2.1）。 内部128k字节的flash程序存储器意味着可以写入128k字节的代码量。 这样的设计已经足够了，内部SRAM高达20K字节。
对比这两个方案，由于我在学校学习了数字电路、单片机原理、C语言编程，综合考虑了单片机各部分的资源以及学生可以利用的资源，在对比了本次的设计需求后，我选择了使用STM32系列。 芯片完成。 而且学校也提供了相应的硬件操作平台，更方便实际操作，所以STM32是一个更合理的选择。
STM32STM32概述
STM32系列是专为需要高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用而设计的ARM Cortex-M3内核。 根据性能分为两个不同的系列：“增强型”STM32F103系列和“基础型”STM32F101系列。 增强系列时钟频率可达72MHz，为同类产品中最高频率； 基础系列的时钟频率为36MHz，比同价位的16位产品提供了更高的性能，是16位产品中最好的。 选择。 两个系列都内置了32K到128K的闪存，但区别在于SRAM的最大容量和外围接口的组合。 当时钟频率为72MHz时，从闪存执行代码来看，STM32消耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品，相当于0.5mA/MHz[6]。
处理器采用STM32103C8T6微控制器，该微控制器为32位处理器。 其核心是Cortex-M3，具有并行总线结构、嵌套中断向量控制单元、调试系统及其标准内存映射。 嵌套向量中断控制器 (NVIC) 是 Cortex-M3 处理器中的关键组件。 它为基于 Cortex-M3 的微控制器提供了标准的中断架构和出色的中断响应能力。 ，为240多个中断源提供专用中断入口，并且每个中断源都可以分配单独的优先级。 使用NVIC可以实现非常快的中断响应速度。 从收到中断请求到执行中断服务的第一条指令只需要12个周期。 这种极快的响应速度部分归功于Cortex-M3内核的自动堆栈处理机制，该机制是通过CPU内部固化的微代码来实现的。 另一方面，当中断请求连续发生时，NVIC使用一种称为“尾链”的技术，使得连续的中断可以在6个时钟周期内得到服务。 在中断推送阶段，较高优先级的中断可以嵌入较低优先级的中断，而不会消耗任何额外的 CPU 周期。 具体细节我稍后会继续总结。 用户可以将CPU设置为自动进入低功耗状态并使用中断来唤醒它。 CPU将保持睡眠状态直到中断时间到来[7]。
Cortex-M3 CPU支持两种工作模式：线程模式（Thread Mode）和处理模式（Handler Mode）。 需要注意的是，这两种模式都有自己独立的堆栈。 这样的设计可以让开发者进行更复杂的编程，而且对实时操作系统的支持也更好。 Cortex-M3 处理器还包括一个 24 位自动可重载定时器，可以向内核 (RTOS) 提供定期中断。
指令集方面，ARM7和ARM9都有两种指令集（32位指令集和16位指令集），Cortex-M3系列处理器支持Thumb-2指令集。 由于Thumb-2指令集结合了Thumb指令集和ARM指令集，在32位指令集的性能和16位指令集的代码密度之间取得了平衡[5]。 专业嵌入式和单片机技术培训。 而且ARM Thumb-2是专门为C/C++编译器设计的，这意味着Cortex-M3系列处理器的开发和应用可以在C语言环境下完成。
STM32微控制器的推出，标志着ST在其两大主要产品线：低价主线和高性能主线方面向前迈出了一大步。 STM32最初发布了14种不同型号，分为两个版本：“Enhanced”最高CPU时钟为72MHZ，“Basic”最高CPU时钟为36MHZ。 这些不同STM32型号中的内置Flash可达128KB，SRAM可达20KB。 STM32 发布之初，就已经规划了具有更大闪存、RAM 和更复杂外设的版本。 无论什么版本或型号的STM32器件，它们在引脚功能和应用软件方面都是兼容的。 这使得开发人员在使用 STM32 系列微控制器时可以根据需要更改设备模型，而无需更改 PCB。 乍一看，STM32的设备配置与过去熟悉的51单片机有些相似。 一般情况下，STM32都会配备常见的外设，如多通道ADC、通用定时器、I2C总线接口、SPI总线接口、CAN总线接口、USB控制器、实时时钟RTC等。有一些独特的东西可以提供。 例如，12位精度ADC具有多种转换模式，并且具有内部温度传感器。 具有双ADC的STM32器件还可以使两个ADC同时工作，从而产生9种更高级的转换模式。 ; STM32的每个定时器都有4个捕获比较单元，每个定时器都可以与其他定时器配合工作，产生更精确的定时； STM32有一个专门为电机控制设计的高级定时器。 具有6个具有可编程死区时间的PWM输出通道，其紧急制动通道可以在出现异常情况时强制PWM信号输出保持在预定的安全状态； SPI接口包含一个硬件CC8单元，支持8位字节和16位半字数据的CC8计算。 当从 SD 或 MMC 等存储介质访问数据时，它非常有用。 此外，STM32还包含7个DMA通道。 不能使用欺骗通道在设备和内存之间传输 8 位、16 位和 32 位数据。 每个设备都可以请求 DMA 控制器发送或接收数据。 STM32内部总线仲裁器和总线矩阵极大地简化了CPU数据接口和DMA通道之间的连接，这意味着DMA通道单元非常灵活，并且其使用足够简单，足以处理微控制器应用中的常见数据。 传输要求。
1、硬件方案
本系统由STM32单片机核心板、ADXL345加速度传感器、GSM、指示灯、按键电源+蜂鸣器报警及电源组成。
2、设计功能
1.正常情况下，板子垂直安装在口袋中（adxl345模块垂直立在下角）。 一旦倾斜传感器检测到平躺，就会跌落，蜂鸣器报警，跌落时间持续15秒以上。 短信报警（15秒是确认老人摔倒并且15秒没有自行爬起来，需要报警提醒周围的人帮忙）。 如果老人没有摔倒，而是弯腰等，这就是误报，老人可以通过按取消按钮来取消报警。
2. 触发GSM模块发送短信。 设备将发送消息“救救我！” 给那个人！
3. SMS 处理和初始化由状态指示灯指示。
注意：GSM 上电后需要几秒钟的时间来初始化，并且系统电源必须支持至少 5V/2A。
3.实物图片
4、示意图
在本设计的设计过程中，无论是硬件还是软件都遇到了很多问题。 然而，与软件相比，硬件是一种相对快速的解决方案，因为硬件更容易检测到错误，而软件则更加晦涩难懂。 还是有一定难度的。
关于硬件调试，首先焊接好物理元件板后，用万用表测量工控板的供电情况。 电源是最重要的问题，应该是需要特别检查的地方，防止电源短路和正负极接反。 错误。 然后仔细检查电路的连接是否有问题，或者是否有虚焊、漏件的情况，再检查元器件的安装是否有问题，安装是否符合规定，因为我在大学里这样做已经四年了。 经过大量的实践训练，我对这些还是很得心应手的，但是在电脑上调试之后，还是发现了很多问题。
5、PCB图
在本设计的设计过程中，无论是硬件还是软件都遇到了很多问题。 然而，与软件相比，硬件是一种相对快速的解决方案，因为硬件更容易检测到错误，而软件则更加晦涩难懂。 还是有一定难度的。
关于硬件调试，首先焊接好物理元件板后，用万用表测量工控板的供电情况。 电源是最重要的问题，应该是需要特别检查的地方，防止电源短路和正负极接反。 错误。 然后仔细检查电路的连接是否有问题，或者是否有虚焊、缺件的情况，再检查元器件的安装是否有问题，安装是否符合规定，因为我在大学里这样做已经四年了。 经过大量的实践训练，我对这些还是很得心应手的，但是在电脑上调试之后，还是发现了很多问题。
6、程序源码
Keil 5是美国Keil Software公司出品的用于51和STM32系列兼容单片机的C语言软件开发系统。 与汇编相比，C语言在功能、结构、可读性、可维护性等方面具有明显的优势，易于学习。 便于使用。 Keil提供了完整的开发解决方案，包括C编译器、宏汇编、链接器、库管理和强大的仿真调试器等，并通过集成开发环境（μVision）将这些部分组合起来。 运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。 如果你使用C语言来编程，那么Keil几乎是你的最佳选择。 即使您不使用C语言而仅使用汇编语言进行编程，其方便易用的集成环境和强大的软件模拟调试工具也会让您事半功倍。
信息包括：
如果您需要完整信息，可以点击下方名片添加我，并向我索要资源压缩包的百度网盘下载地址和提取码。
