寵物定位項(xiàng)圈-硬件部分終稿

寵物定位電子項(xiàng)圈——硬件部分摘要隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅速飛躍，寵物市場的蓬勃興起，人們對于移動寵物設(shè)備的需求也越來越多。移動可穿戴設(shè)備目前只保證了對于人的需求滿足，很少有對于寵物的針對性產(chǎn)品。市面上設(shè)備大多數(shù)使用的是GPS或者北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，本設(shè)計以GPS模塊為主WIFI模塊為輔進(jìn)行定位，既滿足了室內(nèi)外定位的需求，也滿足用戶使用的便捷性。本論文設(shè)計了一款寵物定位項(xiàng)圈。在室內(nèi)通過寵物定位項(xiàng)圈與家庭WIFI的連接，如果寵物脫離了家庭WIFI的連接，則會通過GSM系統(tǒng)自動發(fā)送報警信息和寵物當(dāng)前經(jīng)緯度信息到用戶手機(jī)。在室外定位方面是用來GPS定位模塊，保證了定位精度，在報警機(jī)制生效的同時，定時發(fā)送寵物定位信息給用戶，用戶可以通過經(jīng)緯度app查詢寵物所在地點(diǎn)。在室內(nèi)或者衛(wèi)星定位較弱地區(qū)，可通過開啟手機(jī)熱點(diǎn)與寵物定位項(xiàng)圈的WIFI模塊進(jìn)行連接，開啟蜂鳴器和LED燈閃爍，保證了在信號較弱或者室內(nèi)多樓層信號復(fù)雜地區(qū)的寵物尋找。關(guān)鍵詞：ARM、GPS、北斗、GSMPetlocatorelectroniccollar-thehardwarepartAbstractWiththerapiddevelopmentofeconomy,therapidleapofmobileInternetofthingstechnology,theboomingofthepetmarket,people'sdemandformobilepetdevicesisalsoincreasing.Atpresent,mobilewearabledevicesonlyguaranteetomeettheneedsofpeople,andtherearefewtargetedproductsforpets.MostofthedevicesonthemarketuseGPSorbeidounavigationsatellitesystem.ThisdesignUSESGPSmoduleasthemainWIFImoduleforpositioning,whichnotonlymeetstheneedsofindoorandoutdoorpositioning,butalsomeetstheconvenienceofusers.Thispaperdesignsapetpositioningcollar.Inthehouse,thepetlocatestheconnectionbetweenthecollarandthefamilyWIFI.IfthepetisdisconnectedfromtheconnectionofthefamilyWIFI,thealarminformationandthecurrentlongitudeandlatitudeinformationofthepetwillbeautomaticallysenttotheuser'smobilephonethroughtheGSMsystem.Intermsofoutdoorpositioning,itisusedasaGPSpositioningmoduletoensurethepositioningaccuracy.Whenthealarmmechanismiseffective,thepetpositioninginformationissenttotheuseronaregularbasis.Theusercanquerythelocationofthepetthroughthelongitudeandlatitudeapp.Inindoorareasorareaswithweaksatellitepositioning,theWIFImoduleofthepetpositioningcollarcanbeconnectedbyturningonthemobilephonehotspot,turningonthebuzzerandtheLEDlightflashing,toensurethatpetsarefoundinareaswithweaksignalorcomplexindoormulti-floorsignal.Keywords:ARM，GPS，GSMBeiDou

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System，GSM目 錄TOC\o"1-7"\h\u1緒論 緒論1.1寵物定位項(xiàng)圈的背景及意義在當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，通過將定位器制作成適合家庭寵物的項(xiàng)圈，既保證了實(shí)用性，又不影響貓狗的日?；顒印ｋS著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大部分人的白天時間基本都在外上班，沒有人在家中照顧寵物，稍有不慎，寵物就有可能丟失，特別是在密集居住區(qū)，環(huán)境較為復(fù)雜，寵物自身走丟后處于對于環(huán)境的不適應(yīng)，容易躲藏在黑暗偏僻的角落中，人們在這類環(huán)境中不方便尋找寵物。再加上寵物天性好動，即使人在家中，也容易通過門窗走失。此外，現(xiàn)在部分人遛狗不牽繩，喜歡養(yǎng)一些好動的中型犬或者大型犬，這些犬類相對較難控制，有時候剛過一個拐角就找不到蹤跡，這些原因?qū)е铝损B(yǎng)寵家庭對于寵物定位項(xiàng)圈的需求。近年來，學(xué)校里發(fā)現(xiàn)越來越多的流浪寵物，流浪寵物產(chǎn)生的原因大概可歸為兩點(diǎn)：一是主人的遺棄；二是由于看管不利造成的寵物遺失。主人遺棄方面可通過寵物救濟(jì)站解決，因此本次論文主要針對由于看管不利造成寵物遺失進(jìn)行討論解決。寵物定位項(xiàng)圈可以有效監(jiān)控寵物位置，可以將寵物運(yùn)動軌跡通過APP展示出來，防止寵物丟失，在寵物丟失在視野內(nèi)的時候也可以較為方便的進(jìn)行尋找。同時，此項(xiàng)圈也適用于動物園內(nèi)的大型動物，通過項(xiàng)圈對動物進(jìn)行編號，監(jiān)測動物的運(yùn)動軌跡，了解其運(yùn)動狀態(tài)。對于放生于野外的動物，佩戴寵物項(xiàng)圈可方便管理人員進(jìn)行野生動物的定位及數(shù)據(jù)統(tǒng)計調(diào)查。1.2國內(nèi)外可穿戴設(shè)備的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀一般將可以像眼鏡，手環(huán)，手表這種穿戴在人身上的便攜式智能可聯(lián)網(wǎng)設(shè)備稱為可穿戴設(shè)備，這些設(shè)備都具備了最基礎(chǔ)的計算與連接終端功能。隨著技術(shù)發(fā)展，可穿戴設(shè)備不是早期的電子表那種純硬件設(shè)備，而是具備了聯(lián)網(wǎng)功能，具備聯(lián)網(wǎng)功能意味著可以通過程序與其他終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)很多以前沒有的功能。在2012年，谷歌眼鏡第一次亮相在大眾面前，給人們對于未來生活帶來了無限想象空間，從此可穿戴設(shè)備進(jìn)入了一個快速增長期，在谷歌眼鏡面世后的第二年，其他廠商也開始跟進(jìn)谷歌眼鏡，陸續(xù)推出了各種類型的智能穿戴設(shè)備，試水智能穿戴設(shè)備市場，在這些各式各樣的智能穿戴設(shè)備中，智能手環(huán)作為一個比較適合人們攜帶相對谷歌眼鏡來說技術(shù)含量沒有那么大的一種類型在整個智能穿戴設(shè)備中占比較大。到了2014年，經(jīng)過一年多的產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)試水期，整個智能手環(huán)市場銷量開始暴漲，像華為的TalkBandB1,微軟手環(huán)，索尼SWR30，小米手環(huán)，三星ActivityTracker等均表現(xiàn)良好，雖然智能手環(huán)品牌眾多，呈百花齊放局勢，但是其本身并沒有取得突破性進(jìn)展，僅僅是在原有功能上進(jìn)行升級改良。不過智能手環(huán)在此局勢下開始逐漸細(xì)分市場，力圖在不同年齡段，不同需求之間達(dá)到細(xì)分，再加上智能手環(huán)的價格從上千元一路下降到幾十元，人們對于其的接收程度也在提高。寵物定位項(xiàng)圈，作為一個智能可穿戴設(shè)備，將目標(biāo)人群從大眾轉(zhuǎn)移到養(yǎng)寵人群中，滿足養(yǎng)寵人物對于寵物丟失的擔(dān)憂。1.3寵物定位項(xiàng)圈市場分析伴隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國寵物市場在一九九零年開始正式起步，在此之前都是零星的寵物交易，購買寵物的用途一般都是用來解決問題的。比如購買狗進(jìn)行看家護(hù)院，購買貓用來捕捉老鼠，這時候的人們購買寵物也不看品種，能用就行。到了改革開放后十年的一九九零年，人們的生活水平較之前穩(wěn)步提升，一小部分人先富了起來，根據(jù)馬洛斯需求層次理論，人在滿足了物質(zhì)需求后就需要滿足精神需求，養(yǎng)寵物就是一個能很好滿足精神需求的辦法。對于富裕的人來說，普通的寵物貓狗滿足不了他們的需求，得品種貓狗才行。有需求就有市場，中國寵物市場就在此基礎(chǔ)上開始起步。進(jìn)入二十一世界的前十年，中國寵物市場緩慢起步，根源在于對當(dāng)時的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平還不夠，中國寵物市場到達(dá)真正的高速發(fā)展期，二零一零年開始。從圖中可以看出，中國寵物市場規(guī)模從二零一零年起，有了爆炸式的發(fā)展，從一百四十億元以平均每年百分之二十九的速度增長，到二零一九年，市場規(guī)模達(dá)到了兩千億，由此可見如今的養(yǎng)寵人群之大，極為廣泛。圖1.1寵物行業(yè)市場分析圖由下圖可見，在如此廣闊的市場中，寵物交易僅僅只占百分之二，占大頭的則是各項(xiàng)寵物增值服務(wù)，其中寵物用品占百分之十八，證明了人們對于購買寵物用品的接受度，購買力較高，寵物定位項(xiàng)圈這種產(chǎn)品也應(yīng)該在寵物用品購買需求當(dāng)中。單從寵物市場活體交易最大頭的寵物貓和寵物犬來看，這兩種寵物都屬于比較好動的寵物，對于運(yùn)動量的需求高，也是走失數(shù)量做多的寵物。在二零一九年，國內(nèi)城鎮(zhèn)地區(qū)寵物犬?dāng)?shù)量已經(jīng)達(dá)到了5503萬只，寵物貓數(shù)量為4412萬只，正是這么龐大的城鎮(zhèn)家庭寵物保有量，又是居住在高樓林立復(fù)雜環(huán)境，寵物一旦丟失就難以尋找。圖SEQ表\*ARABIC1.2資本投資寵物行業(yè)分析圖1.4本設(shè)計要解決的問題定位的精度，定位的距離、寵物項(xiàng)圈的便攜性、超過設(shè)定范圍自動報警。2寵物定位項(xiàng)圈設(shè)計2.1基于GPS的寵物定位項(xiàng)圈設(shè)計本設(shè)計介紹了基于單片機(jī)的寵物定位項(xiàng)圈的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)，控制系統(tǒng)以STM32為核心芯片，外圍電路含有液晶顯示器LCD1602，GPS，GSM電路，按鍵和LED燈電路組成，通過LCD模塊能夠?qū)?shí)時時間以及定位經(jīng)緯度顯示出來。系統(tǒng)可以通過GSM模塊直接發(fā)送定位信息到指定的手機(jī)用戶上。2.2寵物定位項(xiàng)圈設(shè)計方案分析寵物定位項(xiàng)圈的設(shè)計首先應(yīng)該滿足的就是定位的精度，如果定位精度太差，這個產(chǎn)品的意義就沒有了。當(dāng)今世界，定位技術(shù)從最早的子午儀衛(wèi)星定位系統(tǒng)到現(xiàn)在美國的GPS也就是全球定位系統(tǒng)，國內(nèi)自主研發(fā)建設(shè)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，根據(jù)三點(diǎn)定位法和通信發(fā)展引申出的基站定位，藍(lán)牙定位，WIFI定位等等室內(nèi)外定位方法，再加上現(xiàn)在流行的UWB超寬帶定位，RFID射頻識別定位，通過其他理論引申出的超聲波定位，紅外定位，和因?yàn)橐苿踊ヂ?lián)網(wǎng)大發(fā)展所推出的手機(jī)慣性傳感器定位，LED燈光定位等等，這些定位方式有各自的優(yōu)勢，也有各自的缺點(diǎn)，各自適合的場景。本設(shè)計方案要做的就是將這些比較流行的定位技術(shù)進(jìn)行分析，尋找出適合寵物定位項(xiàng)圈使用場景的技術(shù)。2.3寵物定位項(xiàng)圈可應(yīng)用技術(shù)分析定位技術(shù)一般分為室內(nèi)定位和室外定位，應(yīng)用的原理也不一樣，一般來說室外定位表現(xiàn)較好的技術(shù)在室內(nèi)定位時表現(xiàn)都不太好，反之亦然。2.3.1.室外定位室外定位相關(guān)的技術(shù)不太多，一般都是使用GPS定位或者基站定位，以前的集成電路技術(shù)較差，人們常用的通訊終端比如手機(jī)都不怎么集成有GPS定位模塊，因?yàn)楫?dāng)時手機(jī)還沒有開始智能化，一般用途就是用來打電話發(fā)短信，人們對于手機(jī)定位的需求也不高，即使有定位使用基站定位即可，即使誤差較大，人們對此的耐受度也高。如今因?yàn)橹悄苁謾C(jī)的發(fā)展，移動互聯(lián)網(wǎng)的興起，手機(jī)的集成度高，可以使用的功能程序也多，導(dǎo)航定位成為了人們使用手機(jī)的一個不大不小的需求，沒有定位功能不行，定位精度誤差太大也不行，也不需要定位精度太高，夠用即可。所以現(xiàn)在智能手機(jī)都集成有GPS模塊，相應(yīng)的定位技術(shù)也從基站定位轉(zhuǎn)變?yōu)橐訥PS定位為主，基站定位為輔的定位模式。衛(wèi)星定位.1衛(wèi)星定位概念GPS定位系統(tǒng)，也就是全球定位系統(tǒng)，因?yàn)槠涫堑谝粋€全球范圍的定位系統(tǒng)，所以以后的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位也都稱為GPS定位。最早的衛(wèi)星定位系統(tǒng)是子午儀導(dǎo)航系統(tǒng)，GPS定位系統(tǒng)是在此基礎(chǔ)之上發(fā)展而來的。這個系統(tǒng)建設(shè)緣由是因?yàn)?957年前蘇聯(lián)發(fā)射了第一個人造衛(wèi)星后美國跟蹤其運(yùn)動軌跡無意中人造衛(wèi)星發(fā)射的信號在接收時會出現(xiàn)多普勒轉(zhuǎn)移效應(yīng)。（多普勒轉(zhuǎn)移效應(yīng)：衛(wèi)星離地面信號站距離越近，衛(wèi)星，地面信號站所收到的信號頻率就越高，衛(wèi)星離地面信號站距離越遠(yuǎn)，相應(yīng)的信號頻率也就越低），正是通過這個現(xiàn)象，美國科學(xué)家認(rèn)識到如果在知道衛(wèi)星運(yùn)行軌跡的前提下，可以利用這個現(xiàn)象，定位地面信號站的位置。從此美國開啟了子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)。子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)一共由3顆衛(wèi)星組網(wǎng)運(yùn)行，但是子午儀系統(tǒng)的缺陷卻十分明顯，只能定位遠(yuǎn)離大陸的孤島和大型地面設(shè)施，對兩個區(qū)域之間進(jìn)行測距，誤差也比較大。在這之后，有了子午儀衛(wèi)星定位系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，美國政府決定進(jìn)行升級改造推出了GPS全球定位系統(tǒng)的建設(shè)計劃。GPS全球定位系統(tǒng)共發(fā)射21顆衛(wèi)星升空組成導(dǎo)航星座，采用了600軌道模式，保證可以在全球范圍內(nèi)任意一點(diǎn)全天候24小時保證有6顆衛(wèi)星能夠被觀測到。衛(wèi)星定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)都大同小異，主要分為三個部分。第一個部分就是空間部分，也就是由多個衛(wèi)星在軌道上組成星座。第二個部分就是由檢測站、控制站組成的地面信號檢測站點(diǎn)。第三個部分就是用戶部分，用戶部分即繼承了衛(wèi)星定位模塊的終端，比如手機(jī)等。.2衛(wèi)星定位原理衛(wèi)星定位的原理就是利用三顆已知的衛(wèi)星運(yùn)行軌道，觀測地面的信號接收終端獲得衛(wèi)星與地面接收終端的距離，通過三點(diǎn)定位原理，得出三個衛(wèi)星與接收終端的方程組，解出接收終端的三維坐標(biāo)（X,Y,Z），但是衛(wèi)星在太空中由于受到的地球引力相對于接收終端小了四分之三，所以衛(wèi)星的時鐘與地面的時鐘之間不同步，會有誤差，而且隨著衛(wèi)星在軌道上移動，有時離地球近，有時離地球遠(yuǎn)，誤差時間也不相同，所以需要將第四顆衛(wèi)星引入方程組，此時對四個方程組進(jìn)行求解可以得到接收終端的經(jīng)緯度與高程。隨著技術(shù)發(fā)展，現(xiàn)在增加了差分GPS技術(shù)，在地面增加了差分臺，利用已知的差分臺的精準(zhǔn)坐標(biāo)與接收終端的觀測值進(jìn)行比對，消去了比如衛(wèi)星鐘差，對流層，大氣層對信號的影響等誤差，通過這樣技術(shù)GPS定位的精度也從100米提高到5米。基站定位.1基站的概念基站就是日常所見的鐵塔上有移動標(biāo)志設(shè)備，4G基站比較小，安裝在住宅小區(qū)頂層看著像燈罩其實(shí)就是4G基站的天線。基站就是無線電臺，有一定的信號覆蓋范圍，通過通信交換中心與信號覆蓋范圍的移動終端之間互相信息收取，信息發(fā)送。.2基站定位原理在通訊終端插入sim卡并且開機(jī)后，GSM模塊會自動搜索區(qū)域內(nèi)可用的基站并連接，且自動在多個可連接基站中選取信號強(qiáng)度最大的基站建立連接。當(dāng)終端位置發(fā)生異動時，相應(yīng)的基站信號強(qiáng)度也會發(fā)生改變，根據(jù)三點(diǎn)確定一個圓心的定理，當(dāng)終端附近能搜索到至少3個基站時，將搜索到的基站作為基點(diǎn)，各個基點(diǎn)間的距離作為半徑，用此半徑互相畫圓，畫出的各個圓的交點(diǎn)即是通訊終端位置、2.3.2室內(nèi)定位室內(nèi)定位技術(shù)發(fā)展態(tài)勢猛烈，國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展導(dǎo)致城市化進(jìn)程的加快，人們生活工作娛樂所處環(huán)境從以前較為空曠的地點(diǎn)轉(zhuǎn)變現(xiàn)在復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境的高樓大廈中。GPS定位在這種室內(nèi)環(huán)境中表現(xiàn)不佳，但是人們又有在室內(nèi)定位導(dǎo)航的需求，相應(yīng)的比如藍(lán)牙定位，WIFI定位等定位技術(shù)隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的浪潮出現(xiàn)了，這些技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)也很明顯。WIFI定位每一個WIFI路由器都有其唯一的MAC地址，也就是硬件標(biāo)識號。常理來說，路由器安裝并使用后其位置長時間是不會變動的。當(dāng)通訊終端開啟WIFI時自動搜索附近可用的WIFI，而且可用獲取這些WIFI的mac信息，此時通訊終端將這些WIFI路由器的MAC地址上傳到專門的位置服務(wù)器中，這些服務(wù)器記錄這些WIFI路由器的具體位置。位置服務(wù)器將收到的WIFI的路由器的MAC地址通過服務(wù)器內(nèi)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索比對，再通過WIFI信號的強(qiáng)度，通過位置算法計算出位置后將位置數(shù)據(jù)發(fā)送到通訊終端。藍(lán)牙定位藍(lán)牙定位即通過信號場強(qiáng)值（RSSI）再利用三點(diǎn)定位原理進(jìn)行定位，藍(lán)牙定位分為兩種方式，第一種終端側(cè)定位，第二種則是網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位。終端側(cè)定位是由帶有藍(lán)牙模塊的終端和藍(lán)牙信標(biāo)也就是iBeacon組成。先在區(qū)域內(nèi)鋪設(shè)好藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)和藍(lán)牙信標(biāo)，藍(lán)牙道標(biāo)不斷向外界發(fā)送數(shù)據(jù)包和廣播信號，當(dāng)藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)入了信號覆蓋區(qū)域中，設(shè)備自動搜索并接受藍(lán)牙信標(biāo)的信號，并開始測量藍(lán)牙設(shè)備接收到的各個藍(lán)牙信標(biāo)的RSSI值，計算后的值經(jīng)過設(shè)備的定位算法即可測出藍(lán)牙設(shè)備的位置。網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位同樣需要藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)入到鋪設(shè)藍(lán)牙道標(biāo)的信號區(qū)域，當(dāng)設(shè)備進(jìn)去信號區(qū)域后，藍(lán)牙設(shè)備自動搜索并感應(yīng)到藍(lán)牙道標(biāo)的廣播信號，然后將藍(lán)牙道標(biāo)的信號場強(qiáng)值通過WIFI傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器中，在通過服務(wù)器定位算法計算出藍(lán)牙設(shè)備的位置。RFID定位RFID定位也就是射頻識別定位技術(shù)，現(xiàn)在空間內(nèi)鋪設(shè)標(biāo)簽，當(dāng)讀寫器進(jìn)入空間時檢測讀寫器與標(biāo)簽的信號大小，通過定位算法確定位置。紅外定位紅外定位就是通過紅外傳感器來觀測帶有自動發(fā)射紅外線的裝置的物體，通過多個紅外傳感器感應(yīng)到的信號強(qiáng)度進(jìn)行定位。超聲波定位超聲波的定位方式一共有三種。第一種定位方式是，先在室內(nèi)鋪設(shè)電子信標(biāo)，然后將帶有主測距器的機(jī)器人放置在室內(nèi)進(jìn)行移動，機(jī)器人身上的主測距器會自動發(fā)射信號，當(dāng)電子信標(biāo)接收到主測距器發(fā)出的信號后進(jìn)行處理后傳輸給主測距器，主測距器再將接收到的信號進(jìn)行處理，這時就可以得到機(jī)器人與各個電子信標(biāo)的距離，經(jīng)過位置算法得到主測距器的位置，這叫做反射式測距法。一般這些電子標(biāo)簽放置在室內(nèi)的各個位置，主測距器可以是各種通訊終端，也可以是機(jī)器人，也可以佩戴在人身上。第二種就是將射頻與超聲波技術(shù)結(jié)合的定位技術(shù)，首先使用裝置發(fā)射射頻信號，利用射頻信號接近于光速的速度，激活電子信標(biāo)，被激活的電子信標(biāo)開始接受超聲波信號。第三種就是多超聲波定位技術(shù)，即在主測距器四周安裝4個超聲波傳感器，這些傳感器可以將附近的空間分成四個，這樣就方便超聲波傳感器探測信號，根據(jù)信號強(qiáng)度，定位算法形成位置的空間坐標(biāo)，方便計算位置。超寬帶(UWB)定位超寬帶定位技術(shù)跟上面的定位技術(shù)一樣，需要事先鋪設(shè)好的信標(biāo)，通過高頻率的電磁波信號計算位置。2.4寵物定位項(xiàng)圈方案選擇2.4.1衛(wèi)星定位的優(yōu)缺點(diǎn)1、技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)①適應(yīng)性強(qiáng)，對環(huán)境的要求非常小。比如沙漠、山頂、孤島等等。②全球全天候定位，現(xiàn)在的衛(wèi)星定位系統(tǒng)至少都有21顆衛(wèi)星在太空組網(wǎng)，可以在地球上的任何一個位置，確保實(shí)現(xiàn)全球全天候連續(xù)的導(dǎo)航定位服務(wù)，由于雷雨天氣大氣層延遲易產(chǎn)生誤差不宜使用外，都可以使用衛(wèi)星定位來確認(rèn)位置。③提供了全球統(tǒng)一的三維地心坐標(biāo)。④抗干擾能力強(qiáng)，保密性好，用戶使用衛(wèi)星定位系統(tǒng)僅需要接收衛(wèi)星發(fā)出的信號，不需要向衛(wèi)星發(fā)射信號，保證了用戶的信號不容易被外界干擾。 2、GPS技術(shù)的不足

??①GPS定位系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的最根本原因就是衛(wèi)星與接收終端之間距離計算因?yàn)楦鞣N情況而不夠精確。首先根據(jù)公式距離=時間×速度，衛(wèi)星向地面發(fā)射的是電磁波，盡管電磁波在真空中速度快，但是信號從太空進(jìn)入地球時，就是從真空進(jìn)入到不是真空的大氣層，電磁波的速度也不是像在真空中如數(shù)學(xué)定理那樣絕對的，而是會變化的。面對這種情況，GPS定位系統(tǒng)只能經(jīng)過多次測量后將各種大氣層情況下的數(shù)據(jù)平均計算，這樣得出來的電磁波大氣層速度便容易出現(xiàn)誤差。不僅是信號傳輸方面會出現(xiàn)誤差，衛(wèi)星與地面信號接收機(jī)之間的分差也會出現(xiàn)誤差，這就不是距離公式中的速度參數(shù)出現(xiàn)誤差，而是時間參數(shù)出現(xiàn)誤差。②在沒有連接互聯(lián)網(wǎng)的情況下，首次定位時間相當(dāng)漫長，長達(dá)幾分鐘到十幾分鐘，這就是GPS的冷啟動，首先要從GPS衛(wèi)星上下載星歷信息，下載的速率僅僅只有50Bits/s，然后要搜索到足夠的衛(wèi)星信號且連續(xù)收據(jù)一段時間的數(shù)據(jù)才能夠準(zhǔn)備的向終端提供位置信息，這就是傳統(tǒng)GPS設(shè)備的通病，在經(jīng)過冷啟動確認(rèn)過位置后，就可以每秒連續(xù)跟蹤位置數(shù)據(jù)。③GPS定位在室內(nèi)表現(xiàn)很差，因?yàn)镚PS是接收衛(wèi)星直射下來的信號，在大樓，復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境中使用GPS，因?yàn)榻邮諜C(jī)的位置誤差，定位很不準(zhǔn)。所以一般在室內(nèi)都是使用藍(lán)牙定位，或者WIFI定位等方式輔助GPS定位。④耗電量大，需要通訊終端為GPS模塊提供高壓供電。2.4.2為什么選擇GPS定位在室外，GPS定位由于其特性和現(xiàn)代科技發(fā)展成果，GPS的定位精度可以達(dá)到10m，用戶在室外使用GPS定位一般都有基站定位輔助GPS定位，必要時，比如在高架橋，高樓建筑群中，由于GPS信號接收不良，用戶手機(jī)端定位還可以使用WIFI定位輔助其提高定位精度。GPS本身發(fā)展歷史久，相關(guān)配套設(shè)施完善，軟硬件資源豐富，而且技術(shù)都比較成熟。如今的GPS定位芯片集成度高，體積小，便于集成在可穿戴設(shè)備中，不會由于體積太大而影響力可穿戴設(shè)備的整體性。相比于主體使用GPS，其他定位技術(shù)輔助GPS定位而言，各個定位技術(shù)都有各自的不適應(yīng)推廣的缺點(diǎn)。基站定位的優(yōu)點(diǎn)在于因?yàn)閲医?jīng)濟(jì)大發(fā)展，通訊行業(yè)也隨之進(jìn)展快速，從原來的每個地區(qū)只有幾個基站滿足正常的電話，短信需求，在信號復(fù)雜，干擾源多，人流密度大或者基站覆蓋的邊緣區(qū)域，通信質(zhì)量很差，到現(xiàn)在通訊基站覆蓋全國，從繁華都市圈到深山老林都有基站覆蓋。但是基站定位的缺點(diǎn)也很明顯，當(dāng)通訊終端附近的基站也就是通訊電塔越多，定位精度也就越好，基站越少，定位精度也就越差。比如在繁華城市區(qū)，這些地方人流量大，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，相應(yīng)的通訊基站多，在這種地區(qū)基站定位的精度可以達(dá)到從20米到200米左右，而在偏遠(yuǎn)山區(qū)，這里一般僅有幾個基站覆蓋，各個基站距離較遠(yuǎn)，所以定位誤差因?yàn)榛鹃g的距離，可以從幾百米甚至數(shù)公里。不過基站定位速度快，不受環(huán)境影響，僅僅需要一個有插入SIM的終端設(shè)備即可，而且周圍需要至少3個基站，所以基站定位相對于GPS定位，GPS定位僅在室內(nèi)或不良天氣中表現(xiàn)不佳，而基站定位則因?yàn)榛局g距離都是500米起步導(dǎo)致的一般情況下定位精度不如GPS，所以基站定位只能用來輔助GPS定位，如果5G技術(shù)在國內(nèi)大量鋪開的話，因?yàn)?G技術(shù)的特性，所以5G基站相對于4G,3G,2G基站間隔距離更短，從500米到200米至300米的間隔范圍，基站定位的精度相應(yīng)的也會提高很多，基站定位的原理或者定位技術(shù)最簡單的原理就是多點(diǎn)確定一個圓心，只要通訊終端附近的基站夠多，各個基站的覆蓋距離也就是圓心越小，基站定位的精度也就越高。藍(lán)牙定位就是通過連接多個藍(lán)牙信標(biāo)進(jìn)行定位的技術(shù)，歸根結(jié)底藍(lán)牙定位，RFID定位，WIFI定位這幾種定位只是數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞讲煌选＿@幾種定就是先鋪設(shè)信標(biāo)，其次就是終端接收信標(biāo)的信標(biāo)通過信號強(qiáng)度測位置。藍(lán)牙定位技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙定位簡單，僅需要鋪設(shè)藍(lán)牙信標(biāo)并進(jìn)行連接即可，藍(lán)牙定位和基站定位一樣不受空間影響，藍(lán)牙模塊現(xiàn)在的制作工藝也有了很大提升，可以非常容易的集成在可穿戴設(shè)備中，而且藍(lán)牙定位信標(biāo)本身因?yàn)橛猩疃人撸β实?，免連接，協(xié)議簡單所以非常省電。雖然藍(lán)牙定位的優(yōu)點(diǎn)太多，價格也不貴，最高定位精度可以達(dá)到0.5米，但是對于一般人來說藍(lán)牙的缺點(diǎn)也很明顯，因?yàn)槠胀ㄈ藢τ诙ㄎ坏男枨蟛桓撸宜{(lán)牙信標(biāo)在國內(nèi)也不夠普及，如果用戶需要在室內(nèi)藍(lán)牙定位，需要用戶自己自費(fèi)在室內(nèi)鋪設(shè)藍(lán)牙道標(biāo)。其次，藍(lán)牙定位對于復(fù)雜的空間環(huán)境，尤其是在室內(nèi)環(huán)境中，因?yàn)楝F(xiàn)在智能設(shè)備的發(fā)展，人們手上的智能設(shè)備增多，在家庭中發(fā)出信號的設(shè)備也多，這對藍(lán)牙定位的影響很大，再加上藍(lán)牙模塊本身穩(wěn)定性就不太行，抗干擾能力差。所以本論文所設(shè)計的寵物定位項(xiàng)圈對于藍(lán)牙定位的需求不大。WIFI定位是當(dāng)前比較流行的定位方式，因?yàn)楝F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)大發(fā)展，基本上每家每戶都有WIFI，而各個高樓，商業(yè)區(qū)則每一棟樓都有WIFI，WIFI已經(jīng)成為人們生活的一部分。WIFI定位技術(shù)也是一項(xiàng)相對應(yīng)比較成熟的技術(shù)，而且已經(jīng)在許多方面開始應(yīng)用。比如人們常用的高德地圖，在導(dǎo)航時，如果用戶手機(jī)網(wǎng)絡(luò)較差，就會建議開啟WIFI功能以提高定位精度，一般可以提高百分之20到百分之30的定位精度。WIFI定位的優(yōu)點(diǎn)就在于已經(jīng)在各大中小城市普及開，相對于藍(lán)牙定位來說，不需要專門的鋪設(shè)設(shè)備用來定位。用戶使用通訊終端開啟WIFI，移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，就可以成為數(shù)據(jù)源。WIFI定位技術(shù)，可以在空曠環(huán)境下覆蓋范圍達(dá)到200米，自動更新數(shù)據(jù)，便于擴(kuò)展，因?yàn)橐呀?jīng)普及的WIFI，成本也非常低，但是WIFI定位技術(shù)也是一個非常吃環(huán)境的技術(shù)，受到環(huán)境影響非常大，所以精度低，像APPLE公司為了提高WIFI定位的精度，專門收購了一家做WIFI定位及WIFI指紋收集的公司，并且用過IPHONE用戶的WIFI芯片，自動收集手機(jī)附近的WIFIAP（AP即WIFI熱點(diǎn)的硬件標(biāo)識碼），IPHONE后臺系統(tǒng)將信息上傳給APPLE的服務(wù)器，APPLE公司再估算各個WIFIAP的物理位置，所以在室內(nèi)環(huán)境中，即使接收不到基站信號，GPS信號，也可以通過開啟WIFI功能獲得定位，但如果不是APPLE公司的通訊終端就得去尋找另一家通過記錄海量WIFIAP地址的公司提供的WIFI定位服務(wù)才能比較好的享受到這個功能。WIFI定位的缺點(diǎn)還有它本身存在嚴(yán)重的同頻段干擾問題，同樣2.4G頻段WIFI系統(tǒng)會影響范圍內(nèi)也是2.4G頻段的WIFI系統(tǒng)。RFID定位技術(shù)現(xiàn)在更多的是應(yīng)用在物流等行業(yè)，這項(xiàng)技術(shù)作用的距離比較短，最長也就幾十米，但是可以在毫秒內(nèi)得到厘米級的定位精度信息，而且傳輸范圍大，標(biāo)志物的體積小，成本低。但是RFID也就是射頻識別技術(shù)現(xiàn)在的難點(diǎn)在于理論傳播模型的建立，國際標(biāo)準(zhǔn)的缺失，用戶的安全隱私無法保證，再加上表示無本身沒有通信能力，也不方便整合到其他系統(tǒng)中，做到精準(zhǔn)定位，鋪設(shè)相關(guān)定位設(shè)備難度也大，需要比較多的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。紅外定位技術(shù)優(yōu)勢在對于定位對象身上攜帶有如果RFID定位的標(biāo)簽，藍(lán)牙定位的藍(lán)牙模塊，WIFI定位的WIFI模塊，僅僅需要鋪設(shè)大量的紅外發(fā)射器和接收器即可達(dá)到高精度的定位，這是紅外定位的優(yōu)勢也是紅外定位的劣勢。所以紅外定位一般用于高等級的安保中，比如銀行金庫等。超寬帶定位技術(shù)由于其技術(shù)特點(diǎn)，它的信號帶寬在納秒級，通過信號傳輸時間進(jìn)行定位產(chǎn)生的誤差也就在厘米級而已，又因?yàn)閹拰挘l(fā)射功率低，不容易受到其他信號的，也不會對其他通訊信號產(chǎn)生干擾，帶寬寬決定了信號在復(fù)雜環(huán)境的距離分辨能力。所以定位精度特別高，在復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境甚至可以比藍(lán)牙定位，WIFI定位等定位精度高百倍。發(fā)射功率低，帶寬寬，在同樣供電兩種它的工作時間相對其他的定位裝置低很多，而且信號范圍廣。超聲波定位的優(yōu)勢在于其定位的精度特別高，甚至可以達(dá)到厘米級程度的定位，但是缺點(diǎn)更為明顯，其定位范圍因?yàn)槌暡ㄔ诎l(fā)射過程中衰減特別明顯所以特別小。綜合以上技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，本論文所設(shè)計的寵物定位項(xiàng)圈在室外即采用GPS定位為主，基站定位為輔助，在室內(nèi)則通過連接WIFI來避免GPS在室內(nèi)定位誤差大的問題，而且在室內(nèi)還可以通過定位是否連接WIFI確認(rèn)寵物有沒有離開房間跑到室外，在室內(nèi)外復(fù)雜環(huán)境中，又可以利用用戶的手機(jī)WIFI熱點(diǎn)與定位項(xiàng)圈的連接，控制定位項(xiàng)圈的蜂鳴器和LED燈，使得尋找丟失寵物的效率提高。3硬件設(shè)計3.1系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖該定位系統(tǒng)組成由微控制器（STM32F103C8T6）,衛(wèi)星信號接收模塊（NEO-6M），移動通訊模塊GSM（SIM800A），LCD顯示模塊組成。衛(wèi)星信號接收模塊將接收到的NEMA1083數(shù)據(jù)包發(fā)送到控制芯片，控制芯片接收到數(shù)據(jù)包后通過解碼程序?qū)?shù)據(jù)包解碼后的數(shù)據(jù)傳遞給移動通信模塊GSM，GSM模塊將位置信息通過短信發(fā)送給用戶。用戶通過經(jīng)緯度定位器app查詢寵物位置。當(dāng)寵物離開家庭WIFI區(qū)域時，通過程序判寵物當(dāng)前位置是否在常用位置，若不在，自動報警發(fā)短信到用戶手機(jī)。用戶在尋找寵物位置時，開啟WIFI，若定位項(xiàng)圈搜索到用戶手機(jī)熱點(diǎn)進(jìn)行連接，可通過手機(jī)程序啟動蜂鳴器和led燈，顯示屏閃爍，方便尋找寵物，當(dāng)他人見到走失的寵物時，可以通過顯示屏上顯示的寵物主人電話來送還寵物。3.2單片機(jī)模塊電路設(shè)計意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的STM32系列是基于ARM7架構(gòu)的32位微控制器。這個系列的控制器具備豐富的接口與功能進(jìn)行擴(kuò)展，使用ARM最新的、先進(jìn)架構(gòu)的Cortex-M3內(nèi)核，具備優(yōu)良的實(shí)時性能、功耗控制，集成整合度高，便于開發(fā)。這個產(chǎn)品采用的是STM32F103C8T6，這款微控制器有512KFLASH，64KRAM，板載WIFI，工作電壓5v,100pin，有EEPROM，型號AT24C02,容量256字節(jié)。從僅需少量的存儲空間和管腳應(yīng)用到需要更多的存儲空間和管腳的應(yīng)用。是一款比較全面的微控制器，可擴(kuò)展選項(xiàng)多。圖3.2STM32單片機(jī)核心板接口原理圖圖3.3STM32單片機(jī)核心板實(shí)物圖3.3GPS模塊簡介電路設(shè)計NEO-6MGPS模塊采用了的是U-BLOX的模組方案，可以通過串口或者USB通過單片機(jī)和PC輸出GPS定位信息。本模塊的功耗低，靈敏度高，比較小便于集成，集成有五十個個的U-BLOX引擎，一百多萬個有效相關(guān)器，首次定位在熱啟動或者輔助啟動的條件下時間不大于一秒。一、模塊參數(shù)基本功能：三維位置定位，測速，授時水平位置定位精度：僅使用GPS信號時：2.5米附加差分增強(qiáng)系統(tǒng)：2米測速精度：0.1m/s航向角精度：0.5°接收器類型：50通道并行接收，GPSL1波段，C/A碼使用的廣域差分增強(qiáng)系統(tǒng)：WAAS、EGNOS、MSAS第一次定位時間：冷啟動：29s溫啟動：27s熱啟動：1s輔助啟動：<3s串口：預(yù)留有TTL電平標(biāo)準(zhǔn)串口，支持與使用3.3/5v電平標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)通訊USB接口：MiniUSB接口支持智能化多徑檢測與抑制支持AssisNowOnline與AssistNowOffline圖3.4GPS模塊接口電路原理圖圖3.5GPS模塊實(shí)物圖二、NEMA-0183協(xié)議幀說明：該協(xié)議采用ASCII碼。幀格式形如：$aaccc,ddd,ddd,…,ddd*hh<CR><LF><1>“$”——幀命令起始位<2>aaccc——地址域，前兩位為識別符，后三位為語句名<3>ddd…ddd——數(shù)據(jù)<4>“*”——校驗(yàn)和前綴<5>hh——校驗(yàn)和（checksum），$與*之間所有字符ASCII碼的校驗(yàn)和（各字節(jié)做異或運(yùn)算，得到校驗(yàn)和后，再轉(zhuǎn)換16進(jìn)制格式的ASCII字符。）<6><CR><LF>——CR（CarriageReturn）+LF（LineFeed）幀結(jié)束，回車和換行1、GGAGPS固定數(shù)據(jù)輸出語句(Globalpositioningsystemfixdata)。格式：$GNGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,<14>*<15><CR><LF>例子：$GNGGA,012842.000,2253.7220,N,11350.7025,E,1,11,1.5,44.8,M,0.0,M,,*44<1>UTC時間，格式為hhmmss.sss<2>緯度，格式為ddmm.mmmm（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）<3>緯度半球，N或S（北緯或南緯）<4>經(jīng)度，格式為dddmm.mmmm（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）<5>經(jīng)度半球，E或W（東經(jīng)或西經(jīng)）<6>定位質(zhì)量指示，0=定位無效，1=標(biāo)準(zhǔn)定位，2=差分定位，6=估算<7>使用衛(wèi)星數(shù)量，從00到12（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）<8>水平精確度，0.5到99.9<9>天線離海平面的高度，-9999.9到9999.9米<10>高度單位，M表示單位米<11>大地橢球面相對海平面的高度（-999.9到9999.9）<12>高度單位，M表示單位米<13>差分GPS數(shù)據(jù)期限（RTCMSC-104），最后設(shè)立RTCM傳送的秒數(shù)量<14>差分參考基站標(biāo)號，從0000到1023（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）<15>校驗(yàn)和2、RMC推薦最小數(shù)據(jù)量的GPS信息(RecommendedMinimumSpecificGPS/TRANSITData)。格式：$GNRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>*<14><CR><LF>例子：$GNRMC,012841.000,A,2253.7220,N,11350.7025,E,0.00,0.00,140117,,,A*7B<1>UTC（CoordinatedUniversalTime）時間，hhmmss（時分秒）格式<2>定位狀態(tài)，A=有效定位，V=無效定位<3>Latitude，緯度ddmm.mmmm（度分）格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）<4>緯度半球N（北半球）或S（南半球）<5>Longitude，經(jīng)度dddmm.mmmm（度分）格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）<6>經(jīng)度半球E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)）<7>地面速率（000.0~999.9節(jié)，Knot，前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）<8>地面航向（000.0~359.9度，以真北為參考基準(zhǔn)，前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）<9>UTC日期，ddmmyy（日月年）格式<10>MagneticVariation，磁偏角（000.0~180.0度，前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）<11>Declination，磁偏角方向，E（東）或W（西）<12>ModeIndicator，模式指示（僅NMEA01833.00版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無效）<13>NavStatus，導(dǎo)航狀態(tài)標(biāo)示符（V表示系統(tǒng)不輸出導(dǎo)航狀態(tài)信息）<14>校驗(yàn)和3、VTG地面速度信息(CourseovergroundandGroundspeed)。格式：$GNVTG,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>*<10><CR><LF>例子：$GNVTG,0.00,T,,M,0.00,N,0.00,K,A*23<1>以真北為參考基準(zhǔn)的地面航向<2>T，表示“真”<3>以磁北為參考基準(zhǔn)的地面航向<4>M，表示“磁場”<5>地面速率<6>N，表示“節(jié)”<7>地面速率<8>K，表示“千米/小時”<9>模式指示（A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無效）<10>校驗(yàn)和4、GLL定位地理信息(Latitudeandlongitude,withtimeofpositionfixandstatus)格式：$GNGLL,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>*<8><CR><LF>例子：$GNGLL,2253.7220,N,11350.7025,E,012842.000,A,A*4D<1>緯度ddmm.mmmmm（度分）<2>緯度半球N（北半球）或S（南半球）<3>經(jīng)度dddmm.mmmmm（度分）<4>經(jīng)度半球E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)）<5>UTC時間：hhmmss（時分秒）<6>定位狀態(tài)，A=有效定位，V=無效定位<7>模式指示（A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無效）<8>校驗(yàn)和5、ZDA當(dāng)前時間信息：(TimeandDate)格式：$GNZDA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>*<7><CR><LF>例子：$GNZDA,012841.000,14,01,2017,00,00*46<1>UTC時間：hhmmss（時分秒，格林威治時間）<2>日<3>月<4>年<5>本地區(qū)域小時（NEO-6M不支持，為00）<6>本地區(qū)域分鐘（NEO-6M不支持，為00）<7>校驗(yàn)和6、GSAGPS精度指針及使用衛(wèi)星(GNSSDOPandActiveSatellites)。格式：$XXGSA,Smode,FS{,SVID},PDOP,HDOP,VDOP*CS<CR><LF>例子：$GPGSA,A,3,05,13,02,30,15,24,,,,,,,2.2,1.5,1.6*35$BDGSA,A,3,01,03,04,08,12,,,,,,,,2.2,1.5,1.6*2D<1>模式1：定位型式1=未定位，2=二維定位，3=三維定位<2>FS：定位狀態(tài)標(biāo)志<3>{,SVID}：用于定位的衛(wèi)星編號，該字段共顯示12顆可用衛(wèi)星編號，多于12顆時只輸出前12顆，不足12顆時不足的區(qū)域補(bǔ)空<4>PDOP綜合位置精度因子（0.5-99.9）<5>HDOP水平精度因子（0.5-99.9）<6>VDOP垂直精度因子（0.5-99.9）<7>systemId：NMEA所定義的GNSS系統(tǒng)ID號<8>校驗(yàn)和7、GSV可視衛(wèi)星狀態(tài)輸出語句(GNSSSatellitesinView)。格式：$XXGSV,NumMsg,MsgNo,NumSv{,SVID,ele,az,cn0}*CS<CR><LF>例子：$GPGSV,3,1,09,02,42,118,49,05,38,041,47,06,05,128,39,13,74,039,41*77$GPGSV,3,2,09,15,68,244,28,20,45,325,21,24,15,180,28,29,47,278,23*72<1>總的GSV語句電文數(shù)<2>當(dāng)前GSV語句號<3>可視衛(wèi)星總數(shù)，00至12<4>衛(wèi)星編號{,SVID,ele,az,cn0}，01至32<5>信噪比（C/No），00至99dB；無表示未接收到訊號<6>校驗(yàn)和注：每條語句最多包括四顆衛(wèi)星的信息，每顆衛(wèi)星的信息有四個數(shù)據(jù)項(xiàng)，即：衛(wèi)星編號、衛(wèi)星仰角、衛(wèi)星方位角、信噪比。3.4GSM模塊電路設(shè)計本模塊使用的是SIMCOM公司的SIM-800A模塊，本模塊的工作頻率在9800/1800MHz，采用SMT封裝，可以通過TTL的AT命令控制模塊以提供語音、短信、GPRS數(shù)據(jù)通信。模塊特性兩頻900/1800MHzGPRSmulti-slotclass12/10GPRSmobilstationclassB基本功能：語音通話、短信廣播、GPRS上網(wǎng)、硬件TCP/UDP協(xié)議、支持FTP/HTTP/SSL、DTMF檢測通訊網(wǎng)絡(luò)：支持移動、聯(lián)通、電信的2G網(wǎng)絡(luò)串口：預(yù)留TTL電平標(biāo)準(zhǔn)的串口，支持與使用5V電平標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)通訊使用MAX3232轉(zhuǎn)換芯片，支持RS-232標(biāo)準(zhǔn)串口通信待機(jī)平均功耗：0.6mA/4A圖3.6GSM模塊接口電路原理圖圖3.7GSM模塊實(shí)物圖3.5LCD1602液晶顯示模塊電路設(shè)計本設(shè)計采用的是LCD1602液晶顯示模塊，顯示屏每行行顯示八個字符，一共可以顯示兩行。LCD1602模塊體積小，功耗低，顯示內(nèi)容豐富，相比一般的LED數(shù)碼管來說，優(yōu)勢明顯。序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標(biāo)返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRA或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容表3.1控制命令表圖3.8LCD1602液晶顯示電路原理圖圖3.9LCD1602液晶實(shí)物圖3.6按鍵電路（含上拉電阻）設(shè)計在本系統(tǒng)中，按鍵作為系統(tǒng)的輸入，起到了人機(jī)交互的樞紐作用。按鍵的單片機(jī)控制引腳默認(rèn)為高電平，當(dāng)按鍵按下后，單片機(jī)的相關(guān)引腳則變成低電平。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的手動輸入。其電路原理圖如下圖所示。電路中電阻作用為上拉電阻，保證按鍵信號的穩(wěn)定輸出。圖3.10按鍵電路原理圖3.7WIFI模塊電路設(shè)計WIFI模塊使用的是ESP8266芯片，這一款芯片的片上處理能力強(qiáng)，存儲空間大，集成度高，可以使用GPIO口集成各種設(shè)備，在開發(fā)和運(yùn)行中占用最低的系統(tǒng)資源。AT指令集簡介：1、AT+RST

功能：重啟模塊2、AT+CWMODE=<mode>

功能：mode=1:Station模式（接收模式）mode=2：AP模式（發(fā)送模式）mode=3：AP+Station模式4結(jié)論圖4.1實(shí)物測試效果圖圖4.2測試效果圖測試過程中發(fā)現(xiàn)定位存在一定的偏差，但屬于預(yù)期范圍內(nèi)，其余功能（發(fā)送短信、手電筒、屏幕顯示）皆正常運(yùn)行。在實(shí)際生產(chǎn)中，該系統(tǒng)在進(jìn)行改進(jìn)后可實(shí)現(xiàn)功能并進(jìn)行較為準(zhǔn)確的定位。同時其價格合理、操作簡單、占用空間小，因此符合市場需求。在系統(tǒng)設(shè)計過程中，運(yùn)用了以下技術(shù)：STM32F103系列單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)。AD原理圖及PCB板設(shè)計。數(shù)字、模擬電路設(shè)計。GPS定位系統(tǒng)使用及設(shè)計。GSM系統(tǒng)使用及設(shè)計。焊接技術(shù)。參考文獻(xiàn)[1]中國寵物行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告[D].前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，2019[2]GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理與方法[M]劉基余.北京：科學(xué)出版社，2003[4]全球定位系統(tǒng)原理及其應(yīng)用[M].劉基余，李征航.北京：測繪出版社，1993[5]GPS導(dǎo)航原理與應(yīng)用[M].王惠南.北京：科學(xué)出版社，2003[6]新編單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].潘永雄.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2003[7]單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].張鵬.成都：電子科技大學(xué)出版社，2004.8[8]微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)[M].賈金玲.重慶：重慶大學(xué)出版社，2001.12.06[9]物聯(lián)網(wǎng)終端寵物定位器的解決方案及實(shí)踐研究[D].楊鋒.南京郵電大學(xué)，2018[10]基于嵌入式操作系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)技術(shù)研究[D].李石峰.西安電子科技大學(xué)，2018[11]傳感器及其應(yīng)用手冊[D].孫寶元，楊寶清.北京[12]基于GPRS和嵌入式計算機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].蔚承英,陳勇剛,楊利平等.安防科技,2016,2(12):18-20.[13]新型集成電路使用指南與典型應(yīng)用[M].楊振江，蔡德芳.西安：西安電子科技大學(xué)出版社1998.10謝辭這篇論文是在黃相杰老師的悉心指導(dǎo)下完成的，非常感謝黃老師從論文選題時對于我們這個題目提出的深刻見解讓我們收獲良多，也幫助我們確定的本論文的研究方向，少走了很多的彎路，在最后論文的撰寫過程和修改中提出了許多有用的建議，使得我最終完成畢業(yè)設(shè)計。 本論文的目標(biāo)是設(shè)計一個寵物定位項(xiàng)圈的硬件部分，在硬件設(shè)計階段，我先去網(wǎng)上搜索了有關(guān)定位技術(shù)的相關(guān)信息，發(fā)現(xiàn)定位技術(shù)知識真是門類頗多浩如煙海，在剛開始尋找資料的時候感覺找不到方向，像一個無頭蒼蠅一樣到處亂撞，后來經(jīng)過與導(dǎo)師的交流并且指導(dǎo)后，我慢慢找到了研究的方向。在對資料分析后，我了解了各種定位技術(shù)之間的不同，各自的優(yōu)缺點(diǎn)，通過總結(jié)最終定下了設(shè)計方案。在進(jìn)入硬件設(shè)計階段時，因?yàn)閷τ谠O(shè)計電路的不夠熟悉，仿真時總是出問題，在經(jīng)過的深入學(xué)習(xí)后，找出了錯誤的原因，最終解決了問題，設(shè)計了整個硬件系統(tǒng)并測試使用成功。雖然這個寵物定位項(xiàng)圈還存在很多不足的地方，但是在設(shè)計過程中，我學(xué)習(xí)到了很多知識，也增強(qiáng)了我的動手的能力，提高了解決問題的能力，更明白了學(xué)習(xí)與實(shí)踐相結(jié)合的道理。向老師，專家們在繁忙工作之余評審這篇論文表示由衷的感謝。也向各位在畢業(yè)設(shè)計中給我?guī)椭耐瑢W(xué)們表示感謝。最后向本論文的指導(dǎo)老師黃老師表示感謝。附錄圖1STM32單片機(jī)核心板內(nèi)部原理圖圖2GPS模塊電路原理圖圖圖3GSM模塊電路原理圖圖4WIFI模塊原理圖圖5實(shí)物圖正面圖6實(shí)物圖反面圖7寵物定位項(xiàng)圈原理圖

ExcelXP的八則快速輸入技巧如果我們在用ExcelXP處理龐大的數(shù)據(jù)信息時，不注意講究技巧和方法的話，很可能會花費(fèi)很大的精力。因此如何巧用ExcelXP，來快速輸入信息就成為各個ExcelXP用戶非常關(guān)心的話題，筆者向大家介紹幾則這方面的小技巧。1、快速輸入大量含小數(shù)點(diǎn)的數(shù)字如果我們需要在ExcelXP工作表中輸入大量的帶有小數(shù)位的數(shù)字時，按照普通的輸入方法，我們可能按照數(shù)字原樣大小直接輸入，例如現(xiàn)在要在單元格中輸入0.05這個數(shù)字時，我們會把“0.05”原樣輸入到表格中。不過如果需要輸入若干個帶有小數(shù)點(diǎn)的數(shù)字時，我們再按照上面的方法輸入的話，每次輸入數(shù)字時都需要重復(fù)輸入小數(shù)點(diǎn)，這樣工作量會變大，輸入效率會降低。其實(shí)，我們可以使用ExcelXP中的小數(shù)點(diǎn)自動定位功能，讓所有數(shù)字的小數(shù)點(diǎn)自動定位，從而快速提高輸入速度。在使用小數(shù)點(diǎn)自動定位功能時，我們可以先在ExcelXP的編輯界面中，用鼠標(biāo)依次單擊“工具”/“選項(xiàng)”/“編輯”標(biāo)簽，在彈出的對話框中選中“自動設(shè)置小數(shù)點(diǎn)”復(fù)選框，然后在“位數(shù)”微調(diào)編輯框中鍵入需要顯示在小數(shù)點(diǎn)右面的位數(shù)就可以了。以后我們再輸入帶有小數(shù)點(diǎn)的數(shù)字時，直接輸入數(shù)字，而小數(shù)點(diǎn)將在回車鍵后自動進(jìn)行定位。例如，我們要在某單元格中鍵入0.06的話，可以在上面的設(shè)置中，讓“位數(shù)”選項(xiàng)為2，然后直接在指定單元格中輸入6，回車以后，該單元格的數(shù)字自動變?yōu)椤?.06”，怎么樣簡單吧？2、快速錄入文本文件中的內(nèi)容現(xiàn)在您手邊假如有一些以純文本格式儲存的文件，如果此時您需要將這些數(shù)據(jù)制作成ExcelXP的工作表，那該怎么辦呢？重新輸入一遍，大概只有頭腦有毛病的人才會這樣做；將菜單上的數(shù)據(jù)一個個復(fù)制/粘貼到工作表中，也需花很多時間。沒關(guān)系！您只要在ExcelXP中巧妙使用其中的文本文件導(dǎo)入功能，就可以大大減輕需要重新輸入或者需要不斷復(fù)制、粘貼的巨大工作量了。使用該功能時，您只要在ExcelXP編輯區(qū)中，依次用鼠標(biāo)單擊菜單欄中的“數(shù)據(jù)/獲取外部數(shù)據(jù)/導(dǎo)入文本文件”命令，然后在導(dǎo)入文本會話窗口選擇要導(dǎo)入的文本文件，再按下“導(dǎo)入”鈕以后，程序會彈出一個文本導(dǎo)入向?qū)υ捒?，您只要按照向?qū)У奶崾具M(jìn)行操作，就可以把以文本格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成工作表的格式了。3、快速輸入大量相同數(shù)據(jù)如果你希望在不同的單元格中輸入大量相同的數(shù)據(jù)信息，那么你不必逐個單元格一個一個地輸入，那樣需要花費(fèi)好長時間，而且還比較容易出錯。你可以通過下面的操作方法在多個相鄰或不相鄰的單元格中快速填充同一個數(shù)據(jù)，具體方法為：首先同時選中需要填充數(shù)據(jù)的單元格。若某些單元格不相鄰，可在按住Ctrl鍵的同時，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，逐個選中；其次輸入要填充的某個數(shù)據(jù)。按住Ctrl鍵的同時，按回車鍵，則剛才選中的所有單元格同時填入該數(shù)據(jù)。4、快速進(jìn)行中英文輸入法切換一張工作表常常會既包含有數(shù)字信息，又包含有文字信息，要錄入這樣一種工作表就需要我們不斷地在中英文之間反復(fù)切換輸入法，非常麻煩，為了方便操作，我們可以用以下方法實(shí)現(xiàn)自動切換：首先用鼠標(biāo)選中需要輸入中文的單元格區(qū)域，然后在輸入法菜單中選擇一個合適的中文輸入法；接著打開“有效數(shù)據(jù)”對話框，選中“IME模式”標(biāo)簽，在“模式”框中選擇打開，單擊“確定”按鈕；然后再選中輸入數(shù)字的單元格區(qū)域，在“有效數(shù)據(jù)”對話框中，單擊“IME模式”選項(xiàng)卡，在“模式”框中選擇關(guān)閉（英文模式）；最后單擊“確定”按鈕，這樣用鼠標(biāo)分別在剛才設(shè)定的兩列中選中單元格，五筆和英文輸入方式就可以相互切換了。5、快速刪除工作表中空行刪除ExcelXP工作表中的空行，一般的方法是需要將空行都找出來，然后逐行刪除，但這樣做操作量非常大，很不方便。那么如何才能減輕刪除工作表中空行的工作量呢？您可以使用下面的操作方法來進(jìn)行刪除：首先打開要刪除空行的工作表，在打開的工作表中用鼠標(biāo)單擊菜單欄中的“插入”菜單項(xiàng)，并從下拉菜單中選擇“列”，從而插入一新的列Ｘ，在Ｘ列中順序填入整數(shù)；然后根據(jù)其他任何一列將表中的行排序，使所有空行都集中到表的底部。刪去所有空行中Ｘ列的數(shù)據(jù)，以Ｘ列重新排序，然后刪去Ｘ列。按照這樣的刪除方法，無論工作表中包含多少空行，您就可以很快地刪除了。6、快速對不同單元格中字號進(jìn)行調(diào)整在使用ExcelXP編輯文件時，常常需要將某一列的寬度固定，但由于該列各單元格中的字符數(shù)目不等，致使有的單元格中的內(nèi)容不能完全顯示在屏幕上，為了讓這些單元格中的數(shù)據(jù)都顯示在屏幕上，就不得不對這些單元格重新定義較小的字號。如果依次對這些單元格中的字號調(diào)整的話，工作量將會變得很大。其實(shí)，您可以采用下面的方法來減輕字號調(diào)整的工作量：首先新建或打開一個工作簿，并選中需要ExcelXP根據(jù)單元格的寬度調(diào)整字號的單元格區(qū)域；其次單擊用鼠標(biāo)依次單擊菜單欄中的“格式”/“單元格”/“對齊”標(biāo)簽，在“文本控制”下選中“縮小字體填充”復(fù)選框，并單擊“確定”按鈕；此后，當(dāng)你在這些單元格中輸入數(shù)據(jù)時，如果輸入的數(shù)據(jù)長度超過了單元格的寬度，ExcelXP能夠自動縮小字符的大小把數(shù)據(jù)調(diào)整到與列寬一致，以使數(shù)據(jù)全部顯示在單元格中。如果你對這些單元格的列寬進(jìn)行了更改，則字符可自動增大或縮小字號，以適應(yīng)新的單元格列寬，但是對這些單元格原設(shè)置的字體字號大小則保持不變。7、快速輸入多個重復(fù)數(shù)據(jù)在使用ExcelXP工作表的過程中，我們經(jīng)常要輸入大量重復(fù)的數(shù)據(jù),如果依次輸入，無疑工作量是巨大的?，F(xiàn)在我們可以借助ExcelXP的“宏”功能,來記錄首次輸入需要重復(fù)輸入的數(shù)據(jù)的命令和過程,然后將這些命令和過程賦值到一個組合鍵或工具欄的按鈕上,當(dāng)按下組合鍵時,計算機(jī)就會重復(fù)所記錄的操作。使用宏功能時，我們可以按照以下步驟進(jìn)行操作:首先打開工作表，在工作表中選中要進(jìn)行操作的單元格；接著再用鼠標(biāo)單擊菜單欄中的“工具”菜單項(xiàng)，并從彈出的下拉菜單中選擇“宏”子菜單項(xiàng)，并從隨后彈出的下級菜單中選擇“錄制新宏”命令；設(shè)定好宏后，我們就可以對指定的單元格，進(jìn)行各種操作，程序?qū)⒆詣訉λM(jìn)行的各方面操作記錄復(fù)制。8、快速處理多個工作表有時我們需要在ExcelXP中打開多個工作表來進(jìn)行編輯，但無論打開多少工作表，在某一時刻我們只能對一個工作表進(jìn)行編輯，編輯好了以后再依次編輯下一個工作表，如果真是這樣操作的話，我們倒沒有這個必要同時打開多個工作表了，因?yàn)槲覀兺瑫r打開多個工作表的目的就是要減輕處理多個工作表的工作量的，那么我們該如何實(shí)現(xiàn)這樣的操作呢？您可采用以下方法：首先按住“Shift"鍵或“Ctrl"鍵并配以鼠標(biāo)操作，在工作簿底部選擇多個彼此相鄰或不相鄰的工作表標(biāo)簽，然后就可以對其實(shí)行多方面的批量處理；接著在選中的工作表標(biāo)簽上按右鍵彈出快捷菜單，進(jìn)行插入和刪除多個工作表的操作；然后在“文件”菜單中選擇“頁面設(shè)置……”，將選中的多個工作表設(shè)成相同的頁面模式；再通過“編輯”菜單中的有關(guān)選項(xiàng)，在多個工作表范圍內(nèi)進(jìn)行查找、替換、定位操作；通過“格式”菜單中的有關(guān)選項(xiàng)，將選中的多個工作表的行、列、單元格設(shè)成相同的樣式以及進(jìn)行一次性全部隱藏操作；接著在“工具”菜單中選擇“選項(xiàng)……”，在彈出的菜單中選擇“視窗”和“編輯”按鈕，將選中的工作表設(shè)成相同的視窗樣式和單元格編輯屬性；最后選中上述工作表集合中任何一個工作表，并在其上完成我們所需要的表格，則其它工作表在相同的位置也同時生成了格式完全相同的表格。高效辦公Excel排序方法"集中營"排序是數(shù)據(jù)處理中的經(jīng)常性工作，Excel排序有序數(shù)計算（類似成績統(tǒng)計中的名次）和數(shù)據(jù)重排兩類。本文以幾個車間的產(chǎn)值和名稱為例，介紹Excel2000/XP的數(shù)據(jù)排序方法。一、數(shù)值排序1.RANK函數(shù)RANK函數(shù)是Excel計算序數(shù)的主要工具，它的語法為:RANK（number，ref，order），其中number為參與計算的數(shù)字或含有數(shù)字的單元格，ref是對參與計算的數(shù)字單元格區(qū)域的絕對引用，order是用來說明排序方式的數(shù)字（如果order為零或省略，則以降序方式給出結(jié)果，反之按升序方式）。例如圖1中E2、E3、E4單元格存放一季度的總產(chǎn)值，計算各車間產(chǎn)值排名的方法是:在F2單元格內(nèi)輸入公式“=RANK（E2，$E$2:$E$4）”，敲回車即可計算出鑄造車間的產(chǎn)值排名是2。再將F2中的公式復(fù)制到剪貼板，選中F3、F4單元格按Ctrl+V，就能計算出其余兩個車間的產(chǎn)值排名為3和1。如果B1單元格中輸入的公式為“=RANK（E2，$E$2:$E$4，1）”，則計算出的序數(shù)按升序方式排列，即2、1和3。需要注意的是:相同數(shù)值用RANK函數(shù)計算得到的序數(shù)（名次）相同，但會導(dǎo)致后續(xù)數(shù)字的序數(shù)空缺。假如上例中F2單元格存放的數(shù)值與F3相同，則按本法計算出的排名分別是3、3和1（降序時）。2.COUNTIF函數(shù)COUNTIF函數(shù)可以統(tǒng)計某一區(qū)域中符合條件的單元格數(shù)目，它的語法為COUNTIF（range，criteria）。其中range為參與統(tǒng)計的單元格區(qū)域，criteria是以數(shù)字、表達(dá)式或文本形式定義的條件。其中數(shù)字可以直接寫入，表達(dá)式和文本必須加引號。仍以圖1為例，F(xiàn)2單元格內(nèi)輸入的公式為“=COUNTIF（$E$2:$E$4，">"&E2）+1”。計算各車間產(chǎn)值排名的方法同上，結(jié)果也完全相同，2、1和3。此公式的計算過程是這樣的:首先根據(jù)E2單元格內(nèi)的數(shù)值，在連接符&的作用下產(chǎn)生一個邏輯表達(dá)式，即“>176.7”、“>167.3”等。COUNTIF函數(shù)計算出引用區(qū)域內(nèi)符合條件的單元格數(shù)量，該結(jié)果加一即可得到該數(shù)值的名次。很顯然，利用上述方法得到的是降序排列的名次，對重復(fù)數(shù)據(jù)計算得到的結(jié)果與RANK3.IF函數(shù)Excel自身帶有排序功能，可使數(shù)據(jù)以降序或升序方式重新排列。如果將它與IF函數(shù)結(jié)合，可以計算出沒有空缺的排名。以圖1中E2、E3、E4單元格的產(chǎn)值排序?yàn)槔唧w做法是:選中E2單元格，根據(jù)排序需要，單擊Excel工具欄中的“降序排序”或“升序排序”按鈕，即可使工作表中的所有數(shù)據(jù)按要求重新排列。假如數(shù)據(jù)是按產(chǎn)值由大到?。ń敌颍┡帕械?，而您又想賦予每個車間從1到n（n為自然數(shù)）的排名?？梢栽贕2單元格中輸入1，然后在G3單元格中輸入公式“=IF（E3=E2，G3,G3+1）”，只要將公式復(fù)制到G4等單元格，就可以計算出其他車間的產(chǎn)值排名。二、文本排序選舉等場合需要按姓氏筆劃為文本排序，Excel提供了比較好的解決辦法。如果您要將圖1數(shù)據(jù)表按車間名稱的筆劃排序，可以使用以下方法:選中排序關(guān)鍵字所在列（或行）的首個單元格（如圖1中的A1），單擊Excel“數(shù)據(jù)”菜單下的“排序”命令，再單擊其中的“選項(xiàng)”按鈕。選中“排序選項(xiàng)”對話框“方法”下的“筆畫排序”，再根據(jù)數(shù)據(jù)排列方向選擇“按行排序”或“按列排序”，“確定”后回到“排序”對話框（圖2）。如果您的數(shù)據(jù)帶有標(biāo)題行（如圖1中的“單位”之類），則應(yīng)選中“有標(biāo)題行”（反之不選），然后打開“主要關(guān)鍵字”下拉列表，選擇其中的“單位”，選中排序方式（“升序”或“降序”）后“確定”，表中的所有數(shù)據(jù)就會據(jù)此重新排列。此法稍加變通即可用于“第一名”、“第二名”等文本排序，請讀者自行摸索。三、自定義排序如果您要求Excel按照“金工車間”、“鑄造車間”和“維修車間”的特定順序重排工作表數(shù)據(jù)，前面介紹的幾種方法就無能為力了。這類問題可以用定義排序規(guī)則的方法解決:首先單擊Excel“工具”菜單下的“選項(xiàng)”命令，打開“選項(xiàng)”對話框中的“自定義序列”選項(xiàng)卡（圖3）。選中左邊“自定義序列”下的“新序列”，光標(biāo)就會在右邊的“輸入序列”框內(nèi)閃動，您就可以輸入“金工車間”、“鑄造車間”等自定義序列了，輸入的每個序列之間要用英文逗號分隔，或者每輸入一個序列就敲回車。如果序列已經(jīng)存在于工作表中，可以選中序列所在的單元格區(qū)域單擊“導(dǎo)入”，這些序列就會被自動加入“輸入序列”框。無論采用以上哪種方法，單擊“添加”按鈕即可將序列放入“自定義序列”中備用（圖3）。使用排序規(guī)則排序的具體方法與筆劃排序很相似，只是您要打開“排序選項(xiàng)”對話框中的“自定義排序次序”下拉列表，選中前面定義的排序規(guī)則，其他選項(xiàng)保持不動?；氐健芭判颉睂υ捒蚝蟾鶕?jù)需要選擇“升序”或“降序”，“確定”后即可完成數(shù)據(jù)的自定義排序。需要說明的是:顯示在“自定義序列”選項(xiàng)卡中的序列（如一、二、三等），均可按以上方法參與排序，請讀者注意Excel提供的自定義序列類型。談?wù)凟xcel輸入的技巧在Excel工作表的單元格中，可以使用兩種最基本的數(shù)據(jù)格式：常數(shù)和公式。常數(shù)是指文字、數(shù)字、日期和時間等數(shù)據(jù)，還可以包括邏輯值和錯誤值，每種數(shù)據(jù)都有它特定的格式和輸入方法，為了使用戶對輸入數(shù)據(jù)有一個明確的認(rèn)識，有必要來介紹一下在Excel中輸入各種類型數(shù)據(jù)的方法和技巧。一、輸入文本Excel單元格中的文本包括任何中西文文字或字母以及數(shù)字、空格和非數(shù)字字符的組合，每個單元格中最多可容納32000個字符數(shù)。雖然在Excel中輸入文本和在其它應(yīng)用程序中沒有什么本質(zhì)區(qū)別，但是還是有一些差異，比如我們在Word、PowerPoint的表格中，當(dāng)在單元格中輸入文本后，按回車鍵表示一個段落的結(jié)束，光標(biāo)會自動移到本單元格中下一段落的開頭，在Excel的單元格中輸入文本時，按一下回車鍵卻表示結(jié)束當(dāng)前單元格的輸入，光標(biāo)會自動移到當(dāng)前單元格的下一個單元格，出現(xiàn)這種情況時，如果你是想在單元格中分行，則必須在單元格中輸入硬回車，即按住Alt鍵的同時按回車鍵。二、輸入分?jǐn)?shù)幾乎在所有的文檔中，分?jǐn)?shù)格式通常用一道斜杠來分界分子與分母，其格式為“分子/分母”，在Excel中日期的輸入方法也是用斜杠來區(qū)分年月日的，比如在單元格中輸入“1/2”，按回車鍵則顯示“1月2日”，為了避免將輸入的分?jǐn)?shù)與日期混淆，我們在單元格中輸入分?jǐn)?shù)時，要在分?jǐn)?shù)前輸入“0”（零）以示區(qū)別，并且在“0”和分子之間要有一個空格隔開，比如我們在輸入1/2時，則應(yīng)該輸入“01/2”。如果在單元格中輸入“81/2”，則在單元格中顯示“81/2”，而在編輯欄中顯示“三、輸入負(fù)數(shù)在單元格中輸入負(fù)數(shù)時，可在負(fù)數(shù)前輸入“-”作標(biāo)識，也可將數(shù)字置在（）括號內(nèi)來標(biāo)識，比如在單元格中輸入“（88）”，按一下回車鍵，則會自動顯示為“-88”。四、輸入小數(shù)在輸入小數(shù)時，用戶可以向平常一樣使用小數(shù)點(diǎn)，還可以利用逗號分隔千位、百萬位等，當(dāng)輸入帶有逗號的數(shù)字時，在編輯欄并不顯示出來，而只在單元格中顯示。當(dāng)你需要輸入大量帶有固定小數(shù)位的數(shù)字或帶有固定位數(shù)的以“0”字符串結(jié)尾的數(shù)字時，可以采用下面的方法：選擇“工具”、“選項(xiàng)”命令，打開“選項(xiàng)”對話框，單擊“編輯”標(biāo)簽，選中“自動設(shè)置小數(shù)點(diǎn)”復(fù)選框，并在“位數(shù)”微調(diào)框中輸入或選擇要顯示在小數(shù)點(diǎn)右面的位數(shù)，如果要在輸入比較大的數(shù)字后自動添零，可指定一個負(fù)數(shù)值作為要添加的零的個數(shù)，比如要在單元格中輸入“88”后自動添加3個零，變成“88000”，就在“位數(shù)”微調(diào)框中輸入“-3”，相反，如果要在輸入“88”后自動添加3位小數(shù)，變成“0.088”，則要在“位數(shù)”微調(diào)框中輸入“3”。另外，在完成輸入帶有小數(shù)位或結(jié)尾零字符串的數(shù)字后，應(yīng)清除對“自動設(shè)置小數(shù)點(diǎn)”符選框的選定，以免影響后邊的輸入；如果只是要暫時取消在“自動設(shè)置小數(shù)點(diǎn)”中設(shè)置的選項(xiàng)，可以在輸入數(shù)據(jù)時自帶小數(shù)點(diǎn)。五、輸入貨幣值Excel幾乎支持所有的貨幣值，如人民幣（￥）、英鎊（￡）等。歐元出臺以后，Excel2000完全支持顯示、輸入和打印歐元貨幣符號。用戶可以很方便地在單元格中輸入各種貨幣值，Excel會自動套用貨幣格式，在單元格中顯示出來，如果用要輸入人民幣符號，可以按住Alt鍵，然后再數(shù)字小鍵盤上按“0165”即可。六、輸入日期Excel是將日期和時間視為數(shù)字處理的，它能夠識別出大部分用普通表示方法輸入的日期和時間格式。用戶可以用多種格式來輸入一個日期，可以用斜杠“/”或者“-”來分隔日期中的年、月、日部分。比如要輸入“2001年12月1日”，可以在單元各種輸入“2001/12/1”或者“2001-12-1七、輸入時間在Excel中輸入時間時，用戶可以按24小時制輸入，也可以按12小時制輸入，這兩種輸入的表示方法是不同的，比如要輸入下午2時30分38秒，用24小時制輸入格式為：2:30:38，而用12小時制輸入時間格式為：2:30:38p，注意字母“p”和時間之間有一個空格。如果要在單元格中插入當(dāng)前時間，則按Ctrl+Shift+;鍵。了解Excel公式的錯誤值經(jīng)常用Excel的朋友可能都會遇到一些莫名奇妙的錯誤值信息：#N/A！、#VALUE！、#DIV/O！等等，出現(xiàn)這些錯誤的原因有很多種，如果公式不能計算正確結(jié)果，Excel將顯示一個錯誤值，例如，在需要數(shù)字的公式中使用文本、刪除了被公式引用的單元格，或者使用了寬度不足以顯示結(jié)果的單元格。以下是幾種常見的錯誤及其解決方法。1．#####！原因：如果單元格所含的數(shù)字、日期或時間比單元格寬，或者單元格的日期時間公式產(chǎn)生了一個負(fù)值，就會產(chǎn)生#####！錯誤。解決方法：如果單元格所含的數(shù)字、日期或時間比單元格寬，可以通過拖動列表之間的寬度來修改列寬。如果使用的是1900年的日期系統(tǒng)，那么Excel中的日期和時間必須為正值，用較早的日期或者時間值減去較晚的日期或者時間值就會導(dǎo)致#####！錯誤。如果公式正確，也可以將單元格的格式改為非日期和時間型來顯示該值。2．#VALUE!當(dāng)使用錯誤的參數(shù)或運(yùn)算對象類型時，或者當(dāng)公式自動更正功能不能更正公式時，將產(chǎn)生錯誤值#VALUE!。原因一：在需要數(shù)字或邏輯值時輸入了文本，Excel不能將文本轉(zhuǎn)換為正確的數(shù)據(jù)類型。解決方法：確認(rèn)公式或函數(shù)所需的運(yùn)算符或參數(shù)正確，并且公式引用的單元格中包含有效的數(shù)值。例如：如果單元格A1包含一個數(shù)字，單元格A2包含文本"學(xué)籍"，則公式"=A1+A2"將返回錯誤值#VALUE!?？梢杂肧UM工作表函數(shù)將這兩個值相加（SUM函數(shù)忽略文本）：=SUM（A1:A2）。原因二：將單元格引用、公式或函數(shù)作為數(shù)組常量輸入。解決方法：確認(rèn)數(shù)組常量不是單元格引用、公式或函數(shù)。原因三：賦予需要單一數(shù)值的運(yùn)算符或函數(shù)一個數(shù)值區(qū)域。解決方法：將數(shù)值區(qū)域改為單一數(shù)值。修改數(shù)值區(qū)域，使其包含公式所在的數(shù)據(jù)行或列。3．#DIV/O!當(dāng)公式被零除時，將會產(chǎn)生錯誤值#DIV/O!。原因一：在公式中，除數(shù)使用了指向空單元格或包含零值單元格的單元格引用（在Excel中如果運(yùn)算對象是空白單元格，Excel將此空值當(dāng)作零值）。解決方法：修改單元格引用，或者在用作除數(shù)的單元格中輸入不為零的值。原因二：輸入的公式中包含明顯的除數(shù)零，例如：=5/0。解決方法：將零改為非零值。4．#NAME?在公式中使用了Excel不能識別的文本時將產(chǎn)生錯誤值#NAME?。原因一：刪除了公式中使用的名稱，或者使用了不存在的名稱。解決方法：確認(rèn)使用的名稱確實(shí)存在。選擇菜單"插入"|"名稱"|"定義"命令，如果所需名稱沒有被列出，請使用"定義"命令添加相應(yīng)的名稱。原因二：名稱的拼寫錯誤。解決方法：修改拼寫錯誤的名稱。原因三：在公式中使用標(biāo)志。解決方法：選擇菜單中"工具"|"選項(xiàng)"命令，打開"選項(xiàng)"對話框，然后單擊"重新計算"標(biāo)簽，在"工作薄選項(xiàng)"下，選中"接受公式標(biāo)志"復(fù)選框。原因四：在公式中輸入文本時沒有使用雙引號。解決方法：Excel將其解釋為名稱，而不理會用戶準(zhǔn)備將其用作文本的想法，將公式中的文本括在雙引號中。例如：下面的公式將一段文本"總計："和單元格B50中的數(shù)值合并在一起：="總計："&B50原因五：在區(qū)域的引用中缺少冒號。解決方法：確認(rèn)公式中，使用的所有區(qū)域引用都使用冒號。例如：SUM（A2:B34）。5．#N/A原因：當(dāng)在函數(shù)或公式中沒有可用數(shù)值時，將產(chǎn)生錯誤值#N/A。解決方法：如果工作表中某些單元格暫時沒有數(shù)值，請在這些單元格中輸入"#N/A"，公式在引用這些單元格時，將不進(jìn)行數(shù)值計算，而是返回#N/A。6．#REF!當(dāng)單元格引用無效時將產(chǎn)生錯誤值#REF！。原因：刪除了由其他公式引用的單元格，或?qū)⒁苿訂卧裾迟N到由其他公式引用的單元格中。解決方法：更改公式或者在刪除或粘貼單元格之后，立即單擊"撤消"按鈕，以恢復(fù)工作表中的單元格。7．#NUM！當(dāng)公式或函數(shù)中某個數(shù)字有問題時將產(chǎn)生錯誤值#NUM！。原因一：在需要數(shù)字參數(shù)的函數(shù)中使用了不能接受的參數(shù)。解決方法：確認(rèn)函數(shù)中使用的參數(shù)類型正確無誤。原因二：使用了迭代計算的工作表函數(shù)，例如：IRR或RATE，并且函數(shù)不能產(chǎn)生有效的結(jié)果。解決方法：為工作表函數(shù)使用不同的初始值。原因三：由公式產(chǎn)生的數(shù)字太大或太小，Excel不能表示。解決方法：修改公式，使其結(jié)果在有效數(shù)字范圍之間。8．#NULL！當(dāng)試圖為兩個并不相交的區(qū)域指定交叉點(diǎn)時將產(chǎn)生錯誤值#NULL！。原因：使用了不正確的區(qū)域運(yùn)算符或不正確的單元格引用。解決方法：