基于gps的可移动文件保管箱控制器设计【字数：10060】
当前我国面临的环境复杂多变，安全形势不容乐观，这也对各类涉密单位在机密文件的保管和使用方面提出了更高的要求。针对这一需求，本课题设计了一种适用于各类涉密单位的可移动文件保管箱的控制器。该控制器以STC89C52RC单片机为核心，与GPS模块、显示屏、按键输入模块、开锁执行机构驱动模块等外围器件相结合实现其功能。将控制器安装于普通的文件保管箱后，若经过授权的人员将该文件箱带离保管区域，其所经过的位置将通过GPS进行定时记录，输入密码开箱取文件操作也将被记录。所有数据在文件箱归还保管区域后可以上传读取，从而可追溯文件箱的使用是否合规，提高了各类涉密单位人员使用保密文件的安全性，从根本上解除携带保密文件带来的隐患。系统测试结果表明，此系统用户操作方便，可有效地追溯文件箱的经过地点和使用情况，基本实现了设计目标，具备一定的应用价值。
目录
1绪 论 1
1.1研究目的及意义 1
1.2研究内容 1
1.3结构安排 2
2设计方案的确定 3
2.1方案要素考虑 3
2.2设计方案 3
2.3方案论证 3
2.4理论分析 4
3可移动文件保管箱控制器硬件设计 5
3.1系统设计原理 5
3.2GPS模块 5
3.2.1模块功能 5
3.2.2配备FLASH 6
3.2.3在线升级功能 6
3.3GPS模块的技术描述
3.3.1GPS关键技术 6
3.3.2GPS技术规范 6
3.3.3外观尺寸 8
3.3.4PCB layout 8
3.3.5PIN排列图 9
3.3.6管脚定义 10
3.3.7电气参数 11
3.4GPS模块应用电路
3.4.1有源天线应用方案 11
3.4.2无源天线应用方案 12
3.5单片机的概述 13
3.5.1单片机内部结构图 13
3.5.2STC89C52RC主要特性 14
3.5.3STC89C52RC引脚图 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
5
4可移动文件保管箱控制器软件设计 16
4.1系统功能设计 16
4.2系统软件开发环境简介 16
4.3软件设计 17
4.3.1设计总体流程图 17
4.3.2开锁子程序流程 17
4.3.3连接上位机管理模式子程序流程 18
4.3.4 GPS任务流程 19
4.3.5 GPS信号数据处理 19
4.3.6 GPS信号处理相关程序介绍 20
5可移动文件保管箱控制器系统测试 22
5.1系统调试搭建 22
5.2功能测试 22
结 论 27
参考文献 28
致 谢 29
1绪 论
1.1研究目的及意义
当前我国的信息安全环境复杂多变，信息安全存在着刻不容缓的隐患，这也对各类涉密单位在机密文件的保管和使用方面提出了更高的要求。移动式文件保险箱时常需要携带与使用，所以需要采取一些措施来提高其保密性与安全性。在对移动式保险箱加入可追踪定位功能后，提高保险箱的确定性，防止使用人员携带不规范、泄密，随意带到不该放置的地方，导致信息的泄露，保障了一定的监督机制与对文件的保护机制。
众所周知，在商务办公楼、各类银行、行政、酒店、国企、高校、商场、研究所、军工、楼盘等企业或者单位[1]，在工作期间时常用到一种体积偏小、易于携带、使用简便的文件保管箱。即使这类保险的加密工作不断完善，但从整体的保密水平来看，仍然存在一个十分严重的问题，即：由于箱体体积相对较小，易隐藏，当箱体被带离时[2]，无法获悉信息。让携带者按照规定使用里面的文件，是要做到相应的监督、定期检查[3]。
现如今已经是信息时代，以大数据信息为主的时代，由于人与人联系更加紧密、频繁，越来越多的用人单位需要签订保密协议，确保在劳动中为企业单位的重要信息、资料保密。例如研究院里的开发人员、技术岗位的专员、高层的管事，他们在单位企业中担任着重要职位，无论是研发、技术更新、人事资料等等机密信息都是不得外传的，只有他们有效保护商业、军事、研究所等的机密信息，才能使得企业单位能够稳固[4]。在携带机密文件途中，一旦机密流失、泄露，将会带来难以预测的危害。因此本课题设计了基于GPS的可移动文件保管箱系统，该系统对整体机密文件监督、保密的水平将有很大的提升，有希望从源头上解决可移动式文件保管存在的缺陷[5]。
为解除可移动式室外保险箱存在的安全隐患，有效实施监督与定期检查工作，本课题结合了当代先进的GPS卫星定位技术、信息传输技术，融入电子密码保险箱中，达到“无形控有形”的设计构想。
1.2研究内容
本设计中为了实现对文件定位跟踪，保护其机密性的功能，需要引入GPS技术。GPS全球定位系统（Global Positioning System）目前已经是比较成熟的技术[6]。
本课题拟在基础的文件保管箱安全系统上，研究基于单片机和GPS模块的定位监测系统来改进其安全性。对于GPS定位来说，最重要的环节之一是对得到的UTC时间、经纬度数据，进行误差分析，因此需要比对数据传输的真实性和可靠性进行研究。主要研究的内容应包括下列几个方面：
(1)GPS模块的选型。重点考虑数据准确度高，稳定性好，抗干扰能力强，信号易于处理、传输，便于全天候应用，使用方便的器件[7]。
(2)系统的硬件结构。结构要容易实现，并使系统的电路框架尽量简单。同时在软、硬件程序设计时，一定要增加干扰防护机制，提高系统的抗扰性，保证系统的稳定能力。
(3)系统的软件设计。包括单片机端的软件设计和 PC 机上的监控的软件设计。合理设计代码以节约单片机内部的RAM空间资源 [8]。
1.3结构安排
本课题内容框架设计如下：
第一章，绪论。
第二章，系统方案确认。
第三章，系统的硬件设计。
第四章，系统的软件设计。
目录
1绪 论 1
1.1研究目的及意义 1
1.2研究内容 1
1.3结构安排 2
2设计方案的确定 3
2.1方案要素考虑 3
2.2设计方案 3
2.3方案论证 3
2.4理论分析 4
3可移动文件保管箱控制器硬件设计 5
3.1系统设计原理 5
3.2GPS模块 5
3.2.1模块功能 5
3.2.2配备FLASH 6
3.2.3在线升级功能 6
3.3GPS模块的技术描述
3.3.1GPS关键技术 6
3.3.2GPS技术规范 6
3.3.3外观尺寸 8
3.3.4PCB layout 8
3.3.5PIN排列图 9
3.3.6管脚定义 10
3.3.7电气参数 11
3.4GPS模块应用电路
3.4.1有源天线应用方案 11
3.4.2无源天线应用方案 12
3.5单片机的概述 13
3.5.1单片机内部结构图 13
3.5.2STC89C52RC主要特性 14
3.5.3STC89C52RC引脚图 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
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4可移动文件保管箱控制器软件设计 16
4.1系统功能设计 16
4.2系统软件开发环境简介 16
4.3软件设计 17
4.3.1设计总体流程图 17
4.3.2开锁子程序流程 17
4.3.3连接上位机管理模式子程序流程 18
4.3.4 GPS任务流程 19
4.3.5 GPS信号数据处理 19
4.3.6 GPS信号处理相关程序介绍 20
5可移动文件保管箱控制器系统测试 22
5.1系统调试搭建 22
5.2功能测试 22
结 论 27
参考文献 28
致 谢 29
1绪 论
1.1研究目的及意义
当前我国的信息安全环境复杂多变，信息安全存在着刻不容缓的隐患，这也对各类涉密单位在机密文件的保管和使用方面提出了更高的要求。移动式文件保险箱时常需要携带与使用，所以需要采取一些措施来提高其保密性与安全性。在对移动式保险箱加入可追踪定位功能后，提高保险箱的确定性，防止使用人员携带不规范、泄密，随意带到不该放置的地方，导致信息的泄露，保障了一定的监督机制与对文件的保护机制。
众所周知，在商务办公楼、各类银行、行政、酒店、国企、高校、商场、研究所、军工、楼盘等企业或者单位[1]，在工作期间时常用到一种体积偏小、易于携带、使用简便的文件保管箱。即使这类保险的加密工作不断完善，但从整体的保密水平来看，仍然存在一个十分严重的问题，即：由于箱体体积相对较小，易隐藏，当箱体被带离时[2]，无法获悉信息。让携带者按照规定使用里面的文件，是要做到相应的监督、定期检查[3]。
现如今已经是信息时代，以大数据信息为主的时代，由于人与人联系更加紧密、频繁，越来越多的用人单位需要签订保密协议，确保在劳动中为企业单位的重要信息、资料保密。例如研究院里的开发人员、技术岗位的专员、高层的管事，他们在单位企业中担任着重要职位，无论是研发、技术更新、人事资料等等机密信息都是不得外传的，只有他们有效保护商业、军事、研究所等的机密信息，才能使得企业单位能够稳固[4]。在携带机密文件途中，一旦机密流失、泄露，将会带来难以预测的危害。因此本课题设计了基于GPS的可移动文件保管箱系统，该系统对整体机密文件监督、保密的水平将有很大的提升，有希望从源头上解决可移动式文件保管存在的缺陷[5]。
为解除可移动式室外保险箱存在的安全隐患，有效实施监督与定期检查工作，本课题结合了当代先进的GPS卫星定位技术、信息传输技术，融入电子密码保险箱中，达到“无形控有形”的设计构想。
1.2研究内容
本设计中为了实现对文件定位跟踪，保护其机密性的功能，需要引入GPS技术。GPS全球定位系统（Global Positioning System）目前已经是比较成熟的技术[6]。
本课题拟在基础的文件保管箱安全系统上，研究基于单片机和GPS模块的定位监测系统来改进其安全性。对于GPS定位来说，最重要的环节之一是对得到的UTC时间、经纬度数据，进行误差分析，因此需要比对数据传输的真实性和可靠性进行研究。主要研究的内容应包括下列几个方面：
(1)GPS模块的选型。重点考虑数据准确度高，稳定性好，抗干扰能力强，信号易于处理、传输，便于全天候应用，使用方便的器件[7]。
(2)系统的硬件结构。结构要容易实现，并使系统的电路框架尽量简单。同时在软、硬件程序设计时，一定要增加干扰防护机制，提高系统的抗扰性，保证系统的稳定能力。
(3)系统的软件设计。包括单片机端的软件设计和 PC 机上的监控的软件设计。合理设计代码以节约单片机内部的RAM空间资源 [8]。
1.3结构安排
本课题内容框架设计如下：
第一章，绪论。
第二章，系统方案确认。
第三章，系统的硬件设计。
第四章，系统的软件设计。
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