[實用新型]一種基于單片機(jī)的低功耗可組網(wǎng)定位儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020579819.5
• 申請日: 2010-10-28
• 公開（公告）號: CN201837726U
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李偉偉;崔立志;王少華;苗壯;薛吉星;王玉凱;崔賽華;張文娟
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號: G01S19/45
• 分類號: G01S19/45;G01C17/28;H04L1/00
• 代理公司: 鄭州大通專利商標(biāo)代理有限公司 41111
• 代理人: 白毅明

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種定位儀，特別是涉及一種基于單片機(jī)的低功耗可組網(wǎng)定位儀。?

背景技術(shù)

隨著GPS（英文Global?Position?System的字頭簡稱，即全球定位系統(tǒng)，利用導(dǎo)航衛(wèi)星為全球用戶提供實時的、高精度的三維速度的時間信息）應(yīng)用研究的不斷深入,?大量GPS?用戶設(shè)備已用于艦船、飛機(jī)的導(dǎo)航、導(dǎo)彈衛(wèi)星測控、精密授時、作戰(zhàn)訓(xùn)練、石油資源開發(fā)等方面。近年來,?車輛的跟蹤和導(dǎo)航、農(nóng)業(yè)、公安和旅游等也納入GPS?的應(yīng)用范圍。目前作為GPS?典型集成應(yīng)用系統(tǒng)（如個人導(dǎo)航系統(tǒng)、GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)等）的核心技術(shù)，都涉及到如何在移動環(huán)境下完成GPS數(shù)據(jù)的采集與無線網(wǎng)絡(luò)傳輸。國內(nèi)外對該技術(shù)的實現(xiàn)主要是采用筆記本電腦、PDA?或價精密專用硬件作為硬件平臺，以及GPS、GPRS或GSM?等相關(guān)外設(shè)。由于系統(tǒng)涉及的硬件較多，項目投資和開發(fā)周期較長，后期運(yùn)營成本高，因此這些系統(tǒng)只能應(yīng)用于某些行業(yè)，使用受到限制。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型針對現(xiàn)有的GPS定位儀價格高、功能不夠完善、操作麻煩且無法免費(fèi)通信的不足，提出一種基于單片機(jī)的低功耗可組網(wǎng)定位儀，既能測得所處位置的三維空間信息和氣壓、溫度環(huán)境信息，又能通過無線數(shù)傳進(jìn)行小流量數(shù)據(jù)通信，將各種信息傳輸?shù)酵痪W(wǎng)絡(luò)的其他定位儀上。?

本實用新型所采用的技術(shù)方案：?

一種基于單片機(jī)的低功耗可組網(wǎng)定位儀，含有控制模塊、GPS模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、傳感器模塊、顯示及報警模塊，所述控制模塊采用51系列任一種單片機(jī)為核心處理器，控制模塊外接GPS模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、傳感器模塊、顯示及報警模塊，所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊選用多通道微功率嵌入式無線數(shù)傳模塊；傳感器模塊包括MEMS壓力傳感器和地磁傳感器；控制模塊連接顯示及報警模塊并通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊將信息傳到網(wǎng)絡(luò)上各節(jié)點設(shè)備。

所述的基于單片機(jī)的低功耗可組網(wǎng)定位儀，GPS模塊選用C3-470CGPS模塊；無線數(shù)據(jù)傳輸模塊選用多通道微功率嵌入式無線數(shù)傳模塊APC230-43；控制模塊核心處理器采用中國宏晶公司的STC12C5A60S2單片機(jī)，所述單片機(jī)外接存儲電路、按鍵控制電路、震蕩電路、復(fù)位電路，存儲電路采用?AT24c1024存儲器；GPS模塊和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊分別通過相應(yīng)的控制端口和數(shù)據(jù)端口連接單片機(jī)。?

所述的基于單片機(jī)的低功耗可組網(wǎng)定位儀，MEMS壓力傳感器采用BMP085，地磁傳感器采用MEMS兩軸磁傳感器MMC212；壓力傳感器BMP085通過I²C總線直接與處理器相連，（測量大氣壓以及環(huán)境溫度，并通過氣壓矯正高度）；地磁傳感器通過相應(yīng)的控制端口和數(shù)據(jù)端口連接單片機(jī)，測量所在處磁場在X,Y方向的分量信息，由單片機(jī)通過算法得到北極方向。?

所述的基于單片機(jī)的低功耗可組網(wǎng)定位儀，傳感器模塊包括加速度傳感器，所述加速度傳感器采用美國Freescale公司的一款單芯片MMA7260三軸加速度傳感器；所述加速度傳感器分別通過相應(yīng)的控制端口和數(shù)據(jù)端口連接單片機(jī)。?

所述的基于單片機(jī)的低功耗可組網(wǎng)定位儀，顯示及報警模塊中顯示模塊采用NOKIA?5110?LCD液晶顯示屏，所述LCD液晶顯示屏采用串行接口與單片機(jī)通訊連接，報警模塊采用一揚(yáng)聲器接入一級放大器電路，所述放大器控制基極通過一耦合電阻連接單片機(jī)的相應(yīng)I/0輸出端口。?

本實用新型的有益積極效果：?

1、本實用新型基于單片機(jī)的低功耗可組網(wǎng)定位儀，將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)的空間信息服務(wù)中，既能獲取空間信息又能獲取環(huán)境參數(shù)，還能進(jìn)行免費(fèi)通信。本實用新型將革命性的改變傳統(tǒng)的基于位置的服務(wù)機(jī)制，使作為主體的人、作為客體的真實世界以及經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)字世界三者無縫的結(jié)合起來，實現(xiàn)不受任何時間和空間局限的互動，最終目的是根本性地改變?nèi)伺c數(shù)字地球、人與現(xiàn)實世界的交互方式，能夠為任何基于空間的作業(yè)系統(tǒng)如導(dǎo)航、數(shù)字戰(zhàn)場、智能交通、旅游、探險、娛樂等提供全新的作業(yè)模式。應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用前景將更加廣闊。

2、本實用新型基于單片機(jī)的低功耗可組網(wǎng)定位儀，既能測出所在地三維空間信息，又能測出溫度、氣壓，最終通過由無線數(shù)傳構(gòu)建的優(yōu)先級主站授權(quán)無線網(wǎng)絡(luò)，將信息傳輸?shù)狡渌O(shè)備上。可為用戶提供更加實用快捷的服務(wù)。采用的單片機(jī)和傳感器等各功能模塊均具備功耗低、體積小的特點，采用常用3.7V手機(jī)鋰電池可輕松滿足需求，使本定位儀常時間穩(wěn)定運(yùn)行。?

附圖說明

圖1：本實用新型基于單片機(jī)的低功耗可組網(wǎng)定位儀原理框圖；?

圖2：可組網(wǎng)定位儀控制模塊電路原理示意圖；