專利名稱：衛(wèi)星定位系統(tǒng)綜合教學(xué)平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及教學(xué)平臺(tái)，尤其涉及一種衛(wèi)星定位系統(tǒng)綜合教學(xué)平臺(tái)。
背景技術(shù)：
GPS是美國從20世紀(jì)70年代開始研制，于1994年全面建成，具有海、陸、空全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS是由空間星座、地面控制和用戶設(shè)備等三部分構(gòu)成的。GPS測量技術(shù)能夠快速、高效、準(zhǔn)確地提供點(diǎn)、線、面要素的精確三維坐標(biāo)以及其他相關(guān)信息，具有全天候、高精度、自動(dòng)化、高效益等顯著特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于軍事、民用交通(船舶、飛機(jī)、汽車等)導(dǎo)航、大地測量、攝影測量、野外考察探險(xiǎn)、土地利用調(diào)查、精確農(nóng)業(yè)以及日常生活(人員跟蹤、休閑娛樂)等不同領(lǐng)域。GPS車載終端依托衛(wèi)星定位、地理信息及無線通信等技術(shù)手段，實(shí)時(shí)掌握車輛位置和狀態(tài)數(shù)據(jù)，為物流運(yùn)輸企業(yè)提供調(diào)度管理信息的軟硬件綜合系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)主要有車載終端、GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器軟件和客戶端軟件組成。車載終端由主機(jī)模塊、天線和可選配件組成，其中主機(jī)模塊和天線構(gòu)成了車載終端的基礎(chǔ)部分，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位，探測經(jīng)緯度、時(shí)間、行進(jìn)方向和速度的基本功能，主機(jī)上留有數(shù)據(jù)接口，可根據(jù)需要外接設(shè)備和傳感器，以實(shí)現(xiàn)附件的功能要求。GPS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要大量的專業(yè)技術(shù)人員，為了在盡量短的時(shí)間內(nèi)培養(yǎng)出 GPS專業(yè)人才，就需要一套完整的GPS教學(xué)方案，不但讓學(xué)生能夠?qū)W到專業(yè)知識，同時(shí)還能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。讓學(xué)生全面了解GPS系統(tǒng)構(gòu)成、GPS接收器的核心工作原理，幫助學(xué)生盡快成為GPS行業(yè)的高級人才。現(xiàn)有技術(shù)無法用于教學(xué)，很難讓學(xué)習(xí)直觀的了解GPS工作原理，沒有一套有系統(tǒng)有流程的教學(xué)工具。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實(shí)用新型提供了一種衛(wèi)星定位系統(tǒng)綜合教學(xué)平臺(tái)具有四個(gè)平臺(tái)功能板和一個(gè)鏈接平臺(tái)板，四個(gè)平臺(tái)功能板分別是GPS原理開發(fā)板，GPRS原理開發(fā)板，防盜檢測開發(fā)板和信號模擬板，鏈接平臺(tái)板的核心構(gòu)件是核心主板，四個(gè)平臺(tái)功能板各自獨(dú)立且與鏈接平臺(tái)板連接，并通過鏈接平臺(tái)板作為相互交流的數(shù)據(jù)平臺(tái)從而實(shí)現(xiàn)各模塊在功能上相互整合，衛(wèi)星定位系統(tǒng)綜合教學(xué)平臺(tái)具有功能主要分為四個(gè)部分GPS、 GPRS、防盜檢測和信號模擬。平臺(tái)鏈接板作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠脚_(tái)，而數(shù)據(jù)的傳輸控制則是由平臺(tái)鏈接板的核心主板控制。現(xiàn)有的GPS產(chǎn)品是綜合性的一體化產(chǎn)品，本實(shí)用新型這些GPS產(chǎn)品按技術(shù)和功能劃分成不同的功能模塊，GPS原理開發(fā)板、GPRS原理開發(fā)板、防盜和檢測開發(fā)板和信號模擬開發(fā)板。通過不同技術(shù)的劃分，可以讓學(xué)生更直觀的觀察和分析單個(gè)技術(shù)，掌握該技術(shù)的知識和應(yīng)用，再將這些技術(shù)模組綜合起來放入一個(gè)教學(xué)平臺(tái)中，教導(dǎo)學(xué)生GPS是如何綜合每個(gè)技術(shù)成為一個(gè)產(chǎn)品的，讓學(xué)生更透徹的分析出每種技術(shù)的特征和功用，更全面的了解GPS。
圖1是衛(wèi)星定位系統(tǒng)綜合教學(xué)平臺(tái)示意圖；圖2是GPS原理開發(fā)板示意圖；圖3是GPRS原理開發(fā)板示意圖；圖4是防盜檢測開發(fā)板示意圖；圖5是信號模擬開發(fā)板示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1GPS原理開發(fā)板主要由GPS模塊、微控制單元(在本實(shí)用新型中也稱“MCU”，即圖 2中的“程序控制芯片”)、電源、顯示屏、串口和接口等部分組成，串口為RS232串口，接口 RS485接口。GPS模塊包含GPS芯片，GPS模塊與微控制單元連接，顯示屏與微控制單元連接；在微控制單元上設(shè)有一個(gè)或兩個(gè)RS232串口 ；在微控制單元上設(shè)有一個(gè)RS485接口。電源接通后，GPS芯片會(huì)檢測GPS衛(wèi)星信號，當(dāng)檢測到了 3顆以上的衛(wèi)星信號后就會(huì)實(shí)時(shí)接收 GPS定位數(shù)據(jù)。GPS定位數(shù)據(jù)通過MCU解析出GPS時(shí)間、經(jīng)度和緯度后轉(zhuǎn)傳輸?shù)斤@示屏上進(jìn)行顯示；也可以直接通過串口將接收到的GPS定位數(shù)據(jù)完整輸出或燒錄(copy)，當(dāng)GPS定位數(shù)據(jù)完整輸出GPS接收機(jī)協(xié)議分析器，可以查看GPS定位的原始數(shù)據(jù)，GPS接收機(jī)協(xié)議分析器是一款軟件，其主要功能是用來分析GPS實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)，廣州市粵峰通訊科技有限公司可以提供這款軟件，可通過市場購買獲得。GPS接收機(jī)協(xié)議分析器可以分析出衛(wèi)星數(shù)據(jù) 衛(wèi)星信號強(qiáng)度和衛(wèi)星在地球上的仰角和旋角，分析出定位數(shù)據(jù)經(jīng)度、緯度、狀態(tài)、速度、海拔和方向等。另外，GPS定位數(shù)據(jù)可以通過RS485接口將數(shù)據(jù)傳輸給其他主板，包括本實(shí)用新型的平臺(tái)鏈接板的核心主板。GPS模塊包括GPS芯片，GPS芯片會(huì)主動(dòng)接收衛(wèi)星信號，GPS模塊定位之后會(huì)接收到GPS的定位數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通過GPS原理開發(fā)板的MCU處理后，以兩種方式輸出RS232和 RS485。RS232是以串口的方式輸出到計(jì)算機(jī)終端上，通過GPS接收機(jī)協(xié)議解析分析器來分析處理GPS定位協(xié)議數(shù)據(jù)包。RS485接口則是和平臺(tái)鏈接板上的插槽連接起來，把分析后的 GPS數(shù)據(jù)傳送出去。RS-232是個(gè)人計(jì)算機(jī)上的通訊接口之一，由電子工業(yè)協(xié)會(huì)(Electronic Industries Association,EIA)所制定的異步傳輸標(biāo)準(zhǔn)接口。通常RS-232接口以9個(gè)引腳(DB-9)或是25個(gè)引腳(DB-2Q的型態(tài)出現(xiàn)，一般個(gè)人計(jì)算機(jī)上會(huì)有兩組RS-232接口，分別稱為COMl和COM2。我們的GPS開發(fā)板用的是9個(gè)引腳的RS232接口。本實(shí)用新型可以采用北斗衛(wèi)星接收芯片替代GPS芯片本實(shí)施例的有益效果是GPS原理開發(fā)板直觀的介紹了什么是GPS，GPS由什么構(gòu)成，GPS原理是什么，GPS 有什么功能。通過GPS原理開發(fā)板的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠簡捷、直觀的領(lǐng)悟GPS數(shù)據(jù)接收， 傳輸、分析處理和顯示的過程和原理，同時(shí)通過RS485借口將數(shù)據(jù)傳輸給其他主板，也了解了 GPS數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)其他功能的途徑。在這里通過軟硬件結(jié)合的方式來深入對GPS的了解，硬件部分主要介紹GPS如何接收衛(wèi)星信號、GPS定位以及產(chǎn)生GPS定位數(shù)據(jù)，軟件部分則是詳細(xì)說明GPS定位數(shù)據(jù)有哪些內(nèi)容。對這些GPS的基礎(chǔ)知識了解之后，學(xué)生就可以更好的掌握GPS在各個(gè)行業(yè)上的應(yīng)用。實(shí)施例2GPRS原理開發(fā)板由GPRS模塊、微控制單元(在本實(shí)用新型中也稱“MCU”，即圖3中的“程序控制芯片”)、電源、顯示屏、串口和接口等部分組成，串口為RS232串口，接口 RS485 接口。GPRS模塊包含GPRS芯片，GPRS模塊與微控制單元連接，顯示屏與微控制單元連接； 在微控制單元上設(shè)有一個(gè)或兩個(gè)RS232串口 ；在微控制單元上設(shè)有一個(gè)RS485接口。該開發(fā)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)功能板集成了國外知名品牌的GPRS芯片，完全支持國際通用的AT指令集。通電后，如圖3所示，電源燈亮，信號指示燈不停的閃爍，顯示屏顯示“信號狀態(tài)指示圖標(biāo)”，如果通訊提供商支持也可以顯示“中國移動(dòng)”或“中國聯(lián)通”或其他通訊商的信息。將連接線插入程序控制芯片的RS232串口中，使程序控制芯片和GPRS協(xié)議分析器(或者其他串口調(diào)試工具)之間能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可以通過GPRS協(xié)議分析器用AT指令通過RS232將數(shù)據(jù)傳輸至程序控制芯片，程序控制芯片將AT指令發(fā)向GPRS，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)短信、打電話、查看短信等功能，就像兩人用手機(jī)在交流信息一樣，只不過手機(jī)是把底層的內(nèi)容都封裝在一個(gè)黑匣子當(dāng)中，而GPRS開發(fā)功能板則是讓黑匣子中的內(nèi)容顯示出來，便于學(xué)生學(xué)習(xí)研究，了解底層的通信原理；該開發(fā)板中有兩個(gè)復(fù)位按鈕，上方的一個(gè)是控制顯示屏的，當(dāng)按下該復(fù)位按鈕之后，顯示屏上的內(nèi)容會(huì)重新顯示；下方的一個(gè)是控制M C U的，當(dāng)按下該按鈕之后，M CU重啟。本實(shí)用新型可以采用GSM模塊替代GPRS模塊。GPRS協(xié)議分析器是一款軟件，主要功能是通過串口發(fā)送AT指令來控制GPRS模塊進(jìn)行通訊的，廣州市粵峰通訊科技有限公司可以提供這款軟件，可通過市場購買獲得。GPRS原理開發(fā)板的GPRS模塊主要是負(fù)責(zé)無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，同時(shí)也與鏈接平臺(tái)板交換數(shù)據(jù)，從鏈接平臺(tái)板接收的數(shù)據(jù)則由鏈接平臺(tái)板通過RS485接口傳輸，例如GPS的定位數(shù)據(jù)就是由鏈接平臺(tái)板控制GPS板發(fā)送到GPRS板的。從無線網(wǎng)絡(luò)接收的數(shù)據(jù)也是通過RS485發(fā)送到鏈接平臺(tái)板的，鏈接平臺(tái)板接收到這些數(shù)據(jù)后可以通過顯示屏來
顯不fe息。防盜和檢測到的數(shù)據(jù)，以及信號模擬的數(shù)據(jù)也是通過RS485接口輸出，鏈接平臺(tái)板處理之后顯示到顯示屏上，鏈接平臺(tái)板再將數(shù)據(jù)通過RS485接口傳輸?shù)紾PRS原理開發(fā)板，再通過GPRS原理開發(fā)板發(fā)送到無線網(wǎng)絡(luò)中，監(jiān)控設(shè)備接收到無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，由監(jiān)控的顯示器上看到這些數(shù)據(jù)。實(shí)施例3防盜檢測開發(fā)板包括GPRS模塊、微控制單元(在本實(shí)用新型中也稱“MCU”，即圖4 中的“程序控制芯片”)、GPRS模塊與微控制單元，微控制單元與汽車的繼電器連接，GPRS模塊依賴于無線網(wǎng)絡(luò)接收電腦或手機(jī)的指令。當(dāng)GPRS原理開發(fā)板中有SIM卡并接通電源之后，顯示屏上顯示“信號圖標(biāo)”等信息。用GPRS原理開發(fā)板可以和手機(jī)互通信息。其實(shí)起主要作用的是GPRS通信模塊和MCU (即程序控制芯片);當(dāng)用普通的手機(jī)可以通過GPRS網(wǎng)絡(luò)向GPRS原理開發(fā)板下發(fā)指令，GPRS 原理開發(fā)板中的GPRS芯片負(fù)責(zé)接收指令，然后由程序控制芯片處理指令，然后通過繼電器控制汽車電路或油路，比如車輛被盜時(shí)，可以遠(yuǎn)程發(fā)送斷油、斷電等指令。本技術(shù)方案直觀、能夠清楚的向?qū)W生展示技術(shù)原理。實(shí)施例4[0030]信號模擬開發(fā)板，包括GPRS協(xié)議分析器、微控制單元(在本實(shí)用新型中也稱 “MCU”，即圖5中的“程序控制芯片”)、GPRS模塊，GPRS協(xié)議分析器和微控制單元通過RS232 連接，GPRS模塊與微控制單元連接，GPRS模塊依賴于無線網(wǎng)絡(luò)向電腦或手機(jī)發(fā)送指令。將RS232串口線接到GPRS原理開發(fā)板上程序控制芯片(即MCU)串口中，GPRS協(xié)議分析器通過RS232接口發(fā)送AT指令，MCU接收到這些AT指令，并將根據(jù)指令的類型做出相應(yīng)的處理，然后會(huì)通知GPRS通信模塊，實(shí)現(xiàn)通過串口向手機(jī)發(fā)送信息。通過相應(yīng)的設(shè)置， 在某些情況發(fā)生時(shí)(如車輛劇烈震動(dòng))MCU會(huì)自動(dòng)檢測，并控制GPRS通信模塊發(fā)送消息和報(bào)警到電腦或手機(jī)上。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種衛(wèi)星定位系統(tǒng)綜合教學(xué)平臺(tái)，其特征在于，該平臺(tái)包括GPS原理開發(fā)板，GPRS原理開發(fā)板，防盜檢測開發(fā)板和信號模擬開發(fā)板，鏈接平臺(tái)板的核心構(gòu)件是核心主板，開發(fā)板各自獨(dú)立且與鏈接平臺(tái)板連接，并通過鏈接平臺(tái)板作為相互交流的數(shù)據(jù)平臺(tái)從而實(shí)現(xiàn)各模塊在功能上相互整合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星定位系統(tǒng)綜合教學(xué)平臺(tái)，其特征在于GPS原理開發(fā)板包括GPS模塊、微控制單元、電源、顯示屏、串口和接口 ；GPS模塊包含GPS芯片，GPS模塊與微控制單元連接，顯示屏與微控制單元連接；在微控制單元上設(shè)有一個(gè)或兩個(gè)RS232串口 ；在微控制單元上設(shè)有一個(gè)RS485接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星定位系統(tǒng)綜合教學(xué)平臺(tái)，其特征在于GPRS原理開發(fā)板包括GPRS模塊、微控制單元、電源、顯示屏、串口和接口 ；GPRS模塊包含GPRS芯片，GPRS模塊與微控制單元連接，顯示屏與微控制單元連接；在微控制單元上設(shè)有一個(gè)或兩個(gè)RS232 串口 ；在微控制單元上設(shè)有一個(gè)RS485接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的衛(wèi)星定位系統(tǒng)綜合教學(xué)平臺(tái)，其特征在于GPRS原理開發(fā)板包括GPRS模塊、微控制單元、電源、顯示屏、串口和接口組成；GPRS模塊包含GPRS芯片， GPRS模塊與微控制單元連接，顯示屏與微控制單元連接；在微控制單元上設(shè)有一個(gè)或兩個(gè) RS232串口 ；在微控制單元上設(shè)有一個(gè)RS485接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的衛(wèi)星定位系統(tǒng)綜合教學(xué)平臺(tái)，其特征在于防盜檢測開發(fā)板包括GPRS模塊、微控制單元、GPRS模塊與微控制單元，微控制單元與汽車的繼電器連接，GPRS模塊依賴于無線網(wǎng)絡(luò)接收電腦或手機(jī)的指令。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的衛(wèi)星定位系統(tǒng)綜合教學(xué)平臺(tái)，其特征在于信號模擬開發(fā)板，包括GPRS協(xié)議分析器、微控制單元、GPRS模塊，GPRS協(xié)議分析器和微控制單元通過RS232連接，GPRS模塊與微控制單元連接，GPRS模塊依賴于無線網(wǎng)絡(luò)向電腦或手機(jī)發(fā)送指令。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種衛(wèi)星定位系統(tǒng)綜合教學(xué)平臺(tái)，該平臺(tái)包括GPS原理開發(fā)板，GPRS原理開發(fā)板，防盜檢測開發(fā)板和信號模擬開發(fā)板，鏈接平臺(tái)板的核心構(gòu)件是核心主板，四個(gè)開發(fā)板各自獨(dú)立且與鏈接平臺(tái)板連接，并通過鏈接平臺(tái)板作為相互交流的數(shù)據(jù)平臺(tái)從而實(shí)現(xiàn)各模塊在功能上相互整合。本實(shí)用新型所述GPS產(chǎn)品按技術(shù)和功能劃分成不GPS原理開發(fā)板、GPRS原理開發(fā)板、防盜和檢測開發(fā)板和信號模擬開發(fā)板?？梢宰寣W(xué)生更直觀的觀察和分析單個(gè)技術(shù)，將這些技術(shù)模組綜合起來放入一個(gè)教學(xué)平臺(tái)中，教導(dǎo)學(xué)生GPS是如何綜合每個(gè)技術(shù)成為一個(gè)產(chǎn)品的，讓學(xué)生更透徹的分析出每種技術(shù)的特征和功用。
文檔編號G09B9/00GK202058323SQ20102069472
公開日2011年11月30日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者向懷坤, 秦方, 袁媛 申請人:廣州市粵峰通訊科技有限公司, 深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院