專利名稱：便攜式gps定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于GPS定位無(wú)線環(huán)境檢測(cè)儀裝置領(lǐng)域，尤其是一種攜帶方便，零能 耗的便攜式GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀裝置。
背景技術(shù)：
目前，常用的GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀存在的問(wèn)題是使用不方便，需要外部電源， 不便于在農(nóng)村野外環(huán)境使用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種攜帶方便，零能耗的便攜式GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè) 儀裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是便攜式GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀裝置，其特征是由太 陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能充電控制電路和GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀組成，所述的GPS定位無(wú)線環(huán)境 監(jiān)測(cè)儀設(shè)置有可插拔傳感器；所述的太陽(yáng)能電池和太陽(yáng)能充電控制電路連接，太陽(yáng)能電池 和GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀連接。所述的GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀由殼體和位于殼體內(nèi)部的控制裝置組成，在殼體 上設(shè)置有無(wú)線通訊天線、傳感器防水連接口、按鍵、GPS定位模塊外接天線。所述的嵌入式系統(tǒng)的主板由ROM內(nèi)存、RAM內(nèi)存、CPU、彩色I(xiàn)XD顯示屏、GPS模塊、 RS232模塊、無(wú)線通訊模塊、聯(lián)排按鍵，模擬輸入信號(hào)前處理端電路、傳感器輸入接口 ；所述 CPU分別與ROM內(nèi)存、RAM內(nèi)存、彩色LCD顯示屏、GPS模塊、RS232模塊、無(wú)線通訊模塊、聯(lián) 排按鍵，模擬輸入信號(hào)前處理端電路、傳感器輸入接口連接。本實(shí)用新型的效果是便攜式GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀裝置，其特征是由太陽(yáng)能 電池、太陽(yáng)能充電控制電路和GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀組成，所述的GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān) 測(cè)儀設(shè)置有可插拔傳感器；所述的太陽(yáng)能電池和太陽(yáng)能充電控制電路連接，太陽(yáng)能電池和 GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀連接。該便攜式GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀用于實(shí)時(shí)環(huán)境參數(shù)的取樣監(jiān)測(cè)和監(jiān)測(cè)后的無(wú) 線數(shù)據(jù)傳輸。該便攜式監(jiān)測(cè)儀具有傳感器數(shù)字信號(hào)接口和模擬信號(hào)接口，使用者可以通 過(guò)插拔方式來(lái)掛帶不同環(huán)境傳感器進(jìn)行環(huán)境取樣，取樣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于閃存存儲(chǔ)器中(data flash)，使用者可以根據(jù)需要通過(guò)便攜儀的彩色LCD顯示屏的用戶界面選擇操作本儀器。 同時(shí)便攜儀內(nèi)部的GPS模塊提供了采集數(shù)據(jù)的位置標(biāo)簽，將存儲(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)和GPS全球定位 系統(tǒng)的地標(biāo)信號(hào)通過(guò)無(wú)線通訊方式傳輸給用戶端。本儀器為能源自給型，便攜儀的提箱內(nèi) 配有太陽(yáng)能板和太陽(yáng)能充電電池以及相應(yīng)的充電控制電路，給整個(gè)系統(tǒng)提供電源，因此整 個(gè)系統(tǒng)無(wú)需外部電源也無(wú)需更換電池，便于在農(nóng)村野外環(huán)境使用。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型使用狀態(tài)圖；圖2是圖1中GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀結(jié)構(gòu)示意圖圖3是圖2中GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀側(cè)視圖；圖4是圖2中GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀電路框圖；圖5是圖2中GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀流程框圖。
具體實(shí)施方式
便攜式GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀裝置主要便攜式GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀和能源 自給系統(tǒng)組成，能源自給系統(tǒng)太陽(yáng)能充電電池以及相應(yīng)的充電控制電路。根據(jù)使用需要，傳 感器可以單獨(dú)拆卸，置換，以滿足特定的監(jiān)測(cè)功能。該系統(tǒng)的管理由嵌入式軟件實(shí)現(xiàn)。便攜 式GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀系統(tǒng)具有攜帶方便，零能耗，將存儲(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)和GPS全球定位系 統(tǒng)的地標(biāo)信號(hào)通過(guò)無(wú)線通訊方式傳輸給用戶端的特點(diǎn)。便攜式GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀裝置，由太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能充電控制電路和GPS 定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀組成，GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀設(shè)置有可插拔傳感器；所述的太陽(yáng)能 電池和太陽(yáng)能充電控制電路連接，太陽(yáng)能電池和GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀連接。圖1中，為本實(shí)用新型的使用狀態(tài)圖。便攜式GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀裝置，由便 攜式提箱1、太陽(yáng)能板2、太陽(yáng)能電池3、太陽(yáng)能充電控制電路4和GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀 5組成，GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀設(shè)置有可插拔傳感器7，太陽(yáng)能板2、太陽(yáng)能電池3、太陽(yáng)能 充電控制電路4和GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀5均放置在便攜式提箱內(nèi)。太陽(yáng)能板和太陽(yáng)能充電電池以及相應(yīng)的充電控制電路組成能源自給單元，對(duì)整個(gè)系 統(tǒng)提供電源。箱體內(nèi)的太陽(yáng)能板具有獨(dú)立支架，可以拿出箱體后支立。在使用現(xiàn)場(chǎng)獲取太陽(yáng)能 向電能的轉(zhuǎn)換，向便攜式GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀的太陽(yáng)能電池充電。從而實(shí)現(xiàn)能源自給。圖2中，GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀由殼體和位于殼體內(nèi)部的控制裝置組成，在殼體 上設(shè)置有無(wú)線通訊天線11、傳感器防水連接口 13、按鍵14、GPS定位模塊外接天線15。12為監(jiān)測(cè)儀的彩色I(xiàn)XD顯示屏。該顯示屏支持VGA解析度的彩色數(shù)字用戶界面和 相關(guān)的數(shù)字圖形，數(shù)字圖像顯示。監(jiān)測(cè)儀的傳感器防水連接口 13有兩個(gè)，一個(gè)為數(shù)字接口，支持?jǐn)?shù)字傳感器，另一 個(gè)為模擬接口，支持模擬傳感器。按鍵14為控制和選擇監(jiān)測(cè)儀功能控制按鈕。為了使得使 用者操作方便，設(shè)計(jì)配置了一排5個(gè)按鍵。GPS定位模塊的外接天線15，以確保GPS信號(hào)的接收質(zhì)量。圖3中，11為無(wú)線通訊天線，17為GPS定位模塊的外接天線接口。圖4中，本便攜式GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀含有一個(gè)嵌入式系統(tǒng)的主板。所述的 嵌入式系統(tǒng)的主板由ROM內(nèi)存、RAM內(nèi)存、CPU、彩色I(xiàn)XD顯示屏、GPS模塊、RS232模塊、無(wú) 線通訊模塊、聯(lián)排按鍵，模擬輸入信號(hào)前處理端電路、傳感器輸入接口 ；所述CPU分別與ROM 內(nèi)存、RAM內(nèi)存、彩色I(xiàn)XD顯示屏、GPS模塊、RS232模塊、無(wú)線通訊模塊、聯(lián)排按鍵，模擬輸入 信號(hào)前處理端電路、傳感器輸入接口連接。在嵌入式系統(tǒng)軟件的控制下，便攜式GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀對(duì)實(shí)時(shí)環(huán)境參數(shù)取 樣監(jiān)測(cè)，然后完成監(jiān)測(cè)后的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。其主要功能包括支持可插拔式傳感器取樣，并將取樣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于閃存存儲(chǔ)器中(data flash) 0支持彩色LCD顯示屏的用戶界面，為使用者 提供了便捷的操作和管理方法。同時(shí)便攜儀內(nèi)部的GPS模塊提供了采集數(shù)據(jù)的位置標(biāo)簽。 將存儲(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)和GPS全球定位系統(tǒng)的地標(biāo)信號(hào)通過(guò)無(wú)線通訊方式傳輸給用戶端。各部分的功能介紹如下ROM內(nèi)存功能為支持嵌入式只讀軟件(firmware)功能；RAM內(nèi)存功能為提供嵌入式系統(tǒng)CPU的應(yīng)用程序軟件等的運(yùn)算使用內(nèi)存空間32比特RISC CPU用以支持傳感器采樣，數(shù)據(jù)處理，無(wú)線通訊，GPS控制讀取，以及 彩色LCD顯示屏的人機(jī)界面功能；彩色I(xiàn)XD顯示屏，該顯示屏與B9的聯(lián)排按鍵配合，在嵌入式軟件系統(tǒng)的統(tǒng)一管理 控制下，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)界面交互的功能GPS模塊，該模塊提供了來(lái)自GPS的全球定位系統(tǒng)的一系列信息，包括經(jīng)度，緯度， 高度，時(shí)間等。這些信息經(jīng)由嵌入式軟件處理，與環(huán)境監(jiān)測(cè)參數(shù)融入，形成了含有GPS全球 定位系統(tǒng)地標(biāo)信號(hào)的環(huán)境參數(shù)指標(biāo)。該指標(biāo)通過(guò)無(wú)線通訊模塊B8傳輸給用戶端；RS232模塊，這一模塊提供了嵌入式系統(tǒng)與其他RS232設(shè)備進(jìn)行串口通訊的接口。 同時(shí)也支持本便攜式GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀與筆記本電腦的串口通訊；無(wú)線通訊模塊，本無(wú)線通訊模塊為GPRS和3G兼容模塊。該模塊提供了便攜式GPS 定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀將數(shù)據(jù)無(wú)線上傳至用戶的服務(wù)器的功能；聯(lián)排按鍵，這些聯(lián)排按鍵各自與CPU的中斷針(interrupt pin)相連，當(dāng)其按下 時(shí)，嵌入式系統(tǒng)軟件程序即可判別，從而運(yùn)行中斷軟件程序。由于這些中斷軟件程序的功 能，使得聯(lián)排按鍵與B5中彩色LCD顯示屏配合，形成了人機(jī)界面的顯示和互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了人機(jī) 互動(dòng)。在嵌入式軟件系統(tǒng)的統(tǒng)一管理控制下，完成了以人機(jī)界面交互的方式控制便攜式GPS 定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀的功能模擬輸入信號(hào)前處理端電路，該前端處理電路的主要功能為兩個(gè)第一，完成模擬 輸入信號(hào)電流源向模擬電壓源的轉(zhuǎn)換，從而使得CPU的A/D轉(zhuǎn)換輸入物理量都統(tǒng)一在電壓 源的基礎(chǔ)上。第二，調(diào)整模擬信號(hào)輸入電壓的動(dòng)態(tài)范圍，確保與CPU的A/D電壓輸入動(dòng)態(tài)范 圍的匹配，以獲得滿量程的輸入信號(hào)值，提高信號(hào)質(zhì)量；傳感器輸入接口，該接口一個(gè)為數(shù)字接口，支持?jǐn)?shù)字傳感器輸入的數(shù)字信號(hào)。另一 個(gè)為模擬接口，支持模擬傳感器輸入的模擬信號(hào)。圖5中，便攜式GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀用戶界面設(shè)計(jì)。A為開(kāi)機(jī)后主界面，當(dāng)儀器開(kāi)機(jī)后該界面首先出現(xiàn)，等待任意按鍵輸入。當(dāng)用戶按 鍵輸入被便攜儀的中斷程序確認(rèn)后，即進(jìn)入下一級(jí)界面B。界面B為4個(gè)可選項(xiàng)的界面。這四個(gè)可選項(xiàng)為⑴水質(zhì)參數(shù)可選參數(shù)；⑵氣體 參數(shù)可選項(xiàng)；(3)GPS全球定位系統(tǒng)參數(shù)可選項(xiàng)；(4)無(wú)線通訊(GPRS或3G)可選項(xiàng)。在這 4個(gè)可選項(xiàng)之下，新的下一級(jí)界面又分別提供了 4個(gè)水質(zhì)參數(shù)相關(guān)的可選項(xiàng)氣體參數(shù)相關(guān) 可選項(xiàng)、GPS參數(shù)可選項(xiàng)、GPRS、3G可選項(xiàng)，在每個(gè)可選項(xiàng)之下，又分別有4個(gè)可選項(xiàng)。對(duì)水質(zhì)參數(shù)有B11水溫、B12pH、B13D0和B14下一頁(yè)；對(duì)氣體參數(shù)而言有B21氣 溫、B22C02、B23NH3和B24下頁(yè)，其它可以類推。由于聯(lián)排按鍵與CPU中斷針的對(duì)應(yīng)連接，使得每個(gè)按鍵在使用者按下后造成的電 信號(hào)狀態(tài)變化，都為CPU的中斷程序所解讀，從而建立了按鍵與界面選項(xiàng)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。這個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系為相關(guān)的中斷服務(wù)程序提供了參數(shù)，從而使得按鍵和界面的對(duì)應(yīng)到達(dá)了與其 相關(guān)的嵌入式中斷服務(wù)程序的相關(guān)函數(shù)支持，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)界面的互動(dòng)功能。 具體操作步驟如下開(kāi)機(jī)后，顯示便攜儀主界面，此界面開(kāi)機(jī)后首先出現(xiàn)，儀器等 待任意按鍵輸入。當(dāng)用戶按鍵輸入被便攜儀的中斷程序確認(rèn)后，即進(jìn)入下一級(jí)界面B。界 面B為4個(gè)可選項(xiàng)的界面。這四個(gè)可選項(xiàng)為(1)水質(zhì)參數(shù)可選參數(shù)、(2)氣體參數(shù)可選項(xiàng)、 (3)GPS全球定位系統(tǒng)參數(shù)可選項(xiàng)和(4)無(wú)線通訊(GPRS或3G)可選項(xiàng)。當(dāng)使用者按鍵輸入 選擇水質(zhì)參數(shù)，進(jìn)入B1界面。在此基礎(chǔ)之上，用戶又按鍵選擇B14進(jìn)入下頁(yè)界面，在此選項(xiàng) 之下，按鍵選擇B144進(jìn)入聯(lián)系我們新的下一級(jí)界面。其它操作類推。
權(quán)利要求便攜式GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀裝置，其特征是由太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能充電控制電路和GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀組成，所述的GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀設(shè)置有可插拔傳感器；所述的太陽(yáng)能電池和太陽(yáng)能充電控制電路連接，太陽(yáng)能電池和GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀裝置，其特征是所述的GPS 定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀由殼體和位于殼體內(nèi)部的控制裝置組成，在殼體上設(shè)置有無(wú)線通訊天 線、傳感器防水連接口、按鍵、GPS定位模塊外接天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀裝置，其特征是所述的嵌入 式系統(tǒng)的主板由ROM內(nèi)存、RAM內(nèi)存、CPU、彩色I(xiàn)XD顯示屏、GPS模塊、RS232模塊、無(wú)線通訊 模塊、聯(lián)排按鍵，模擬輸入信號(hào)前處理端電路、傳感器輸入接口 ；所述CPU分別與ROM內(nèi)存、 RAM內(nèi)存、彩色I(xiàn)XD顯示屏、GPS模塊、RS232模塊、無(wú)線通訊模塊、聯(lián)排按鍵，模擬輸入信號(hào) 前處理端電路、傳感器輸入接口連接。
專利摘要一種攜帶方便，零能耗的便攜式GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀裝置。技術(shù)方案是其特征是由太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能充電控制電路和GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀組成，所述的GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀設(shè)置有可插拔傳感器；所述的太陽(yáng)能電池和太陽(yáng)能充電控制電路連接，太陽(yáng)能電池和GPS定位無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)儀連接。
文檔編號(hào)H02J7/00GK201607245SQ20102010299
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者李華 申請(qǐng)人:李華