專(zhuān)利名稱：全球衛(wèi)星定位的海圖及魚(yú)群探測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及衛(wèi)星定位(GPS)、航海和海洋漁業(yè)儀器，特別是一種將全球衛(wèi)星定位儀(GPS)、海圖導(dǎo)航儀和聲納魚(yú)群探測(cè)儀組合為一體的儀器，適合于普通小型漁船使用。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)已有單獨(dú)的GPS定位儀，單獨(dú)的GPS+海圖黑白顯示導(dǎo)航儀和單獨(dú)的測(cè)深儀，測(cè)深儀可以作為魚(yú)群探測(cè)應(yīng)用。但這些儀器的技術(shù)水平已經(jīng)落后，其性能已不能滿足用戶的要求。雖然可以將三種儀器擺放在一起使用，但使用操作仍然很不方便，普通漁民很難掌握使用這些設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提出一種將全球衛(wèi)星定位儀(GPS)、海圖導(dǎo)航儀和聲納魚(yú)群探測(cè)儀組合為一體的儀器，該儀器易于掌握，操作方便。
本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，制造一種全球衛(wèi)星定位的海圖和魚(yú)群探測(cè)儀，該儀器包括GPS技術(shù)中衛(wèi)星信號(hào)接收、信號(hào)譯碼轉(zhuǎn)換部分，顯示器和海圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，以及測(cè)深儀的聲納換能器和換能器驅(qū)動(dòng)接收電路；尤其是還包括了一個(gè)綜合處理三種不同性質(zhì)儀器信息內(nèi)容的中央處理單元，內(nèi)有一片MCU；還包括了一個(gè)可以鍵入三種不同性質(zhì)儀器的操作命令的操作面板；還包括了一個(gè)綜合向各個(gè)工作單元提供各種不同工作電壓的電源單元；MCU控制的LCD顯示器，綜合顯示三種不同性質(zhì)儀器的信息內(nèi)容。
本實(shí)用新型不是簡(jiǎn)單的將三種儀器拼裝在一起，而是設(shè)置一中央處理單元，其中有一MCU(微處理器)，在本實(shí)用新型中采用的是KPS38C01，當(dāng)然也可以采用功能相當(dāng)?shù)钠渌吞?hào)微處理器，該微處理器負(fù)責(zé)對(duì)所有單元進(jìn)行智能化處理和控制。因此，在本實(shí)用新型中僅采用了單獨(dú)GSP儀器中的衛(wèi)星信號(hào)接收、信號(hào)譯碼轉(zhuǎn)換部分，該部分負(fù)責(zé)接收1.5GHZ全球衛(wèi)星定位信號(hào)，然后把1.5GHZ信號(hào)降低為35MHZ，解調(diào)譯碼后，把定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)NMEA數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)中包含本船的位置、速度、方位、時(shí)間及可用的衛(wèi)星號(hào)碼等信息，MCU一個(gè)串行通訊口的RXD端連接衛(wèi)星信號(hào)接收、信號(hào)譯碼轉(zhuǎn)換部分的信號(hào)輸出端，衛(wèi)星信號(hào)數(shù)據(jù)由此輸入MCU；又在中央處理單元中設(shè)置了海圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，在其中固化了海圖儀的相關(guān)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)由MCU根據(jù)需要調(diào)用；又僅采用了單獨(dú)測(cè)深儀的聲納換能器和換能器驅(qū)動(dòng)電路，聲波的發(fā)射由中央處理單元的MCU控制，接收到的回波信號(hào)送回到MCU處理；本實(shí)用新型只設(shè)置一個(gè)顯示器，將現(xiàn)有技術(shù)的三種儀器的顯示信息全部在此顯示器上顯示，顯示也由MCU進(jìn)行控制管理；同時(shí)，一個(gè)可以鍵入三種不同性質(zhì)儀器的操作命令的操作面板上的按鍵，是由MCU的8根口線構(gòu)成的鍵盤(pán)矩陣；本實(shí)用新型只設(shè)置一個(gè)電源單元，將漁船提供的DC 12V或24V電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定輸出的DC 5V，12V，30V電源，供不同的芯片、不同的零部件、不同的用途使用。本實(shí)用新型的MCU中固化的控制軟件考慮到使用者為普通漁民，因此在保證精確運(yùn)算控制的同時(shí)，盡量簡(jiǎn)化儀器的操作。
同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型比現(xiàn)有技術(shù)三種單獨(dú)功能擺放在一起的儀器容易掌握的多，操作也方便的多，普通漁民便可以熟練使用。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
如

圖1所示一種全球衛(wèi)星定位的海圖及魚(yú)群探測(cè)儀，該儀器包括GPS技術(shù)中衛(wèi)星信號(hào)接收、信號(hào)譯碼轉(zhuǎn)換部分，顯示器和海圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，以及測(cè)深儀的聲納換能器和換能器驅(qū)動(dòng)接收電路；尤其是還包括了一個(gè)綜合處理三種不同性質(zhì)儀器信息內(nèi)容的中央處理單元，內(nèi)有一片MCU；還包括了一個(gè)可以鍵入三種不同性質(zhì)儀器的操作命令的操作面板；還包括了一個(gè)綜合向各個(gè)工作單元提供各種不同工作電壓的電源單元；MCU控制的LCD顯示器，綜合顯示三種不同性質(zhì)儀器的信息內(nèi)容。
如圖2所示，本實(shí)用新型全球衛(wèi)星定位的海圖及魚(yú)群探測(cè)儀的聲納驅(qū)動(dòng)和接收部分中脈沖波的發(fā)射是由MCU控制，接收到的返回信號(hào)也要送到MCU進(jìn)行運(yùn)算處理。
如圖3所示，本實(shí)用新型全球衛(wèi)星定位的海圖及魚(yú)群探測(cè)儀的海圖工作原理如下中央處理單元中設(shè)置海圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器U47、U48、U55；中央處理單元的MCU一個(gè)串行通訊口的RXD端連接衛(wèi)星信號(hào)接收、信號(hào)譯碼轉(zhuǎn)換部分的信號(hào)輸出端，這個(gè)RXD端是KPS38C01的第38腳，由衛(wèi)星信號(hào)接收、信號(hào)譯碼轉(zhuǎn)換電路將接收到的信號(hào)解調(diào)譯碼后，產(chǎn)生國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的NMEA0183數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)輸入到MCU，并將數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存，MCU根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算出本船的東經(jīng)北緯位置，計(jì)算出與目的地之間的距離，計(jì)算出當(dāng)時(shí)的日期和時(shí)間，計(jì)算出本船的航速及移動(dòng)方向并將本船的位置在海圖上標(biāo)示出來(lái)。
MCU計(jì)算出相關(guān)位置海圖數(shù)據(jù)存放于存儲(chǔ)器U47、U48、U55內(nèi)的地址之后，從該地址讀出這些數(shù)據(jù)，經(jīng)由數(shù)據(jù)總線D0-D7傳輸并暫存在存儲(chǔ)芯片U51內(nèi)，再由顯示驅(qū)動(dòng)芯片U52驅(qū)動(dòng)液晶顯示器顯示出來(lái)。
如圖4所示，本實(shí)用新型全球衛(wèi)星定位的海圖及魚(yú)群探測(cè)儀的中央處理單元的操作面板上有若干指示燈，在此電原理圖上給出了3只LP1-LP3，此用途的燈的數(shù)量可以增減，一個(gè)可以鍵入三種不同性質(zhì)儀器的操作命令的操作面板上的按鍵，是由MCU的8根口線構(gòu)成的鍵盤(pán)矩陣，這8根口線是KPS38C01的P0.0至P0.7，操作指令都由此鍵入；還有一個(gè)電源開(kāi)關(guān)按鍵POWER，用來(lái)開(kāi)啟和關(guān)閉儀器。
如圖5所示，本實(shí)用新型全球衛(wèi)星定位的海圖及魚(yú)群探測(cè)儀的電源單元統(tǒng)一向所有的工作單元供電，由于使用漁船提供的DC 12V或24V電壓，需要將其轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的DC 5V，12V和30V電壓輸出，因此，電源單元采用開(kāi)關(guān)電源原理設(shè)計(jì)，船上電源+極直接接到變壓器T1的7腳和PKEY1，當(dāng)按一下POWER鍵時(shí)，PKEY1和PKEY2導(dǎo)通，從而有一脈沖到Q2的B腳，這樣使Q1的B腳瞬間變成低電位，而Q1的C腳有電流輸出，在D1的作用下保持有9V電壓加給U6和U1，U1的C腳輸出脈沖推動(dòng)Q3和Q6，在變壓器T1的初級(jí)產(chǎn)生電磁感應(yīng)，在次級(jí)有交變電壓產(chǎn)生，經(jīng)整流濾波，輸出DC 5V，12V，30V電壓供整臺(tái)儀器使用。為使輸出電壓穩(wěn)定，用U2監(jiān)控12V電壓來(lái)控制U1的9、10腳從而使輸出穩(wěn)定。PKO和PKI接MCU的第56腳和第54腳，U6的3腳脈沖輸出經(jīng)由U4、PKI送到MCU，MCU根據(jù)脈沖寬度計(jì)算出供電電壓值。關(guān)機(jī)時(shí)，長(zhǎng)按POWER鍵，MCU在3秒內(nèi)沒(méi)有檢測(cè)到PKI脈沖信號(hào)就會(huì)使PKO輸出高電平，使Q2的B腳變成低電平，使Q1的C腳無(wú)電流輸出，整機(jī)停止工作。
如圖6所示，本實(shí)用新型全球衛(wèi)星定位的海圖及魚(yú)群探測(cè)儀的中央控制單元海圖部分的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于U47、U48和U55三片只讀存儲(chǔ)器中，本實(shí)用新型采用的是27C801，每片的容量為8M位，三片合在一起就是3M字節(jié)，存儲(chǔ)整個(gè)東南亞地區(qū)海圖數(shù)據(jù)已經(jīng)足夠。當(dāng)然也可以采用其他型號(hào)、不同容量的存儲(chǔ)器。圖中MCU訪問(wèn)只讀存儲(chǔ)器U47、U48和U55的方式是常見(jiàn)的尋址訪問(wèn)形式。
本實(shí)用新型全球衛(wèi)星定位的海圖及魚(yú)群探測(cè)儀的顯示部分是現(xiàn)有成熟的技術(shù)，MCU將所要顯示的數(shù)據(jù)先暫存于隨機(jī)存儲(chǔ)器U51中，MCU再驅(qū)動(dòng)集成電路U52就可以驅(qū)動(dòng)LCD液晶顯示屏。
如圖7所示，本實(shí)用新型全球衛(wèi)星定位的海圖及魚(yú)群探測(cè)儀的聲納驅(qū)動(dòng)和接收電路，MCU的I/O口線TXP1、TXP2接聲納換能器和換能器驅(qū)動(dòng)接收電路的發(fā)射受控端Q3、Q4的基極和Q5、Q6的基極；MCU的一個(gè)I/O口線SIG和S.GND接D12的負(fù)極和變壓器T5的另一端，接收返回信號(hào)。
本實(shí)用新型所使用的主要元、器件如下表。


實(shí)踐證明，按照本實(shí)用新型技術(shù)方案設(shè)計(jì)制造的三合一的全球衛(wèi)星定位的海圖及魚(yú)群探測(cè)儀將三種儀器的功能組合在一起，彩色顯示，性能穩(wěn)定，易于掌握，易于操作，特別適合東南亞沿海普通漁民使用。
權(quán)利要求1.一種全球衛(wèi)星定位的海圖及魚(yú)群探測(cè)儀，該儀器包括GPS技術(shù)中衛(wèi)星信號(hào)接收、信號(hào)譯碼轉(zhuǎn)換部分，顯示器和海圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，以及測(cè)深儀的聲納換能器和換能器驅(qū)動(dòng)接收電路；其特征在于還包括了一個(gè)綜合處理三種不同性質(zhì)儀器信息內(nèi)容的中央處理單元，內(nèi)有一片MCU；還包括了一個(gè)可以鍵入三種不同性質(zhì)儀器的操作命令的操作面板；還包括了一個(gè)綜合向各個(gè)工作單元提供各種不同工作電壓的電源單元；MCU控制的LCD顯示器，綜合顯示三種不同性質(zhì)儀器的信息內(nèi)容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全球衛(wèi)星定位的海圖及魚(yú)群探測(cè)儀，其特征在于所述的MCU的I/O口線TXP1、TXP2接聲納換能器和換能器驅(qū)動(dòng)接收電路的發(fā)射受控端Q3、Q4的基極和Q5、Q6的基極；MCU的一個(gè)I/O口線SIG和S.GND接D12的負(fù)極和變壓器T5的另一端，接收返回信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全球衛(wèi)星定位的海圖及魚(yú)群探測(cè)儀，其特征在于在所述的中央處理單元中設(shè)置海圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全球衛(wèi)星定位的海圖及魚(yú)群探測(cè)儀，其特征在于所述的一個(gè)可以鍵入三種不同性質(zhì)儀器的操作命令的操作面板上的按鍵，是由MCU的8根口線構(gòu)成的鍵盤(pán)矩陣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全球衛(wèi)星定位的海圖及魚(yú)群探測(cè)儀，其特征在于所述的中央處理單元的MCU的一個(gè)串行通訊口的RXD端連接衛(wèi)星信號(hào)接收、信號(hào)譯碼轉(zhuǎn)換部分的信號(hào)輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全球衛(wèi)星定位的海圖及魚(yú)群探測(cè)儀，其特征在于所述的電源單元將船上電源+極直接接到變壓器T1的7腳和PKEY1，PKEY1和PKEY2接POWER按鍵，PKO和PKI接MCU的第56腳和第54腳。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全球衛(wèi)星定位的海圖及魚(yú)群探測(cè)儀，其特征在于所述的MCU的8根口線構(gòu)成的鍵盤(pán)矩陣，這8根口線是KPS38C01的P0.0至P0.7。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的全球衛(wèi)星定位的海圖及魚(yú)群探測(cè)儀，其特征在于所述的MCU的一個(gè)串行通訊口的RXD端是KPS38C01的第38腳。
專(zhuān)利摘要一種全球衛(wèi)星定位的海圖及魚(yú)群探測(cè)儀，該儀器包括GPS技術(shù)中衛(wèi)星信號(hào)接收、信號(hào)譯碼轉(zhuǎn)換部分，顯示器和海圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，以及測(cè)深儀的聲納換能器和換能器驅(qū)動(dòng)接收電路；其特征在于還包括了一個(gè)綜合處理三種不同性質(zhì)儀器信息內(nèi)容的中央處理單元，內(nèi)有一片MCU；還包括了一個(gè)可以鍵入三種不同性質(zhì)儀器的操作命令的操作面板；還包括了一個(gè)綜合向各個(gè)工作單元提供各種不同工作電壓的電源單元；MCU控制的LCD顯示器，綜合顯示三種不同性質(zhì)儀器的信息內(nèi)容。本實(shí)用新型將三種儀器的功能組合在一起，彩色顯示，性能穩(wěn)定，功能齊全，易于掌握，易于操作，特別適合東南亞地區(qū)沿海普通漁民使用。
文檔編號(hào)G01S15/96GK2575686SQ0224913
公開(kāi)日2003年9月24日 申請(qǐng)日期2002年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月1日
發(fā)明者黃冠南, 陳啟明, 許振輝, 蘇瑞威 申請(qǐng)人:陳華平