專利名稱：汽車地理位置實時監(jiān)控及外接車載設備數據交換設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及監(jiān)控設備，特別是ー種用于汽車地理位置實時監(jiān)控及外接車載設備數據交換設備。
技術背景 目前，公知的汽車地理位置實時監(jiān)控設備，由GPS天線、GPS裝置、GPRS天線、電源裝置、微處理裝置組成，可提供汽車實時地理位置信息，功能単一，無法實現數據交換。
發(fā)明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供ー種用于汽車地理位置實時監(jiān)控及外接車載設備數據交換設備，該設備不僅能實時提供汽車地理位置信息，還能提供提供與該設備連接的其它車載電子設備的數據信息，同時能向這些設備發(fā)送控制信息，實現數據交換。本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是包括GPS裝置、I/O控制裝置、GPRS裝置和電源裝置，它們通過數據線和電源線與內含ATMEGA64和ATMEGA48兩個微處理單元和緩存器的MPU裝置相連，其中，ATMEGA64為所述設備的核心控制單元，ATMEGA48為所述設備的副控制單元，它們共用一條GPRS無線數據通路，并且通過串口和電平信號輸入線與多種車載電子設備進行數據交換。所述緩存器可以使用256K緩存器。所述GPS裝置可以采用JRC-595產品。所述GPRS裝置可以采用型號為QUECTEL-M10產品。所述I/O控制裝置可以由兩個I/O控制器組成，它們均采用型號為MAXIN-MAX3232
女ロ
)PR o所述電源裝置可以采用ー塊NSC-LM2596芯片作為5V穩(wěn)壓電源，一塊低壓差線性穩(wěn)壓器B⑶-AP2121產品作為3. 3V穩(wěn)壓電源。本實用新型提供的汽車地理位置實時監(jiān)控及數據交換設備，其設有ー個由Ui-UlO裝置組成的電路，其中U1為MPU裝置副控制單元ATMEL-ATMEGA48 ；U2為MPU裝置核心控制單元ATMEL-ATMEGA64 ；U3為MPU裝置緩存器ICIS-IC62LV256L ；U4為尋址器 HITACHI-74HC573 ;U5 為第一 I/O 控制器；U6 為 GPS 裝置 JRC-595 ；U7 為 GPRS 裝置QUECTEL-M10 ；U8為第二 I/O控制器；U9芯片為5V穩(wěn)壓電源NSC-LM2596 ；U10為3. 3V穩(wěn)壓電源BCD-AP2121 ;第一和第二 I/O控制器均采用MAXIN-MAX3232。 所述的Ul，其引腳30、31分別與U5的引腳9、10連接；其引腳32、13分別與U8的引腳12、11連接;其引腳30、31分別與U5的引腳9、10連接;其引腳4與UlO的引腳5連接；其引腳5接地；所述的 U2，其引腳 39、40、41、35、36、37、38 分別與 U3 引腳的 2、26、1、25、24、21、23連接；其引腳34、33分別與U3的引腳22、27連接；其引腳11、12、13分別與Ul的引腳17、15、16連接；其引腳43與U4的引腳11連接；其引腳6與U6的引腳3連接；其引腳2、3分別與U7的引腳60、61連接；其引腳52與UlO的引腳5連接其引腳53接地；所述的U3，其引腳 11、12、13、15、16、17、18、19、10、9、8、7、6、5、4、3 分別與 U4 的引腳 2、3、4、5、6、7、8、9、19、18、17、16、15、14、13、12 連接；其引腳 14 與 UlO 的引腳 5 連接；其引腳28接地；所述的U4，其引腳20與UlO的引腳5連接；其引腳10接地；所述的U5，其引腳14、13分別連接一路外接車載設備的兩根信號數據線；其引腳16與UlO的引腳5連接；其引腳15接地；所述的U6，其引腳16連接外置GPS天線；其引腳6與UlO的引腳5連接；其引腳7接地；所述的U7，其引腳43與外置GPRS天線連接；其引腳12、13、14、15分別與SM卡供電、SIM卡數據傳輸、SIM卡時鐘、SIM卡重置功能引腳連接；其引腳52與U9的引腳2連接；其引腳8接地；所述的U8，其引腳14、13分別連接一路外接車載設備的兩根信號數據線；其引腳16與UlO的引腳5連接；其引腳15接地；所述的U9，其引腳I與汽車的12V或24V電源連接；其引腳3接地；所述的U10，其引腳I與U9的引腳2連接；其引腳2接地。本實用新型與現有技術相比，其優(yōu)點主要是通過一臺設備實時提供汽車地理位置信息，還能提供與該設備連接的其它車載電子設備的數據信息，同時能向這些設備發(fā)送控制信息，實現數據交換，提高設備的集成度和可靠性，使用一臺設備實現多種車載電子設備的數據交換，降低車載設備總體使用成本。

圖I是本實用新型的功能裝置圖。圖2是本實用新型的電路連接圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本實用新型作進ー步說明。本實用新型提供的汽車地理位置實時監(jiān)控及數據交換設備，其結構如圖I所示，包括GPS裝置、I/O控制裝置、GPRS裝置和電源裝置，它們通過數據線和電源線與內含ATMEGA64和ATMEGA48兩個微處理單元和緩存器的MPU裝置相連。所述MPU裝置可以加強數據處理能力。該MPU裝置可以選用ATMEL公司的ATMEGA64作為本設備的核心控制單元，該芯片采用流水線處理技術，提高了指令執(zhí)行效率；集成JTAG，支持在線編程；采用低電壓供電(2. 5 3. 6 V)，因為工程汽車車載電源為24V，必須經過電源轉換裝置才能轉換為系統(tǒng)各裝置所需的電壓。該MPU裝置具備多種總線接ロ，兩個UART ロ可實現全雙エ通信，通信波特率可分別設定，可分別用于GPS信號的接收和GPRS通訊交互。GPRS裝置和ATMEGA64芯片均通過I2C總線和MEGA48通訊，實現外擴兩路UART，可同時外接車載設備。所述緩存器可以使用256K緩存設計，使MPU裝置具有充數據的存儲、轉發(fā)能力。該緩存器可采用型號為ICSI-IC62LV256L產品。該緩存器需尋址器協(xié)助其尋址，尋址器可以采用HITACHI-74HC573產品，該產品功能為數據緩沖、鎖存。所述GPS裝置通過芯片引腳連接MPU裝置。該GPS裝置可以采用JRC-595產品，用于接收GPS信號。所述JRC-595裝置是ー個高效能、低功耗的智能型衛(wèi)星接收裝置，其工作電壓為
3.3V，可以直接與單片機連接進行串ロ通訊。該裝置遵循NMEA_0183標準，定位精度可達IOm以內，可以滿足對汽車的定位要求。MCU裝置通過編程對JRC-595裝置輸出的GPS信息進行處理，提取出用戶所需的信息與監(jiān)控中心通信以及存入外擴存儲器裝置。所述GPRS裝置通過芯片引腳外接MPU裝置。該GPRS裝置可以采用型號為QUECTEL-M10產品，用于收發(fā)GPRS信號。所述QUECTEL-M10是ー款完整的GSM/GPRS四頻解決方案裝置，可以廣泛應用于WLL、M2M和手持設備中。使用エ業(yè)標準界面，使得具備GSM/GPRS 850/900/1800/1900MHz功能的MlO以小尺寸和低功耗實現語音、短信、數據和傳真信息的高速傳輸。MlO的優(yōu)良性能使其幾乎能適應所有的エ業(yè)應用要求，如M2M、遙測和其它移動數據通信系統(tǒng)中。其優(yōu)勢在于永久在線、快速數據存儲，工作電壓為3. 3至4. 8V。該裝置內嵌TCP/IP協(xié)議棧，使用AT指令進行通訊，收發(fā)GPRS信號。所述I/O控制裝置外接MPU裝置。該I/O控制裝置用于和其他外接車載電子設備進行數據交換；控制輸入輸出數據的傳送；檢測外圍設備的狀態(tài)。該I/O控制裝置由兩個I/O控制器組成，該I/O控制器可以采用型號為MAXIN-MAX3232產品，MAXIN-MAX3232收發(fā)器是采用專有的低壓差發(fā)送器輸出級，利用雙電荷泵在3. OV至5. 5V電源供電時能夠實現真正的RS-232性能，MAXIN-MAX3232供電電壓5 V或3. 3V。所述電源裝置用于為整個系統(tǒng)提供工作電源。電源裝置可采用ー塊NSC-LM2596芯片作為5V穩(wěn)壓電源，一塊低壓差線性穩(wěn)壓器BCD-AP2121產品作為3. 3V穩(wěn)壓電源，該產品是采用B⑶的低噪聲低功耗CMOSエ藝設計生產，具有低壓差、低噪聲、高電源紋波抑制比、低靜態(tài)電流的等特點，其最大輸出電流能力的最小值為150mA，井內置限流保護電路(300mA)。B⑶-AP2121的主要特征包括靜態(tài)工作電源電流為25uA ;在輸出電流150mA時的輸入輸出壓差小于200mV ;電源紋波抑制比為70dB@lKHz且不需要外接補償電容，其輸出噪聲小于30uVrms。本實用新型的電路結構及其連接方式如圖2所示，其中U1為MPU裝置副控制單元ATMEL-ATMEGA48 ；U2為MPU裝置核心控制單元ATMEL-ATMEGA64 ；U3為MPU裝置緩存器 ICIS-IC62LV256L ；U4 為尋址器 HITACHI-74HC573 ；U5 為第一 I/O 控制器；U6 為 GPS裝置JRC-595 ；U7為GPRS裝置QUECTEL-M10 ;U8為第二 I/O控制器；U9芯片為5V穩(wěn)壓電源NSC-LM2596 ；U10為3. 3V穩(wěn)壓電源BCD-AP2121。第一和第二 I/O控制器均采用MAXIN-MAX3232。Ul的引腳30、31分別與U5的引腳9、10連接，使U5可向Ul傳送外接一路車載設備信號數據。Ul的引腳32、13分別與U8的引腳12、11連接，使U8可向Ul傳送外接一路車載設備信號數據。Ul的引腳30、31分別與U5的引腳9、10連接，使U5可向Ul傳送外接車載設備信號數據。Ul的引腳4與UlO的引腳5連接，為3. 3V供電輸入。Ul的引腳5接地。U2 的引腳 39、40、41、35、36、37、38 分別與 U3 引腳的 2、26、1、25、24、21、23 連接，作為數據傳輸通路，使U2可以與U3進行數據讀寫交換。U2的引腳34、33分別與U3的引腳22、27連接，分別用于“讀”、“寫”命令信號傳輸。U2的引腳11、12、13分別與Ul的引腳17、15、16連接，分別用于時鐘輸出、ISP輸入、ISP輸出，使兩個微處理單元可形成數據交換。U2的引腳43與U4的引腳11連接，用于U2向U4發(fā)送數據鎖存信號，使U4可協(xié)助U2對U3中的存儲單元進行準確讀取。U2的引腳6與U6的引腳3連接，用于接收GPS信號。U2的引腳2、3分別與U7的引腳60,61連接，用于收、發(fā)GPRS數據。U2的引腳52與UlO的引腳5連接，為3. 3V供電輸入。U2的引腳53接地。U3 的引腳 11、12、13、15、16、17、18、19、10、9、8、7、6、5、4、3 分別與 U4 的引腳 2、3、
4、5、6、7、8、9、19、18、17、16、15、14、13、12連接，作數據尋址控制，使說可向仍發(fā)送尋址信號。U3的引腳14與UlO的引腳5連接，為3. 3V供電輸入。U3的引腳28接地。U4的引腳20與UlO的引腳5連接，為3. 3V供電輸入。U4的引腳10接地。U5的引腳14、13分別連接一路外接車載設備的兩根信號數據線，用于收、發(fā)信號數據。U5的引腳16與UlO的引腳5連接，為3. 3V供電輸入。U5的引腳15接地。U6的引腳16連接外置GPS天線，用于接收GPS衛(wèi)星信號。U6的引腳6與UlO的引腳5連接，為3. 3V供電輸入。U6的引腳7接地。U7的引腳43與外置GPRS天線連接，用于收發(fā)GPRS信號。U7的引腳12、13、14、15分別與SIM卡供電、SIM卡數據傳輸、SIM卡時鐘、SIM卡重置功能引腳連接，以實現SIM卡功能。U7的引腳52與U9的引腳2連接，為5V供電輸入。U7的引腳8接地。U8的引腳14、13分別連接一路外接車載設備的兩根信號數據線，用于收、發(fā)信號數據。U8的引腳16與UlO的引腳5連接，為3. 3V供電輸入。U8的引腳15接地。 U9的引腳I與汽車的12V或24V電源連接，為汽車的12V或24V電源供電輸入。U9的引腳3接地。UlO引腳I與U9的引腳2連接，為5V供電輸入。UlO的引腳2接地。本實用新型提供的汽車地理位置實時監(jiān)控及外接車載設備數據交換設備，其工作過程是給車載終端上電后，便開始各裝置的初始化以及開中斷，GPS開始獲取定位信息，MCU編程處理接收的數據并與外接車載設備數據合并組成ー幀數據。系統(tǒng)一旦運行，GPRS通訊任務就開始通過AT指令登陸網絡，并保持一直在線，然后準備接收其它任務的數據發(fā)送請求，并發(fā)送數據給遠程服務器。
權利要求1.一種汽車地理位置實時監(jiān)控及數據交換設備，其特征在于包括GPS裝置、I/O控制裝置、GPRS裝置和電源裝置，它們通過數據線和電源線與內含ATMEGA64和ATMEGA48兩個微處理單元和緩存器的MPU裝置相連，其中ATMEGA64為所述設備的核心控制單元，ATMEGA48為所述設備的副控制單元，它們共用一條GPRS無線數據通路，并且通過串口和電平信號輸入線與多種車載電子設備進行數據交換。
2.如權利要求I所述的汽車地理位置實時監(jiān)控及數據交換設備，其特征在于所述緩存器使用256K緩存器。
3.如權利要求I所述的汽車地理位置實時監(jiān)控及數據交換設備，其特征在于所述GPS裝置采用JRC-595產品。
4.如權利要求I所述的汽車地理位置實時監(jiān)控及數據交換設備，其特征在于所述GPRS裝置采用型號為QUECTEL-M10產品。
5.如權利要求I所述的汽車地理位置實時監(jiān)控及數據交換設備，其特征在于所述I/O控制裝置由兩個I/o控制器組成，兩個I/O控制器均采用型號為MAXIN-MAX3232產品。
6.如權利要求I所述的汽車地理位置實時監(jiān)控及數據交換設備，其特征在于所述電源裝置采用ー塊NSC-LM2596芯片作為5V穩(wěn)壓電源，一塊低壓差線性穩(wěn)壓器B⑶-AP2121產品作為3. 3V穩(wěn)壓電源。
7.如權利要求I所述的汽車地理位置實時監(jiān)控及數據交換設備，其特征在于該設備設有ー個由Ul- UlO裝置組成的電路，其中U1為MPU裝置副控制單元ATMEL-ATMEGA48 ；U2為MPU裝置核心控制單元ATMEL-ATMEGA64 ；U3為MPU裝置緩存器ICIS-IC62LV256L ；U4為尋址器HITACHI-74HC573 ；U5為第一 I/O控制器；U6為GPS裝置JRC-595 ；U7為GPRS裝置QUECTEL-M10 ；U8為第二 I/O控制器；U9芯片為5V穩(wěn)壓電源NSC-LM2596 ；U10為3. 3V穩(wěn)壓電源BCD-AP2121 ;第一和第二 I/O控制器均采用MAXIN-MAX3232。
8.如權利要求7所述的汽車地理位置實時監(jiān)控及數據交換設備，其特征在于 所述的U1，其引腳30、31分別與U5的引腳9、10連接;其引腳32、13分別與U8的引腳12、11連接；其引腳30,31分別與U5的引腳9、10連接；其引腳4與UlO的引腳5連接；其引腳5接地； 所述的 U2，其引腳 39、40、41、35、36、37、38 分別與 U3 引腳的 2、26、1、25、24、21、23 連接;其引腳34、33分別與U3的引腳22、27連接；其引腳11、12、13分別與Ul的引腳17、15、16連接；其引腳43與U4的引腳11連接；其引腳6與U6的引腳3連接；其引腳2、3分別與U7的引腳60、61連接；其引腳52與UlO的引腳5連接其引腳53接地； 所述的 U3，其引腳 11、12、13、15、16、17、18、19、10、9、8、7、6、5、4、3分別與況的引腳 2、3、4、5、6、7、8、9、19、18、17、1615、14、13、12 連接；其引腳 14 與 UlO 的引腳 5 連接；其引腳28接地； 所述的U4，其引腳20與UlO的引腳5連接；其引腳10接地； 所述的U5，其引腳14、13分別連接一路外接車載設備的兩根信號數據線；其引腳16與UlO的引腳5連接；其引腳15接地； 所述的U6，其引腳16連接外置GPS天線；其引腳6與UlO的引腳5連接；其引腳7接地； 所述的U7，其引腳43與外置GPRS天線連接；其引腳12、13、14、15分別與SM卡供電、SIM卡數據傳輸、SIM卡時鐘、SIM卡重置功能引腳連接；其引腳52與U9的引腳2連接；其引腳8接地； 所述的U8，其引腳14、13分別連接一路外接車載設備的兩根信號數據線；其引腳16與UlO的引腳5連接；其引腳15接地； 所述的U9，其引腳I與汽車的12V或24V電源連接；其引腳3接地； 所述的U10，其引腳I與U9的引腳2連接；其引腳2接地。
專利摘要本實用新型涉及一種汽車地理位置實時監(jiān)控及數據交換設備，其包括GPS裝置、I/O控制裝置、GPRS裝置和電源裝置，它們通過數據線和電源線與內含ATMEGA64和ATMEGA48兩個微處理單元和緩存器的MPU裝置相連，其中ATMEGA64為所述設備的核心控制單元，ATMEGA48為所述設備的副控制單元，它們共用一條GPRS無線數據通路，并且通過串口和電平信號輸入線與多種車載電子設備進行數據交換。本實用新型的優(yōu)點主要是通過一臺設備實時提供汽車地理位置信息和與該設備連接的其它車載電子設備的數據信息，同時能向這些設備發(fā)送控制信息，實現數據交換，提高設備的集成度和可靠性，降低車載設備總體使用成本。
文檔編號H04W4/02GK202406296SQ20112056409
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權日2011年12月29日
發(fā)明者熊曉飛 申請人:武漢昇達新能源科技有限公司