專利名稱：一種基于gps和gprs的車載集成定位和無線通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是用于汽車等移動工具上的同時具有定位、導航、語音、文本、Internet等功能于一體的板卡，特別適用于無線定位遙控機器人技術(shù)，無線防盜定位系統(tǒng)，車載多媒體系統(tǒng)等功能。
背景技術(shù)：
基于全球定位系統(tǒng)(GPS)和GPRS技術(shù)的移動定位、通信裝置都是在原美國國防部為了軍事定時、定位與導航的基礎上發(fā)展起來，隨著GPS和GPRS技術(shù)的日漸完善和成熟，它已被廣泛地應用于定位、導航、測量、防盜等領(lǐng)域內(nèi)。目前市面上廣泛地在使用GPS技術(shù)和GPRS技術(shù)，基于這些也出現(xiàn)了相關(guān)的產(chǎn)品，但是他們大多數(shù)都是分離開來，用戶一般都是將兩者的功能結(jié)合起來開發(fā)新系統(tǒng)或新產(chǎn)品，這樣導致了系統(tǒng)開發(fā)成本高，體積大、抗干擾性差、集成化不高等一系列問題。
本實用新型目的在于避開上述背景技術(shù)中的不足之處(分離、體積、成本)，而提出了一種同時具有定位、導航、語音交互、文本、Internet等功能于一體的移動定位通信裝置，并本實用新型還具有集成化高、性能穩(wěn)定可靠、成本低、體積小、操作方便等優(yōu)點，可以應用到各種移動工具上尤其是汽車等領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的它由GPS接收控制模塊1、裝置核心控制處理模塊2、GPRS控制模塊3、SIM卡接口模塊4、電源控制模塊5、USB接口控制模塊6、天線接入模塊7、音頻處理模塊8所組成。其中天線7的輸出端子與GPS接收控制模塊1的輸入端1腳相連接，GPS接收控制模塊1將接收的空間數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)發(fā)送端3腳，數(shù)據(jù)接收端4腳，時鐘數(shù)據(jù)發(fā)送端5腳，時鐘數(shù)據(jù)接收端6腳分別與裝置核心控制處理模塊2所對應的1、2、3、4腳相連；同樣地，集成功能的GPRS控制模塊3的輸入端電源地6腳、電源7腳、時鐘8腳、數(shù)據(jù)9腳、復位10腳分別與SIM卡接口模塊4對應的1、2、3、4、5腳相連；GPRS控制模塊3的輸出端串行數(shù)據(jù)發(fā)送1腳、串行數(shù)據(jù)接收2腳、串行數(shù)據(jù)標識輸出3腳、串行數(shù)據(jù)接收請求4腳、串行輸出載波檢測信號5腳分別跟裝置核心控制處理模塊2所對應的輸入端6、7、8、9、10腳連接起來，GPRS控制模塊3的音頻輸入端12、13腳分別跟音頻處理模塊的1、2腳相連接，音頻輸出端14、15腳分別跟音頻處理模塊的3、4腳相連接。同時裝置核心控制處理模塊的輸出端5腳與GPS接收控制模塊1的輸入端2腳相連，封裝數(shù)據(jù)輸出端11、封裝數(shù)據(jù)輸入端12腳分別與USB接口控制模塊6的輸入端1和輸出端2相連接，電源控制模塊5輸出+5伏電壓分別與各模塊的電源輸入端子相連接。
本實用新型的目的還可以通過以下措施實現(xiàn)本實用新型的裝置核心控制處理模塊2通過串行控制器查詢并讀取GPS接收控制模塊1和GPRS控制模塊3的數(shù)據(jù)，其中將GPS接收控制模塊1的輸出端3、4、5、6腳分別接到模塊2的I/0輸入接口1、2、3、4腳上，主要是完成模塊之間的串行通信。另外裝置核心控制處理模塊2通過輸出接口5來控制GPS控制模塊3的工作狀態(tài)(停止、休眠等工作模式)；同樣地，GPRS控制模塊3的輸入/輸出端通過1、2、3、4、5分別跟模塊2的I/O輸入接口6、7、8、9、10腳連接。裝置核心控制處理模塊2將從模塊1和模塊3處獲得的數(shù)據(jù)通過USB接口控制模塊6按照一定的封裝格式傳輸出去；同樣可以通過USB接口控制模塊6將外界發(fā)送來的數(shù)據(jù)接收下來，通過裝置核心控制處理模塊2的串行輸出端口將數(shù)據(jù)發(fā)送到GPRS網(wǎng)絡上去。
本實用新型的GPRS控制模塊3是由串行通信接口1、通信控制寄存器模塊2、TCP/IP協(xié)議處理模塊3和GPRS射頻收發(fā)模塊4所組成。其中實施方案是將裝置核心處理模塊的數(shù)據(jù)通過串行通信接口1把數(shù)據(jù)報傳入控制寄存器模塊2中，由發(fā)送AT指令請求將控制寄存器中存放數(shù)據(jù)端D0～D7腳發(fā)到TCP/IP協(xié)議處理模塊的數(shù)據(jù)接收端C0～C7腳，最后經(jīng)過對數(shù)據(jù)進行封裝，然后由GPRS射頻收發(fā)模塊4的數(shù)據(jù)接口發(fā)送出去。
本實用新型音頻處理模塊8是通過處理2路音頻輸入、輸出信號，其中兩路信號均是差分信號，分別由信號輸入模塊1、信號濾波處理模塊2、差分放大信號3、信號輸出模塊4所組成。通過信號輸入端子1輸入1路差分信號，差分信號經(jīng)過信號濾波模塊2處理后去除噪聲，然后對濾波后的信號送到差分放大隔離模塊3中，對模擬的信號放大隔離時對信號的正負電壓兩端所加的電阻R1、R2的值設置在2200Ω左右，經(jīng)過處理完后輸出到信號輸出模塊4，這樣處理之后可以保證音頻信號低失真、低噪聲、抗干擾能力強。
本實用新型相比背景技術(shù)有如下優(yōu)點1.本實用新型集成定位、導航、語音傳輸、文本交互、Internet等功能于一體，因為將原本在利用中的不足(大多數(shù)分離開來)集成起來，同時具有多功能性。
2.本實用新型具有定位準、導航精度高和實時在線的網(wǎng)絡通信，能為民用和工業(yè)級或汽車級的應用提供高可靠性和穩(wěn)定性。
3.本實用新型具有USB2.0數(shù)據(jù)通信接口，因此應用范圍廣泛，可提供Windows平臺和Linux平臺下的驅(qū)動程序。
4.本實用新型模塊集成化程度高，系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠，體積小，成本低廉，制作簡單，操作維護方便，具有一定的推廣應用價值。


以一下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
圖1是本實用新型原理方框圖圖2是本實用新型核心控制處理模塊電路原理圖圖3是本實用新型GPRS控制模塊電路原理圖圖4是本實用新型音頻處理模塊電路原理圖
具體實施方式
參見圖1到圖4，本實用新型由GPS接收控制模塊1、裝置核心控制處理模塊2、GPRS控制模塊3、SIM卡接口模塊4、電源控制模塊5、USB接口控制模塊6、天線接入模塊7、音頻處理模塊8所組成。其中，天線7的輸出端子與GPS接收控制模塊1的輸入端1腳相連接，天線7的作用就是將全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)發(fā)來的信號接收下來，傳給GPS接收控制模塊1進行處理，GPS接收控制模塊1將接收的空間數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)發(fā)送端3腳，數(shù)據(jù)接收端4腳，時鐘數(shù)據(jù)發(fā)送端5腳，時鐘數(shù)據(jù)接收端6腳分別與裝置核心控制處理模塊2對應的1、2、3、4腳相連完成數(shù)據(jù)通信，并存入SDRAM中，并按照固定字節(jié)和封裝形式發(fā)送出去；同樣地，GPRS控制模塊3的輸出端串行數(shù)據(jù)發(fā)送1腳、串行數(shù)據(jù)接收2腳、串行數(shù)據(jù)標識輸出3腳、串行數(shù)據(jù)接收請求4腳、串行輸出載波檢測信號5腳分別跟裝置核心控制處理模塊2所對應的輸入端6、7、8、9、10腳連接起來，這樣就完成GPRS控制模塊3與裝置核心控制處理模塊2之間的串口通信；GPRS控制模塊3的輸入端電源地6腳、電源7腳、時鐘8腳、數(shù)據(jù)9腳、復位10腳分別與SIM卡接口模塊4對應的1、2、3、4、5腳相連；GPRS控制模塊3的音頻輸入端12、13腳分別跟音頻處理模塊的1、2腳相連接，音頻輸出端14、15腳分別跟音頻處理模塊的3、4腳相連接，其中音頻處理模塊8由圖4可知，將輸入模塊的差分信號經(jīng)過信號濾波處理差分放大之后進行差分放大處理電路。另外，裝置核心控制處理模塊的輸出端5腳與GPS接收控制模塊1的輸入端2腳相連，封裝數(shù)據(jù)輸出端11、封裝數(shù)據(jù)輸入端12腳分別與USB接口控制模塊6的輸入端1和輸出端2相連接，電源控制模塊5輸出+V伏電壓分別與各模塊的電源輸入端子相連接。
本實用新型簡要工作原理先由天線模塊7正確地安裝并接收全球定位系統(tǒng)(GPS)的衛(wèi)星傳輸?shù)男盘枺?jīng)過GPS接收控制模塊1進行預處理，然后通過串行接口將標準的0183格式定位數(shù)據(jù)傳輸給裝置核心控制模塊2，裝置核心控制模塊2將接收下來的GPS數(shù)據(jù)進行存儲和封裝；同樣地，GPRS控制模塊3在安置好SIM卡接口模塊4之后，通過內(nèi)置的天線模塊自動連接無線網(wǎng)絡，這時候就可以通過AT指令來進行各種操作包括傳輸/發(fā)送數(shù)據(jù)報等，將從網(wǎng)絡上數(shù)據(jù)報通過裝置核心控制模塊2的串行接口把數(shù)據(jù)封裝后通過USB控制模塊6傳輸出去。
本實用新型安裝結(jié)構(gòu)如下把本實用新型附圖1到附圖4中的電路包括天線都安裝在一塊長×寬為110×70毫米的印制電路板上。其中包括天線輸入插座、電源輸入插座和USB控制模塊6的輸出插座，組裝成本實用新型。
權(quán)利要求1.一種基于GPS和GPRS的車載集成定位和無線通信裝置，其特征是由GPS接收控制模塊(1)、SIM卡接口模塊(4)、電源控制模塊(5)、USB接口控制模塊(6)、天線接入模塊(7)所組成的車載集成定位和無線通信裝置，還有裝置核心控制處理模塊(2)、GPRS控制模塊(3)和音頻處理模塊(8)組成，其中天線7的輸出端子與GPS接收控制模塊(1)的輸入端1腳相連接，GPS接收控制模塊(1)將接收的空間數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)發(fā)送端3腳，數(shù)據(jù)接收端4腳，時鐘數(shù)據(jù)發(fā)送端5腳，時鐘數(shù)據(jù)接收端6腳分別與裝置核心控制處理模塊(2)所對應的1、2、3、4腳相連；同樣地，集成功能的GPRS控制模塊(3)的輸入端電源地6腳、電源7腳、時鐘8腳、數(shù)據(jù)9腳、復位10腳分別與SIM卡接口模塊(4)對應的1、2、3、4、5腳相連；GPRS控制模塊(3)的輸出端串行數(shù)據(jù)發(fā)送1腳、串行數(shù)據(jù)接收2腳、串行數(shù)據(jù)標識輸出3腳、串行數(shù)據(jù)接收請求4腳、串行輸出載波檢測信號5腳分別跟裝置核心控制處理模塊(2)所對應的輸入端6、7、8、9、10腳連接起來，GPRS控制模塊(3)的音頻輸入端12、13腳分別跟音頻處理模塊(8)的1、2腳相連接，音頻輸出端14、15腳分別跟音頻處理模塊的3、4腳相連接，同時裝置核心控制處理模塊(3)的輸出端5腳與GPS接收控制模塊(1)的輸入端2腳相連，封裝數(shù)據(jù)輸出端11、封裝數(shù)據(jù)輸入端12腳分別與USB接口控制模塊(6)的輸入端1和輸出端2相連接，電源控制模塊(5)輸出+5伏電壓分別與各模塊的電源輸入端子相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載定位和無線通信裝置，其特征在于裝置核心控制模塊(2)由微處理器模塊(1)、內(nèi)部的RAM(2)、地址/數(shù)據(jù)總線接口模塊(3)、時鐘振蕩模塊(4)、串行數(shù)據(jù)控制模塊(5)、FIFO模塊(6)，USB控制Engine模塊(7)，USB輸出接口模塊(8)，其中GPS接收控制模塊(1)將接收的空間數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)發(fā)送端3腳，數(shù)據(jù)接收端4腳，時鐘數(shù)據(jù)發(fā)送端5腳，時鐘數(shù)據(jù)接收端6腳分別與裝置核心控制處理模塊(2)中串行數(shù)據(jù)控制模塊(5)的地址/數(shù)據(jù)總線所對應的1、2、3、4腳相連；GPRS控制模塊(3)的輸出端串行數(shù)據(jù)發(fā)送1腳、串行數(shù)據(jù)接收2腳、串行數(shù)據(jù)標識輸出3腳、串行數(shù)據(jù)接收請求4腳、串行輸出載波檢測信號5腳分別跟裝置核心控制處理模塊(2)中串行數(shù)據(jù)控制模塊(5)的地址/數(shù)據(jù)總線所對應的輸入端6、7、8、9、10腳連接起來；裝置核心控制模塊(2)中的FIFO模塊(6)處理單元中將從串行數(shù)據(jù)控制模塊所緩存的數(shù)據(jù)通過USB控制Engine模塊(7)封裝之后直接輸出到USB輸出接口模塊(8)上，完成基于裝置核心控制模塊(2)的數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載定位和無線通信裝置，其特征在于GPRS控制模塊(3)由串行通信模塊(1)、通信控制寄存器模塊(2)、TCP/IP協(xié)議處理模塊(3)和GPRS射頻收發(fā)模塊(4)所組成，裝置核心處理模塊(2)的數(shù)據(jù)包通過串行通信接口(1)把數(shù)據(jù)傳入控制寄存器模塊(2)中，由發(fā)送通信AT指令請求將控制寄存器(2)中存放數(shù)據(jù)端D0～D7腳發(fā)到TCP/IP協(xié)議處理模塊(3)的數(shù)據(jù)接收端C0～C7腳，最后經(jīng)過對數(shù)據(jù)進行封裝，然后由GPRS射頻收發(fā)模塊(4)的數(shù)據(jù)接口發(fā)送出去。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載定位和無線通信裝置，其特征在于音頻處理模塊(8)由信號輸入模塊(1)、信號濾波處理模塊(2)、差分放大信號(3)、信號輸出模塊(4)所組成，通過信號輸入模塊(1)輸入2路差分信號，差分信號經(jīng)過信號濾波模塊(2)處理后去除噪聲，然后對濾波后的信號送到差分放大隔離模塊(3)中，對模擬的信號放大隔離時對信號的正負電壓兩端所加的電阻R1、R2的阻值盡可能地設置在2200Ω左右，經(jīng)過處理完成后傳給到信號輸出模塊4，這樣處理之后可以保證音頻信號低失真、低噪聲、抗干擾能力強。
專利摘要本實用新型公開了一種基于GPS和GPRS的車載集成定位和無線通信裝置，它由天線接收模塊、全球定位接收模塊(GPS)、信號處理模塊、無線通信模塊(GPRS)及SIM卡連接模塊、MCU接口控制模塊、USB控制器輸出模塊、電源部件等組成。它能實現(xiàn)集成定位、導航、語音、文本、電郵、Internet等多功能于一體，使用范圍較為廣泛，大量地用于無線定位遙控機器人技術(shù)，無線防盜定位系統(tǒng)，車載多媒體系統(tǒng)等領(lǐng)域。且本實用新型還具有集成化高、系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠性好、體積小、成本低、操作方便等特點，在無線通信定位系統(tǒng)、電子地圖導航系統(tǒng)等眾多場合具有推廣的應用價值。
文檔編號H04B7/26GK2904002SQ20062000110
公開日2007年5月23日 申請日期2006年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月16日
發(fā)明者徐海軍, 王明, 王永, 鄭雷 申請人:徐海軍, 王明, 王永, 鄭雷