帶移動監(jiān)測功能的gps測畝儀的制作方法
帶移動監(jiān)測功能的gps測畝儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀；帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀含有衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊、鍵盤、顯示器和電源模塊，中央處理模塊中含有微處理器，衛(wèi)星信號接收模塊的信號輸出端與微處理器的衛(wèi)星信號輸入端連接，微處理器的顯示信號輸出端與顯示器連接，按鍵與微處理器的鍵盤口連接，該帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀還含有位置移動監(jiān)測模塊，位置移動監(jiān)測模塊含有加速度傳感器，加速度傳感器的輸出端與微處理器的位置移動信號輸入端連接，電源模塊為衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊、位置移動監(jiān)測模塊和顯示器供電；本實用新型提供了一種測量精確的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀。
【專利說明】帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀
[0001](一)、【技術(shù)領(lǐng)域】:本實用新型涉及一種土地測量儀，特別涉及一種帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀。
[0002](二)、【背景技術(shù)】:目前，土地面積的測量具有很廣泛的用途，尤其是對農(nóng)田面積，農(nóng)田面積是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理中最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)之一，農(nóng)田面積的大小直接決定了種子、化肥、農(nóng)藥等生產(chǎn)資料的投人量，也是農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行田間作業(yè)計算工時和收費的主要依據(jù)。在現(xiàn)有技術(shù)中，人們大多使用皮尺測量農(nóng)田面積，但是這種測量方法只適合于小面積的規(guī)則形狀農(nóng)田，對于大面積的農(nóng)田，測量起來費時費力、易出差錯，對于不規(guī)則田塊的面積則測量麻煩，且測量效率低。而且，由于皮尺在拉扯時有松有緊，測量不準(zhǔn)，且操作人員需要對整個田地進(jìn)行重復(fù)的皮尺測量，不僅測量不準(zhǔn)確，且勞動量相當(dāng)大。
[0003]隨著科技的發(fā)展，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的要求也越來越高，為了實現(xiàn)科學(xué)種田和科學(xué)管理，無論是小面積農(nóng)田還是大面積農(nóng)田，都應(yīng)用自動化設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)測量，而GPS(GlobalPositioningSystem,全球定位系統(tǒng))能夠提供實時的經(jīng)度、纟韋度、高程等導(dǎo)航和定位信息，是支撐精細(xì)農(nóng)業(yè)實踐的核心技術(shù)之一，能夠在農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行田間作業(yè)時，準(zhǔn)確實時地獲得其所在的地理位置，因此，目前的農(nóng)田面積測量大部分是基于全球定位系統(tǒng)的，然而，由于衛(wèi)星漂移導(dǎo)致數(shù)據(jù)接收不準(zhǔn)確，使現(xiàn)有GPS測畝儀大多存在測量不準(zhǔn)確的問題。
(三)、實用新型內(nèi)容:
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種測量精確的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案:
[0006]一種帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，含有衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊、鍵盤、顯示器和電源模塊，中央處理模塊中含有微處理器，衛(wèi)星信號接收模塊的信號輸出端與微處理器的衛(wèi)星信號輸入端連接，微處理器的顯示信號輸出端與顯示器連接，按鍵與微處理器的鍵盤口連接，電源模塊為衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊和顯示器供電；該帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀還含有位置移動監(jiān)測模塊，位置移動監(jiān)測模塊的信號輸出端與微處理器的位置移動信號輸入端連接，電源模塊還為位置移動監(jiān)測模塊供電。
[0007]微處理器用來計算土地子面積、總面積，它能實現(xiàn)不規(guī)則面積的實時測試、動態(tài)圖形顯示和數(shù)據(jù)智能化處理和存儲。
[0008]位置移動監(jiān)測模塊含有加速度傳感器，加速度傳感器的輸出端與微處理器的位置移動信號輸入端連接。
[0009]衛(wèi)星信號接收模塊含有GPS衛(wèi)星信號接收器、GPS天線和第二電池，GPS天線與GPS衛(wèi)星信號接收器的天線端連接，第二電池與GPS衛(wèi)星信號接收器的電源端連接，GPS衛(wèi)星信號接收器的信號輸出端與微處理器的衛(wèi)星信號輸入端連接。
[0010]GPS天線為四臂螺旋式天線。
[0011]高定位速度GPS天線和高定位精度GPS衛(wèi)星信號接收器測量農(nóng)田各個點的坐標(biāo)，接收信號能力強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候的測量。[0012]顯示器含有LED驅(qū)動器和液晶顯示屏，LED驅(qū)動器的控制輸入端與微處理器的顯示背景光控制輸出端連接，LED驅(qū)動器的輸出端與液晶顯示屏的背景光驅(qū)動輸入端連接，微處理器的顯示信號輸出端與液晶顯示屏的控制端和數(shù)據(jù)端連接。
[0013]鍵盤含有按鍵、按鍵背景燈和三極管，按鍵與微處理器的按鍵輸入端連接，微處理器的按鍵背景光控制輸出端輸出的信號經(jīng)過三極管放大后驅(qū)動按鍵背景燈工作。
[0014]按鍵背景燈為LED燈。 [0015]電源模塊含有第一電池、電池充電器、電池監(jiān)測器、第一電壓轉(zhuǎn)換器和第二電壓轉(zhuǎn)換器，外部輸入的直流電進(jìn)入電池充電器的電源輸入端，電池充電器的電源輸出端與第一電池的正端連接，第一電壓轉(zhuǎn)換器和第二電壓轉(zhuǎn)換器的電源輸入端與第一電池的正端連接，第一電壓轉(zhuǎn)換器的輸出給衛(wèi)星信號接收模塊和位置移動監(jiān)測模塊供電，第二電壓轉(zhuǎn)換器的輸出給衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊和顯示器供電；第一電池的正端和地之間并接有兩個串聯(lián)在一起的分壓電阻，電池監(jiān)測器的監(jiān)測端接在兩個分壓電阻的連接點上，電池監(jiān)測器的輸出端與第二電壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)控制端連接，微處理器的電源控制輸出端與第一電壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)控制端連接。
[0016]第一電池為鋰電池，第一電壓轉(zhuǎn)換器和第二電壓轉(zhuǎn)換器為低壓差電壓轉(zhuǎn)換器。
[0017]中央處理模塊還含有存儲器和USB接口，存儲器與微處理器的串行存儲口連接，USB接口中的通訊端與微處理器的串行通訊端連接，USB接口中的電源端與電池充電器的電源輸入端連接，USB接口中的ID端與微處理器的衛(wèi)星信號輸入端連接。
[0018]微處理器的型號為:STM32F103，存儲器的型號為:SST25VF016，LED驅(qū)動器的型號為:PT4402，GPS衛(wèi)星信號接收器的型號為:NE0-5Q，加速度傳感器的型號為:MMA7260，電池充電器的型號為:CN3052A,電池監(jiān)測器的型號為:CN301,第一電壓轉(zhuǎn)換器和第二電壓轉(zhuǎn)換器的型號為:S-1112B30。
[0019]帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀的工作原理為:工作人員手持本GPS測畝儀沿農(nóng)田的邊界繞行一周，GPS測畝儀就可接收到由多個點組成的定位數(shù)據(jù)，按時間次序依次記為(X1, Y1)，(X2, Y2),..., (xn, Yn)，其中 X1, X2,…，Xn 表示經(jīng)度，Y1, Y2,…，Yn 表示緯度。GPS衛(wèi)星信號接收模塊將接收的數(shù)據(jù)通過GPS衛(wèi)星信號接收模塊的串口和USB接口輸送到微處理器，微處理器將接收的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的計算處理，從而得到由這些點連接而成的農(nóng)田面積。
[0020]本實用新型的有益效果:
[0021]1、本實用新型的GPS衛(wèi)星信號接收器可以隨時接收GPS衛(wèi)星信號，并將GPS衛(wèi)星信號數(shù)據(jù)輸送到微處理器，由微處理器進(jìn)行相應(yīng)的高可靠性計算處理后得到土地面積；同時，本實用新型還采用加速度傳感器檢測自身的移動情況，當(dāng)自身移動時才接收衛(wèi)星信號，否則不接收，這樣可防止因衛(wèi)星漂移導(dǎo)致的數(shù)據(jù)接收不準(zhǔn)確而引起的土地面積測量誤差；因此，本實用新型不僅自動化程度高、省時省力，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候測量，而且測量精度更高。
[0022]2、本實用新型的電源模塊采用鋰電池供電，攜帶方便；微處理器測量出的面積直接顯示在液晶顯示屏上，智能方便、簡便好用。
(四)、【專利附圖】
【附圖說明】:
[0023]圖1為帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀的電路原理框圖；[0024]圖2為中央處理模塊的電路原理示意圖；
[0025]圖3為鍵盤的電路原理示意圖；
[0026]圖4為顯示器的電路原理示意圖；
[0027]圖5為衛(wèi)星信號接收模塊的電路原理示意圖；
[0028]圖6為位置移動監(jiān)測模塊的電路原理示意圖；
[0029]圖7為電源模塊的電路原理示意圖；
[0030]圖8為帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀的面積測量原理圖。
(五)、【具體實施方式】:
[0031]參見圖1?圖8，圖中，帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀含有衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊、鍵盤、顯示器和電源模塊，中央處理模塊中含有微處理器IC1，衛(wèi)星信號接收模塊的信號輸出端與微處理器ICl的衛(wèi)星信號輸入端連接，微處理器ICl的顯示信號輸出端與顯示器連接，按鍵與微處理器ICI的鍵盤口連接，電源模塊為衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊和顯示器供電；該帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀還含有位置移動監(jiān)測模塊，位置移動監(jiān)測模塊的信號輸出端與微處理器ICl的位置移動信號輸入端連接，電源模塊還為位置移動監(jiān)測模塊供電。
[0032]微處理器ICl用來計算土地子面積、總面積，它能實現(xiàn)不規(guī)則面積的實時測試、動態(tài)圖形顯示和數(shù)據(jù)智能化處理和存儲。
[0033]位置移動監(jiān)測模塊含有加速度傳感器IC2，加速度傳感器IC2的輸出端Zout與微處理器ICl的位置移動信號輸入端PA2連接。
[0034]衛(wèi)星信號接收模塊含有GPS衛(wèi)星信號接收器IC3、GPS天線AnT和第二電池BAT2，GPS天線AnT與GPS衛(wèi)星信號接收器IC3的天線端RF_IN連接，第二電池BAT2與GPS衛(wèi)星信號接收器IC3的電源端V_BCKP連接，GPS衛(wèi)星信號接收器IC3的信號輸出端TxDl與微處理器ICl的衛(wèi)星信號輸入端PAlO連接。
[0035]GPS天線AnT為四臂螺旋式天線。
[0036]高定位速度GPS天線AnT和高定位精度GPS衛(wèi)星信號接收器IC3測量農(nóng)田各個點的坐標(biāo)，接收信號能力強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候的測量。
[0037]顯示器含有LED驅(qū)動器IC5和液晶顯示屏IXDl，LED驅(qū)動器IC5的控制輸入端EN與微處理器ICl的顯示背景光控制輸出端H)13連接，LED驅(qū)動器IC5的輸出端LED1-LED4與液晶顯示屏IXDl的背景光驅(qū)動輸入端LED-Kl——LED-K4連接，微處理器ICl的顯示信號輸出端與液晶顯示屏LCDl的控制端CS、RS、WR、RD、RESET和數(shù)據(jù)端DB 1-DB8、DB IO-DB17連接。
[0038]鍵盤含有按鍵Kl、K2、KEY3-KEY15、按鍵背景燈B1-B6和三極管Q3，按鍵Kl、K2、KEY3-KEY15與微處理器ICl的按鍵輸入端連接，微處理器ICl的按鍵背景光控制輸出端PA15輸出的信號經(jīng)過三極管Q3放大后驅(qū)動按鍵背景燈B1-B6工作。
[0039]按鍵背景燈B1-B6為LED燈。
[0040]電源模塊含有第一電池BATl、電池充電器VRl、電池監(jiān)測器V5、第一電壓轉(zhuǎn)換器VR2和第二電壓轉(zhuǎn)換器VR3，外部輸入的直流電5.0V進(jìn)入電池充電器VRl的電源輸入端VIN,電池充電器VRl的電源輸出端BAT與第一電池BATl的正端連接，第一電壓轉(zhuǎn)換器VR2和第二電壓轉(zhuǎn)換器VR3的電源輸入端VIN與第一電池BATl的正端連接，第一電壓轉(zhuǎn)換器VR2的輸出給衛(wèi)星信號接收模塊和位置移動監(jiān)測模塊供電，第二電壓轉(zhuǎn)換器VR3的輸出給衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊和顯示器供電；第一電池BATl的正端和地之間并接有兩個串聯(lián)在一起的分壓電阻RV51、RV52，電池監(jiān)測器V5的監(jiān)測端LBI接在兩個分壓電阻RV5URV52的連接點上，電池監(jiān)測器V5的輸出端LBO與第二電壓轉(zhuǎn)換器VR3的開關(guān)控制端0N/0FF連接，微處理器ICl的電源控制輸出端PB15與第一電壓轉(zhuǎn)換器VR2的開關(guān)控制端0N/0FF 連接。
[0041 ] 第一電池BATl為鋰電池，第一電壓轉(zhuǎn)換器VR2和第二電壓轉(zhuǎn)換器VR3為低壓差電壓轉(zhuǎn)換器。
[0042]中央處理模塊還含有存儲器Ul和USB接口 USB，存儲器Ul與微處理器ICl的串行存儲口 PC6-PC9連接，USB接口 USB中的通訊端D_、D+與微處理器IC的串行通訊端PA14、PA13連接，USB接口 USB中的電源端V+與電池充電器VRl的電源輸入端VIN連接，USB接口 USB中的ID端與微處理器ICl的衛(wèi)星信號輸入端PAlO連接。
[0043]微處理器ICl的型號為:STM32F103，存儲器Ul的型號為:SST25VF016，LED驅(qū)動器IC5的型號為:PT4402，GPS衛(wèi)星信號接收器IC3的型號為:NE0_5Q，加速度傳感器IC2的型號為:MMA7260，電池充電器VRl的型號為:CN3052A，電池監(jiān)測器V5的型號為:CN301，第一電壓轉(zhuǎn)換器VR2和第二電壓轉(zhuǎn)換器VR3的型號為:S-1112B30。
[0044]帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀的工作原理為:工作人員手持本GPS測畝儀沿農(nóng)田的邊界繞行一周，GPS測畝儀就可接收到由多個點組成的定位數(shù)據(jù)，按時間次序依次記為(X1, Y1)，(X2, Y2),..., (Xn, Yn)，其中 X1, X2,…，Xn 表示經(jīng)度，Y1, Y2,…，Yn 表示緯度。GPS衛(wèi)星信號接收模塊IC3將接收的數(shù)據(jù)通過GPS衛(wèi)星信號接收模塊的串口和USB接口輸送到微處理器ICl，微處理器ICl將接收的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的計算處理，從而得到由這些點連接而成的農(nóng)田面積。
[0045]帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀的工作步驟如下:
[0046](I)工作人員手持本GPS測畝儀沿土地的邊界繞行一周得到一組按時間順序排列的數(shù)據(jù)(X1, Y1)，(X2, Y2)，…，(Xn, Yn)，其中X1, X2,…，Xn代表經(jīng)度，Y1, Y2,…，Yn代表緯度；
[0047](2)微處理器ICl將接收的數(shù)據(jù)(XpY1)轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)(xl，yl)，其中
【權(quán)利要求】
1.一種帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，含有衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊、鍵盤、顯示器和電源模塊，中央處理模塊中含有微處理器，衛(wèi)星信號接收模塊的信號輸出端與微處理器的衛(wèi)星信號輸入端連接，微處理器的顯示信號輸出端與顯示器連接，按鍵與微處理器的鍵盤口連接，電源模塊為衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊和顯示器供電，其特征是:還含有位置移動監(jiān)測模塊，位置移動監(jiān)測模塊的信號輸出端與微處理器的位置移動信號輸入端連接，電源模塊還為位置移動監(jiān)測模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，其特征是:所述位置移動監(jiān)測模塊含有加速度傳感器，加速度傳感器的輸出端與微處理器的位置移動信號輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，其特征是:所述衛(wèi)星信號接收模塊含有GPS衛(wèi)星信號接收器、GPS天線和第二電池，GPS天線與GPS衛(wèi)星信號接收器的天線端連接，第二電池與GPS衛(wèi)星信號接收器的電源端連接，GPS衛(wèi)星信號接收器的信號輸出端與微處理器的衛(wèi)星信號輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，其特征是:所述GPS天線為四臂螺旋式天線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，其特征是:所述顯示器含有LED驅(qū)動器和液晶顯示屏，LED驅(qū)動器的控制輸入端與微處理器的顯示背景光控制輸出端連接，LED驅(qū)動器的輸出端與液晶顯示屏的背景光驅(qū)動輸入端連接，微處理器的顯示信號輸出端與液晶顯示屏的控制端和數(shù)據(jù)端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，其特征是:所述鍵盤含有按鍵、按鍵背景燈和三極管，按鍵與微處理器的按鍵輸入端連接，微處理器的按鍵背景光控制輸出端輸出的信號經(jīng)過三極管放大后驅(qū)動按鍵背景燈工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，其特征是:所述按鍵背景燈為LED燈。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，其特征是:所述電源模塊含有第一電池、電池充電器、電池監(jiān)測器、第一電壓轉(zhuǎn)換器和第二電壓轉(zhuǎn)換器，外部輸入的直流電進(jìn)入電池充電器的電源輸入端，電池充電器的電源輸出端與第一電池的正端連接，第一電壓轉(zhuǎn)換器和第二電壓轉(zhuǎn)換器的電源輸入端與第一電池的正端連接，第一電壓轉(zhuǎn)換器的輸出給衛(wèi)星信號接收模塊和位置移動監(jiān)測模塊供電，第二電壓轉(zhuǎn)換器的輸出給衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊和顯示器供電；第一電池的正端和地之間并接有兩個串聯(lián)在一起的分壓電阻，電池監(jiān)測器的監(jiān)測端接在兩個分壓電阻的連接點上，電池監(jiān)測器的輸出端與第二電壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)控制端連接，微處理器的電源控制輸出端與第一電壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)控制端連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，其特征是:所述第一電池為鋰電池，第一電壓轉(zhuǎn)換器和第二電壓轉(zhuǎn)換器為低壓差電壓轉(zhuǎn)換器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，其特征是:所述中央處理模塊還含有存儲器和USB接口，存儲器與微處理器的串行存儲口連接，USB接口中的通訊端與微處理器的串行通訊端連接，USB接口中的電源端與電池充電器的電源輸入端連接，USB接口中的ID端與微處理器的衛(wèi)星信號輸入端連接。
【文檔編號】G01B21/28GK203464925SQ201320556336
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】陳凌 申請人:陳凌
【專利摘要】本實用新型涉及一種帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀；帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀含有衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊、鍵盤、顯示器和電源模塊，中央處理模塊中含有微處理器，衛(wèi)星信號接收模塊的信號輸出端與微處理器的衛(wèi)星信號輸入端連接，微處理器的顯示信號輸出端與顯示器連接，按鍵與微處理器的鍵盤口連接，該帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀還含有位置移動監(jiān)測模塊，位置移動監(jiān)測模塊含有加速度傳感器，加速度傳感器的輸出端與微處理器的位置移動信號輸入端連接，電源模塊為衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊、位置移動監(jiān)測模塊和顯示器供電；本實用新型提供了一種測量精確的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀。
【專利說明】帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀
[0001](一)、【技術(shù)領(lǐng)域】:本實用新型涉及一種土地測量儀，特別涉及一種帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀。
[0002](二)、【背景技術(shù)】:目前，土地面積的測量具有很廣泛的用途，尤其是對農(nóng)田面積，農(nóng)田面積是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理中最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)之一，農(nóng)田面積的大小直接決定了種子、化肥、農(nóng)藥等生產(chǎn)資料的投人量，也是農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行田間作業(yè)計算工時和收費的主要依據(jù)。在現(xiàn)有技術(shù)中，人們大多使用皮尺測量農(nóng)田面積，但是這種測量方法只適合于小面積的規(guī)則形狀農(nóng)田，對于大面積的農(nóng)田，測量起來費時費力、易出差錯，對于不規(guī)則田塊的面積則測量麻煩，且測量效率低。而且，由于皮尺在拉扯時有松有緊，測量不準(zhǔn)，且操作人員需要對整個田地進(jìn)行重復(fù)的皮尺測量，不僅測量不準(zhǔn)確，且勞動量相當(dāng)大。
[0003]隨著科技的發(fā)展，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的要求也越來越高，為了實現(xiàn)科學(xué)種田和科學(xué)管理，無論是小面積農(nóng)田還是大面積農(nóng)田，都應(yīng)用自動化設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)測量，而GPS(GlobalPositioningSystem,全球定位系統(tǒng))能夠提供實時的經(jīng)度、纟韋度、高程等導(dǎo)航和定位信息，是支撐精細(xì)農(nóng)業(yè)實踐的核心技術(shù)之一，能夠在農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行田間作業(yè)時，準(zhǔn)確實時地獲得其所在的地理位置，因此，目前的農(nóng)田面積測量大部分是基于全球定位系統(tǒng)的，然而，由于衛(wèi)星漂移導(dǎo)致數(shù)據(jù)接收不準(zhǔn)確，使現(xiàn)有GPS測畝儀大多存在測量不準(zhǔn)確的問題。
(三)、實用新型內(nèi)容:
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種測量精確的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案:
[0006]一種帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，含有衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊、鍵盤、顯示器和電源模塊，中央處理模塊中含有微處理器，衛(wèi)星信號接收模塊的信號輸出端與微處理器的衛(wèi)星信號輸入端連接，微處理器的顯示信號輸出端與顯示器連接，按鍵與微處理器的鍵盤口連接，電源模塊為衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊和顯示器供電；該帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀還含有位置移動監(jiān)測模塊，位置移動監(jiān)測模塊的信號輸出端與微處理器的位置移動信號輸入端連接，電源模塊還為位置移動監(jiān)測模塊供電。
[0007]微處理器用來計算土地子面積、總面積，它能實現(xiàn)不規(guī)則面積的實時測試、動態(tài)圖形顯示和數(shù)據(jù)智能化處理和存儲。
[0008]位置移動監(jiān)測模塊含有加速度傳感器，加速度傳感器的輸出端與微處理器的位置移動信號輸入端連接。
[0009]衛(wèi)星信號接收模塊含有GPS衛(wèi)星信號接收器、GPS天線和第二電池，GPS天線與GPS衛(wèi)星信號接收器的天線端連接，第二電池與GPS衛(wèi)星信號接收器的電源端連接，GPS衛(wèi)星信號接收器的信號輸出端與微處理器的衛(wèi)星信號輸入端連接。
[0010]GPS天線為四臂螺旋式天線。
[0011]高定位速度GPS天線和高定位精度GPS衛(wèi)星信號接收器測量農(nóng)田各個點的坐標(biāo)，接收信號能力強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候的測量。[0012]顯示器含有LED驅(qū)動器和液晶顯示屏，LED驅(qū)動器的控制輸入端與微處理器的顯示背景光控制輸出端連接，LED驅(qū)動器的輸出端與液晶顯示屏的背景光驅(qū)動輸入端連接，微處理器的顯示信號輸出端與液晶顯示屏的控制端和數(shù)據(jù)端連接。
[0013]鍵盤含有按鍵、按鍵背景燈和三極管，按鍵與微處理器的按鍵輸入端連接，微處理器的按鍵背景光控制輸出端輸出的信號經(jīng)過三極管放大后驅(qū)動按鍵背景燈工作。
[0014]按鍵背景燈為LED燈。 [0015]電源模塊含有第一電池、電池充電器、電池監(jiān)測器、第一電壓轉(zhuǎn)換器和第二電壓轉(zhuǎn)換器，外部輸入的直流電進(jìn)入電池充電器的電源輸入端，電池充電器的電源輸出端與第一電池的正端連接，第一電壓轉(zhuǎn)換器和第二電壓轉(zhuǎn)換器的電源輸入端與第一電池的正端連接，第一電壓轉(zhuǎn)換器的輸出給衛(wèi)星信號接收模塊和位置移動監(jiān)測模塊供電，第二電壓轉(zhuǎn)換器的輸出給衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊和顯示器供電；第一電池的正端和地之間并接有兩個串聯(lián)在一起的分壓電阻，電池監(jiān)測器的監(jiān)測端接在兩個分壓電阻的連接點上，電池監(jiān)測器的輸出端與第二電壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)控制端連接，微處理器的電源控制輸出端與第一電壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)控制端連接。
[0016]第一電池為鋰電池，第一電壓轉(zhuǎn)換器和第二電壓轉(zhuǎn)換器為低壓差電壓轉(zhuǎn)換器。
[0017]中央處理模塊還含有存儲器和USB接口，存儲器與微處理器的串行存儲口連接，USB接口中的通訊端與微處理器的串行通訊端連接，USB接口中的電源端與電池充電器的電源輸入端連接，USB接口中的ID端與微處理器的衛(wèi)星信號輸入端連接。
[0018]微處理器的型號為:STM32F103，存儲器的型號為:SST25VF016，LED驅(qū)動器的型號為:PT4402，GPS衛(wèi)星信號接收器的型號為:NE0-5Q，加速度傳感器的型號為:MMA7260，電池充電器的型號為:CN3052A,電池監(jiān)測器的型號為:CN301,第一電壓轉(zhuǎn)換器和第二電壓轉(zhuǎn)換器的型號為:S-1112B30。
[0019]帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀的工作原理為:工作人員手持本GPS測畝儀沿農(nóng)田的邊界繞行一周，GPS測畝儀就可接收到由多個點組成的定位數(shù)據(jù)，按時間次序依次記為(X1, Y1)，(X2, Y2),..., (xn, Yn)，其中 X1, X2,…，Xn 表示經(jīng)度，Y1, Y2,…，Yn 表示緯度。GPS衛(wèi)星信號接收模塊將接收的數(shù)據(jù)通過GPS衛(wèi)星信號接收模塊的串口和USB接口輸送到微處理器，微處理器將接收的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的計算處理，從而得到由這些點連接而成的農(nóng)田面積。
[0020]本實用新型的有益效果:
[0021]1、本實用新型的GPS衛(wèi)星信號接收器可以隨時接收GPS衛(wèi)星信號，并將GPS衛(wèi)星信號數(shù)據(jù)輸送到微處理器，由微處理器進(jìn)行相應(yīng)的高可靠性計算處理后得到土地面積；同時，本實用新型還采用加速度傳感器檢測自身的移動情況，當(dāng)自身移動時才接收衛(wèi)星信號，否則不接收，這樣可防止因衛(wèi)星漂移導(dǎo)致的數(shù)據(jù)接收不準(zhǔn)確而引起的土地面積測量誤差；因此，本實用新型不僅自動化程度高、省時省力，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候測量，而且測量精度更高。
[0022]2、本實用新型的電源模塊采用鋰電池供電，攜帶方便；微處理器測量出的面積直接顯示在液晶顯示屏上，智能方便、簡便好用。
(四)、【專利附圖】
【附圖說明】:
[0023]圖1為帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀的電路原理框圖；[0024]圖2為中央處理模塊的電路原理示意圖；
[0025]圖3為鍵盤的電路原理示意圖；
[0026]圖4為顯示器的電路原理示意圖；
[0027]圖5為衛(wèi)星信號接收模塊的電路原理示意圖；
[0028]圖6為位置移動監(jiān)測模塊的電路原理示意圖；
[0029]圖7為電源模塊的電路原理示意圖；
[0030]圖8為帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀的面積測量原理圖。
(五)、【具體實施方式】:
[0031]參見圖1?圖8，圖中，帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀含有衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊、鍵盤、顯示器和電源模塊，中央處理模塊中含有微處理器IC1，衛(wèi)星信號接收模塊的信號輸出端與微處理器ICl的衛(wèi)星信號輸入端連接，微處理器ICl的顯示信號輸出端與顯示器連接，按鍵與微處理器ICI的鍵盤口連接，電源模塊為衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊和顯示器供電；該帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀還含有位置移動監(jiān)測模塊，位置移動監(jiān)測模塊的信號輸出端與微處理器ICl的位置移動信號輸入端連接，電源模塊還為位置移動監(jiān)測模塊供電。
[0032]微處理器ICl用來計算土地子面積、總面積，它能實現(xiàn)不規(guī)則面積的實時測試、動態(tài)圖形顯示和數(shù)據(jù)智能化處理和存儲。
[0033]位置移動監(jiān)測模塊含有加速度傳感器IC2，加速度傳感器IC2的輸出端Zout與微處理器ICl的位置移動信號輸入端PA2連接。
[0034]衛(wèi)星信號接收模塊含有GPS衛(wèi)星信號接收器IC3、GPS天線AnT和第二電池BAT2，GPS天線AnT與GPS衛(wèi)星信號接收器IC3的天線端RF_IN連接，第二電池BAT2與GPS衛(wèi)星信號接收器IC3的電源端V_BCKP連接，GPS衛(wèi)星信號接收器IC3的信號輸出端TxDl與微處理器ICl的衛(wèi)星信號輸入端PAlO連接。
[0035]GPS天線AnT為四臂螺旋式天線。
[0036]高定位速度GPS天線AnT和高定位精度GPS衛(wèi)星信號接收器IC3測量農(nóng)田各個點的坐標(biāo)，接收信號能力強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候的測量。
[0037]顯示器含有LED驅(qū)動器IC5和液晶顯示屏IXDl，LED驅(qū)動器IC5的控制輸入端EN與微處理器ICl的顯示背景光控制輸出端H)13連接，LED驅(qū)動器IC5的輸出端LED1-LED4與液晶顯示屏IXDl的背景光驅(qū)動輸入端LED-Kl——LED-K4連接，微處理器ICl的顯示信號輸出端與液晶顯示屏LCDl的控制端CS、RS、WR、RD、RESET和數(shù)據(jù)端DB 1-DB8、DB IO-DB17連接。
[0038]鍵盤含有按鍵Kl、K2、KEY3-KEY15、按鍵背景燈B1-B6和三極管Q3，按鍵Kl、K2、KEY3-KEY15與微處理器ICl的按鍵輸入端連接，微處理器ICl的按鍵背景光控制輸出端PA15輸出的信號經(jīng)過三極管Q3放大后驅(qū)動按鍵背景燈B1-B6工作。
[0039]按鍵背景燈B1-B6為LED燈。
[0040]電源模塊含有第一電池BATl、電池充電器VRl、電池監(jiān)測器V5、第一電壓轉(zhuǎn)換器VR2和第二電壓轉(zhuǎn)換器VR3，外部輸入的直流電5.0V進(jìn)入電池充電器VRl的電源輸入端VIN,電池充電器VRl的電源輸出端BAT與第一電池BATl的正端連接，第一電壓轉(zhuǎn)換器VR2和第二電壓轉(zhuǎn)換器VR3的電源輸入端VIN與第一電池BATl的正端連接，第一電壓轉(zhuǎn)換器VR2的輸出給衛(wèi)星信號接收模塊和位置移動監(jiān)測模塊供電，第二電壓轉(zhuǎn)換器VR3的輸出給衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊和顯示器供電；第一電池BATl的正端和地之間并接有兩個串聯(lián)在一起的分壓電阻RV51、RV52，電池監(jiān)測器V5的監(jiān)測端LBI接在兩個分壓電阻RV5URV52的連接點上，電池監(jiān)測器V5的輸出端LBO與第二電壓轉(zhuǎn)換器VR3的開關(guān)控制端0N/0FF連接，微處理器ICl的電源控制輸出端PB15與第一電壓轉(zhuǎn)換器VR2的開關(guān)控制端0N/0FF 連接。
[0041 ] 第一電池BATl為鋰電池，第一電壓轉(zhuǎn)換器VR2和第二電壓轉(zhuǎn)換器VR3為低壓差電壓轉(zhuǎn)換器。
[0042]中央處理模塊還含有存儲器Ul和USB接口 USB，存儲器Ul與微處理器ICl的串行存儲口 PC6-PC9連接，USB接口 USB中的通訊端D_、D+與微處理器IC的串行通訊端PA14、PA13連接，USB接口 USB中的電源端V+與電池充電器VRl的電源輸入端VIN連接，USB接口 USB中的ID端與微處理器ICl的衛(wèi)星信號輸入端PAlO連接。
[0043]微處理器ICl的型號為:STM32F103，存儲器Ul的型號為:SST25VF016，LED驅(qū)動器IC5的型號為:PT4402，GPS衛(wèi)星信號接收器IC3的型號為:NE0_5Q，加速度傳感器IC2的型號為:MMA7260，電池充電器VRl的型號為:CN3052A，電池監(jiān)測器V5的型號為:CN301，第一電壓轉(zhuǎn)換器VR2和第二電壓轉(zhuǎn)換器VR3的型號為:S-1112B30。
[0044]帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀的工作原理為:工作人員手持本GPS測畝儀沿農(nóng)田的邊界繞行一周，GPS測畝儀就可接收到由多個點組成的定位數(shù)據(jù)，按時間次序依次記為(X1, Y1)，(X2, Y2),..., (Xn, Yn)，其中 X1, X2,…，Xn 表示經(jīng)度，Y1, Y2,…，Yn 表示緯度。GPS衛(wèi)星信號接收模塊IC3將接收的數(shù)據(jù)通過GPS衛(wèi)星信號接收模塊的串口和USB接口輸送到微處理器ICl，微處理器ICl將接收的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的計算處理，從而得到由這些點連接而成的農(nóng)田面積。
[0045]帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀的工作步驟如下:
[0046](I)工作人員手持本GPS測畝儀沿土地的邊界繞行一周得到一組按時間順序排列的數(shù)據(jù)(X1, Y1)，(X2, Y2)，…，(Xn, Yn)，其中X1, X2,…，Xn代表經(jīng)度，Y1, Y2,…，Yn代表緯度；
[0047](2)微處理器ICl將接收的數(shù)據(jù)(XpY1)轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)(xl，yl)，其中
【權(quán)利要求】
1.一種帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，含有衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊、鍵盤、顯示器和電源模塊，中央處理模塊中含有微處理器，衛(wèi)星信號接收模塊的信號輸出端與微處理器的衛(wèi)星信號輸入端連接，微處理器的顯示信號輸出端與顯示器連接，按鍵與微處理器的鍵盤口連接，電源模塊為衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊和顯示器供電，其特征是:還含有位置移動監(jiān)測模塊，位置移動監(jiān)測模塊的信號輸出端與微處理器的位置移動信號輸入端連接，電源模塊還為位置移動監(jiān)測模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，其特征是:所述位置移動監(jiān)測模塊含有加速度傳感器，加速度傳感器的輸出端與微處理器的位置移動信號輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，其特征是:所述衛(wèi)星信號接收模塊含有GPS衛(wèi)星信號接收器、GPS天線和第二電池，GPS天線與GPS衛(wèi)星信號接收器的天線端連接，第二電池與GPS衛(wèi)星信號接收器的電源端連接，GPS衛(wèi)星信號接收器的信號輸出端與微處理器的衛(wèi)星信號輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，其特征是:所述GPS天線為四臂螺旋式天線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，其特征是:所述顯示器含有LED驅(qū)動器和液晶顯示屏，LED驅(qū)動器的控制輸入端與微處理器的顯示背景光控制輸出端連接，LED驅(qū)動器的輸出端與液晶顯示屏的背景光驅(qū)動輸入端連接，微處理器的顯示信號輸出端與液晶顯示屏的控制端和數(shù)據(jù)端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，其特征是:所述鍵盤含有按鍵、按鍵背景燈和三極管，按鍵與微處理器的按鍵輸入端連接，微處理器的按鍵背景光控制輸出端輸出的信號經(jīng)過三極管放大后驅(qū)動按鍵背景燈工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，其特征是:所述按鍵背景燈為LED燈。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，其特征是:所述電源模塊含有第一電池、電池充電器、電池監(jiān)測器、第一電壓轉(zhuǎn)換器和第二電壓轉(zhuǎn)換器，外部輸入的直流電進(jìn)入電池充電器的電源輸入端，電池充電器的電源輸出端與第一電池的正端連接，第一電壓轉(zhuǎn)換器和第二電壓轉(zhuǎn)換器的電源輸入端與第一電池的正端連接，第一電壓轉(zhuǎn)換器的輸出給衛(wèi)星信號接收模塊和位置移動監(jiān)測模塊供電，第二電壓轉(zhuǎn)換器的輸出給衛(wèi)星信號接收模塊、中央處理模塊和顯示器供電；第一電池的正端和地之間并接有兩個串聯(lián)在一起的分壓電阻，電池監(jiān)測器的監(jiān)測端接在兩個分壓電阻的連接點上，電池監(jiān)測器的輸出端與第二電壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)控制端連接，微處理器的電源控制輸出端與第一電壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)控制端連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，其特征是:所述第一電池為鋰電池，第一電壓轉(zhuǎn)換器和第二電壓轉(zhuǎn)換器為低壓差電壓轉(zhuǎn)換器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的帶移動監(jiān)測功能的GPS測畝儀，其特征是:所述中央處理模塊還含有存儲器和USB接口，存儲器與微處理器的串行存儲口連接，USB接口中的通訊端與微處理器的串行通訊端連接，USB接口中的電源端與電池充電器的電源輸入端連接，USB接口中的ID端與微處理器的衛(wèi)星信號輸入端連接。
【文檔編號】G01B21/28GK203464925SQ201320556336
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】陳凌 申請人:陳凌
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0訪客 來自[中國] 2023年01月27日 17:21五個腳的晶體管是什么型號
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