手持式gps定位裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種手持式GPS定位裝置，涉及衛(wèi)星無線電信標定位裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。所述定位裝置包括微處理器U1、電平轉(zhuǎn)換電路U2、GPS定位模塊U3、按鍵電路、SD卡插座模塊J1、顯示模塊U4和電源模塊，所述GPS定位模塊U3通過所述電平轉(zhuǎn)換電路U2與所述微處理器U1的輸入端連接，所述按鍵電路與微處理器U1的輸入端連接，所述顯示模塊U4與所述微處理器U1的一組數(shù)據(jù)輸出端連接，所述SD卡插座模塊J1與微處理器U1雙向連接，所述電源模塊為所述定位裝置中需要供電的模塊提供工作電源。所述定位裝置具有電路簡單、成本低、靈敏度高、供電穩(wěn)定等優(yōu)點。
【專利說明】手持式GPS定位裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及衛(wèi)星無線電信標定位裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種使用方便，穩(wěn)定的GPS定位裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]GPS以其高精度，全天候，全球覆蓋，方便靈活和優(yōu)質(zhì)價廉吸引全世界許多用戶。GPS的廣泛應(yīng)用改變了人們的工作方式，提高工作效率，帶來巨大的經(jīng)濟效益。；利用這種裝置傳輸?shù)男盘柎_定位置、速度或姿態(tài)。目前，GPS采用NMEA-0183協(xié)議做為發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的標準，NMEA-0183是美國國家海洋電子協(xié)會(Nat1nalMarine ElectroNIcsAssociat1n)為統(tǒng)一海洋導航規(guī)范而制定的標準，該格式標準已成為國際通用的一種格式，協(xié)議內(nèi)容在兼容NMEA-180和NMEA-0182的基礎(chǔ)上，增加了 GPS、測深儀、羅經(jīng)方位裝置等多種設(shè)備接口和通訊協(xié)議定義，同時還允許一些特定廠商對其設(shè)備通信自定協(xié)議。如今隨著科技的發(fā)展，GPS定位裝置越來越普及，但是現(xiàn)有的GPS定位裝置具有電路結(jié)構(gòu)復雜，供電不穩(wěn)定，工作不可靠的缺點，使用不方便。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種手持式GPS定位裝置，具有電路簡單、成本低、靈敏度高、供電穩(wěn)定等優(yōu)點。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是:一種手持式GPS定位裝置，其特征在于:所述定位裝置包括微處理器U1、電平轉(zhuǎn)換電路U2、GPS定位模塊U3、按鍵電路、SD卡插座模塊J1、顯示模塊U4和電源模塊，所述GPS定位模塊U3通過所述電平轉(zhuǎn)換電路U2與所述微處理器U1的輸入端連接，所述按鍵電路與微處理器U1的輸入端連接，所述顯示模塊U4與所述微處理器U1的一組數(shù)據(jù)輸出端連接，所述SD卡插座模塊J1與微處理器U1雙向連接，所述電源模塊為所述定位裝置中需要供電的模塊提供工作電源；
[0005]所述電源模塊包括鋰離子電池充電模塊U5、穩(wěn)壓芯片U6以及穩(wěn)壓芯片U7，所述鋰離子電池充電模塊U5的電源輸入端通過插座J2接外部電源，鋰離子電池充電模塊U5的STA端子依次經(jīng)電阻R5、發(fā)光二極管LED1接地，所述鋰離子電池充電模塊U5的BAT端子接鋰離子電池BT1，所述鋰離子電池充電模塊U5的OUT端子經(jīng)二極管D1分為四路，其中第一路經(jīng)電容C3接地，第二路與穩(wěn)壓芯片U6的電源輸入端IN端子連接，第三路經(jīng)電容C4接地，第四路與穩(wěn)壓芯片U7的電源輸入端IN端子連接；
[0006]所述穩(wěn)壓芯片U6的電壓輸出端OUT端子分為兩路，第一路經(jīng)反向二極管D2接地，第二路與電感L1的一端連接，電感L1的另一端分為四路，第一路依次經(jīng)電阻R6、發(fā)光二極管LED2接地，第二路經(jīng)電容C5接地，第三路經(jīng)電容C6接地，第四路經(jīng)反饋線與穩(wěn)壓芯片U6的電壓反饋端子FB連接，所述電感L1與電阻R6的結(jié)點為穩(wěn)壓芯片U6的電壓輸出端；
[0007]所述穩(wěn)壓芯片U6的電壓輸出端OUT端子分為兩路，第一路經(jīng)反向二極管D3接地，第二路與電感L2的一端連接，電感L2的另一端分為四路，第一路依次經(jīng)電阻R7、發(fā)光二極管LED3接地，第二路經(jīng)電容C7接地，第三路經(jīng)電容C8接地，第四路經(jīng)反饋線與穩(wěn)壓芯片U7的電壓反饋端子FB連接，所述電感L2與電阻R7的結(jié)點為穩(wěn)壓芯片U7的電壓輸出端。
[0008]進一步的技術(shù)方案在于:所述微處理器U1使用PIC18F2520，電平轉(zhuǎn)換電路U2包括兩個串聯(lián)連接的74HCT04，GPS定位模塊U3使用EM411，鋰離子電池充電模塊U5使用BQ24200，穩(wěn)壓芯片 U6 使用 LM2576TV-5.0，穩(wěn)壓芯片 U7 使用 LM2576TV-3.3。
[0009]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:所述裝置在室外、室內(nèi)以及移動的汽車內(nèi)該GPS接收機均能很好的接收多顆衛(wèi)星的GPS定位信息，關(guān)閉LCD背光顯示的情況下，可連續(xù)工作超過10h。借助SD卡以及PC機可實現(xiàn)將接收到的GPS數(shù)據(jù)導入到電子地圖中。由EN411型GPS定位模塊以及PIC18F2520構(gòu)成的手持式GPS接收機具有電路簡單、成本低、靈敏度高等優(yōu)點，接收到的數(shù)據(jù)能以FAT文件格式保存到SD卡中，具有較高的實用價值，該裝置設(shè)計可廣泛應(yīng)用于野外作業(yè)、戶外運動等領(lǐng)域。此外，所述裝置的電源模塊通過重新設(shè)計，通過增加旁路電容以及穩(wěn)壓電容，提高了供電模塊輸出電壓的穩(wěn)定性，通過使用兩個穩(wěn)壓芯片可提供3.3V和5.0V輸出電源，可適應(yīng)不同的芯片供電，使用方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0011]圖1是本實用新型的電路原理圖；
[0012]圖2是電源模塊的電路原理圖。

【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0014]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型，但是本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。
[0015]如圖1所示，本實用新型公開了一種基于EM411GPS定位模塊和PIC18F2550單片機的手持式GPS定位裝置，該裝置采用點陣字符液晶屏顯示接收GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)，并用SD卡記錄所接收到的GPS信息，從而實現(xiàn)GPS數(shù)據(jù)導入電子地圖。所述定位裝置包括微處理器U1、電平轉(zhuǎn)換電路U2、GPS定位模塊U3、按鍵電路、SD卡插座模塊J1、顯示模塊U4和電源模塊，所述GPS定位模塊U3通過所述電平轉(zhuǎn)換電路U2與所述微處理器U1的輸入端連接，所述按鍵電路與微處理器U1的輸入端連接，所述顯示模塊U4與所述微處理器U1的一組數(shù)據(jù)輸出端連接，所述SD卡插座模塊J1與微處理器U1雙向連接，所述電源模塊為所述定位裝置中需要供電的模塊提供工作電源。
[0016]GPS定位模塊性能主要決定于其內(nèi)部使用的GPS核心芯片組，GPS芯片組SiRFStar III通過采用20萬次/頻率的相關(guān)器(Correlators)提高了靈敏度并能在室內(nèi)定位。冷開機/暖開機/熱開機的時間分別達到42s/38s/ls，可同時追蹤20個衛(wèi)星信道。
[0017]EM411型GPS定位模塊采用SiRF Star III高效能GPS芯片組，其具有特點:極佳的靈敏度(追蹤感度:_159dBm);訊號微弱時，TTFF(Time to First Fix)定位仍十分迅速；支持NMEA 0183語言格式:GGA，GSA，GSV，RMC, GLL，VTG ;內(nèi)建超大電容，可儲存快速獲取的衛(wèi)星訊號數(shù)據(jù)；內(nèi)建陶瓷天線；LED指示燈顯示衛(wèi)星定位狀況:LED不亮時接收器關(guān)閉，LED恒亮時未定位或搜尋訊號，LED閃爍時已定位。此外，EM411體積小巧，外形尺寸為30mmX30mmX10.5_，工作時供電電壓為4.5?6.5V，消耗電流為60mA。
[0018]由于該裝置設(shè)計是手持式便攜設(shè)備，所有器件選型都應(yīng)考慮節(jié)省成本，節(jié)能。圖1中，微處理器選用PIC18F2520，它是采用納瓦技術(shù)的低功耗8位單片機，具有一系列能在工作時顯著降低功耗的功能，非常適合手持便攜式設(shè)備使用。該器件內(nèi)部具有32 K Flash程序存儲器，具備SP1、UART、I2C等接口以及10位A/D轉(zhuǎn)換器，借助于內(nèi)部PLL倍頻器，時鐘速度可高達40 MHz ;可通過其UART接口(引腳RC6和RC7)實現(xiàn)與EM411 GPS接收模塊的通信，由于EM411串口輸出的最大電平為2.85V，低于PIC18F2520 UART端口所要求的最小驅(qū)動電平4V，因此在PIC18F2520和EM411之間需增加由電平轉(zhuǎn)換模塊U2 (74HCT04)構(gòu)成的TTL/RS232電平轉(zhuǎn)換電路，否則PIC18F2520將不能接收EM411的定位信息。PIC18F2520通過其SPI接口(引腳RCO，RC3，RC4，RC5)與SD卡通信。SD卡對外提供兩種訪問模式:SD模式和SPI模式。SD模式允許4線的高速數(shù)據(jù)傳輸。SPI模式使用通用的SPI接口，相比SD模式傳輸速率有所降低，使用SPI。接口的優(yōu)點是僅用4根數(shù)據(jù)線即可完成SD卡的讀寫。通信模式不同，SD卡引腳功能也不同。由于PIC18F2520內(nèi)部具有SPI接口，本方案采用SPI模式實現(xiàn)對SD卡的訪問，圖1中SD卡插座模塊J1的CS引腳(RC0)為MCU向存儲卡發(fā)送的片選信號，SCLK引腳(RC3)為MCU向卡發(fā)送的時鐘信號。SD1引腳為MCU向卡發(fā)送的單向數(shù)據(jù)信號，SD0為卡向MCU發(fā)送的單向數(shù)據(jù)信號，此外所有的SD卡插座還具有CD與WP兩個引腳，CD引腳是SD卡檢測信號引腳，當有卡插人時，該引腳對地短路(在插座內(nèi)部連接)。WP是寫保護信號引腳，在卡插入且沒有寫保護時，該引腳對地短路(在插座內(nèi)部連接)。
[0019]該裝置設(shè)計采用20X4的點陣字符液晶顯示器顯示所接收的GPS定位信息，液晶顯示器設(shè)置于4bit工作方式，MCU通過4根數(shù)據(jù)線以及使能引腳控制IXD的顯示以節(jié)省MCUI/0端口資源。該裝置設(shè)置2個按鍵用于控制SD卡的數(shù)據(jù)存儲。當SW1鍵按下時，通過軟件延時設(shè)定數(shù)據(jù)保存時間間隔，SW2鍵按下時，裝置將接收到的GPS定位信息寫入SD卡。圖1中，開關(guān)K2用于打開、關(guān)閉IXD背光電源:PIC18F2520的RA端口資源暫未使用?？闪舸院笱b置升級時使用，例如將電池輸出的直流模擬電壓信號輸入到RA端口，利用PIC18F2520的lObit A/D轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后。在IXD上顯示電池電量，便于用戶使用。
[0020]如圖2所示，所述電源模塊包括鋰離子電池充電模塊U5、穩(wěn)壓芯片U6以及穩(wěn)壓芯片U7，所述鋰離子電池充電模塊U5的電源輸入端通過插座J2接外部電源，鋰離子電池充電模塊U5的STA端子依次經(jīng)電阻R5、發(fā)光二極管LED1接地，所述鋰離子電池充電模塊U5的BAT端子接鋰離子電池BT1，所述鋰離子電池充電模塊U5的OUT端子經(jīng)二極管D1分為四路，其中第一路經(jīng)電容C3接地，第二路與穩(wěn)壓芯片U6的電源輸入端IN端子連接，第三路經(jīng)電容C4接地，第四路與穩(wěn)壓芯片U7的電源輸入端IN端子連接。
[0021]所述穩(wěn)壓芯片U6的電壓輸出端OUT端子分為兩路，第一路經(jīng)反向二極管D2接地，第二路與電感L1的一端連接，電感L1的另一端分為四路，第一路依次經(jīng)電阻R6、發(fā)光二極管LED2接地，第二路經(jīng)電容C5接地，第三路經(jīng)電容C6接地，第四路經(jīng)反饋線與穩(wěn)壓芯片U6的電壓反饋端子FB連接，所述電感LI與電阻R6的結(jié)點為穩(wěn)壓芯片U6的電壓輸出端。
[0022]所述穩(wěn)壓芯片U6的電壓輸出端OUT端子分為兩路，第一路經(jīng)反向二極管D3接地，第二路與電感L2的一端連接，電感L2的另一端分為四路，第一路依次經(jīng)電阻R7、發(fā)光二極管LED3接地，第二路經(jīng)電容C7接地，第三路經(jīng)電容C8接地，第四路經(jīng)反饋線與穩(wěn)壓芯片U7的電壓反饋端子FB連接，所述電感L2與電阻R7的結(jié)點為穩(wěn)壓芯片U7的電壓輸出端。
[0023]本裝置使用2組穩(wěn)壓電源,裝置電源的穩(wěn)壓芯片選用了 ON公司的LM2576系列穩(wěn)壓器，把外部直流電源穩(wěn)壓成裝置需要的+3.3V和+5V電源，采用TI公司的鋰離子電池充電模塊BQ24200作為裝置的后備電池，系統(tǒng)正常工作時外部電源對它進行充電，外部電源被切斷后由它提供裝置電源，以便裝置保存重要參數(shù)。如圖2所示，電容C3、電容C4是穩(wěn)壓芯片的電解旁路電容，在電路中接入它們能使電路穩(wěn)定地工作；電容C6、電容C8為輸出穩(wěn)定電容，對于減小輸出紋波、輸出噪聲以及負載電流變化的影響有較好的效果，根據(jù)穩(wěn)壓器自身的工作要求，電容分別選用10 μ F、100 μ F的電解電容。
[0024]本申請列舉了一些器件型號，當然本裝置使用的元器件型號并不局限于上述型號，本申請指出的只是能夠?qū)崿F(xiàn)上述裝置的一種型號，用以說明本申請。
【權(quán)利要求】
1.一種手持式GPS定位裝置，其特征在于:所述定位裝置包括微處理器U1、電平轉(zhuǎn)換電路U2、GPS定位模塊U3、按鍵電路、SD卡插座模塊J1、顯示模塊U4和電源模塊，所述GPS定位模塊U3通過所述電平轉(zhuǎn)換電路U2與所述微處理器Ul的輸入端連接，所述按鍵電路與微處理器Ul的輸入端連接，所述顯示模塊U4與所述微處理器Ul的一組數(shù)據(jù)輸出端連接，所述SD卡插座模塊Jl與微處理器Ul雙向連接，所述電源模塊為所述定位裝置中需要供電的模塊提供工作電源； 所述電源模塊包括鋰離子電池充電模塊U5、穩(wěn)壓芯片U6以及穩(wěn)壓芯片U7，所述鋰離子電池充電模塊U5的電源輸入端通過插座J2接外部電源，鋰離子電池充電模塊U5的STA端子依次經(jīng)電阻R5、發(fā)光二極管LEDl接地，所述鋰離子電池充電模塊U5的BAT端子接鋰離子電池BTl，所述鋰離子電池充電模塊U5的OUT端子經(jīng)二極管Dl分為四路，其中第一路經(jīng)電容C3接地，第二路與穩(wěn)壓芯片U6的電源輸入端IN端子連接，第三路經(jīng)電容C4接地，第四路與穩(wěn)壓芯片U7的電源輸入端IN端子連接； 所述穩(wěn)壓芯片U6的電壓輸出端OUT端子分為兩路，第一路經(jīng)反向二極管D2接地，第二路與電感LI的一端連接，電感LI的另一端分為四路，第一路依次經(jīng)電阻R6、發(fā)光二極管LED2接地，第二路經(jīng)電容C5接地，第三路經(jīng)電容C6接地，第四路經(jīng)反饋線與穩(wěn)壓芯片U6的電壓反饋端子FB連接，所述電感LI與電阻R6的結(jié)點為穩(wěn)壓芯片U6的電壓輸出端； 所述穩(wěn)壓芯片U6的電壓輸出端OUT端子分為兩路，第一路經(jīng)反向二極管D3接地，第二路與電感L2的一端連接，電感L2的另一端分為四路，第一路依次經(jīng)電阻R7、發(fā)光二極管LED3接地，第二路經(jīng)電容C7接地，第三路經(jīng)電容C8接地，第四路經(jīng)反饋線與穩(wěn)壓芯片U7的電壓反饋端子FB連接，所述電感L2與電阻R7的結(jié)點為穩(wěn)壓芯片U7的電壓輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式GPS定位裝置，其特征在于:所述微處理器Ul使用PIC18F2520,電平轉(zhuǎn)換電路U2包括兩個串聯(lián)連接的74HCT04，GPS定位模塊U3使用EM411，鋰離子電池充電模塊U5使用BQ24200，穩(wěn)壓芯片U6使用LM2576TV-5.0，穩(wěn)壓芯片U7使用LM2576TV-3.3。
【文檔編號】G01S19/13GK204166131SQ201420573350
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】歐錫山 申請人:歐錫山