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
技術領域：
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，無線防盜定位系統，車載多媒體系統等功能。
背景技術：
基于全球定位系統(GPS)和GPRS技術的移動定位、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展起來，隨著GPS和GPRS技術的日漸完善和成熟，它已被廣泛地應用于定位、導航、測量、防盜等領域內。目前市面上廣泛地在使用GPS技術和GPRS技術，基于這些也出現了相關的產品，但是他們大多數都是分離開來，用戶一般都是將兩者的功能結合起來開發新系統或新產品，這樣導致了系統開發成本高，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、性能穩定可靠、成本低、體積小、操作方便等優點，可以應用到各種移動工具上尤其是汽車等領域。
發明內容
本實用新型的目的是這樣實現的它由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將接收的空間數據通過數據發送端3腳，數據接收端4腳，時鐘數據發送端5腳，時鐘數據接收端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、數據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的輸出端串行數據發送1腳、串行數據接收2腳、串行數據標識輸出3腳、串行數據接收請求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，封裝數據輸出端11、封裝數據輸入端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的數據，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(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處獲得的數據通過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將外界發送來的數據接收下來，通過裝置核心控制處理模塊2的串行輸出端口將數據發送到GPRS網絡上去。
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協議處理模塊3和GPRS射頻收發模塊4所組成。其中實施方案是將裝置核心處理模塊的數據通過串行通信接口1把數據報傳入控制寄存器模塊2中，由發送AT指令請求將控制寄存器中存放數據端D0～D7腳發到TCP/IP協議處理模塊的數據接收端C0～C7腳，最后經過對數據進行封裝，然后由GPRS射頻收發模塊4的數據接口發送出去。
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有如下優點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絡通信，能為民用和工業級或汽車級的應用提供高可靠性和穩定性。
3.本實用新型具有USB2.0數據通信接口，因此應用范圍廣泛，可提供Windows平臺和Linux平臺下的驅動程序。
4.本實用新型模塊集成化程度高，系統性能穩定可靠，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星定位系統發來的信號接收下來，傳給GPS接收控制模塊1進行處理，GPS接收控制模塊1將接收的空間數據通過數據發送端3腳，數據接收端4腳，時鐘數據發送端5腳，時鐘數據接收端6腳分別與裝置核心控制處理模塊2對應的1、2、3、4腳相連完成數據通信，并存入SDRAM中，并按照固定字節和封裝形式發送出去；同樣地，GPRS控制模塊3的輸出端串行數據發送1腳、串行數據接收2腳、串行數據標識輸出3腳、串行數據接收請求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、數據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，封裝數據輸出端11、封裝數據輸入端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(GPS)的衛星傳輸的信號，經過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格式定位數據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數據進行存儲和封裝；同樣地，GPRS控制模塊3在安置好SIM卡接口模塊4之后，通過內置的天線模塊自動連接無線網絡，這時候就可以通過AT指令來進行各種操作包括傳輸/發送數據報等，將從網絡上數據報通過裝置核心控制模塊2的串行接口把數據封裝后通過USB控制模塊6傳輸出去。
本實用新型安裝結構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)將接收的空間數據通過數據發送端3腳，數據接收端4腳，時鐘數據發送端5腳，時鐘數據接收端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、數據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)的輸出端串行數據發送1腳、串行數據接收2腳、串行數據標識輸出3腳、串行數據接收請求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，封裝數據輸出端11、封裝數據輸入端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.根據權利要求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)、內部的RAM(2)、地址/數據總線接口模塊(3)、時鐘振蕩模塊(4)、串行數據控制模塊(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)將接收的空間數據通過數據發送端3腳，數據接收端4腳，時鐘數據發送端5腳，時鐘數據接收端6腳分別與裝置核心控制處理模塊(2)中串行數據控制模塊(5)的地址/數據總線所對應的1、2、3、4腳相連；GPRS控制模塊(3)的輸出端串行數據發送1腳、串行數據接收2腳、串行數據標識輸出3腳、串行數據接收請求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)中串行數據控制模塊(5)的地址/數據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據控制模塊所緩存的數據通過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)的數據接收、數據處理、數據傳輸等功能。
3.根據權利要求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協議處理模塊(3)和GPRS射頻收發模塊(4)所組成，裝置核心處理模塊(2)的數據包通過串行通信接口(1)把數據傳入控制寄存器模塊(2)中，由發送通信AT指令請求將控制寄存器(2)中存放數據端D0～D7腳發到TCP/IP協議處理模塊(3)的數據接收端C0～C7腳，最后經過對數據進行封裝，然后由GPRS射頻收發模塊(4)的數據接口發送出去。
4.根據權利要求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，無線防盜定位系統，車載多媒體系統等領域。且本實用新型還具有集成化高、系統穩定、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、電子地圖導航系統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 優先權日2006年1月16日
發明者徐海軍, 王明, 王永, 鄭雷 申請人:徐海軍, 王明, 王永, 鄭雷