CN102355626A - 一种基于gps和zigbee的双模定位技术的定位装置 - Google Patents

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Abstract

一种基于GPS和ZIGBEE的双模定位技术的定位装置，包括有GPS定位模块，GPS定位模块与单片机串口相连，单片机上连接有第一ZIGBEE模块，第一ZIGBEE模块与第一接收天线相连，单片机上还是有第二ZIGBEE模块，第二ZIGBEE模块与发送天线相连，单片机上还连接有控制单元和电源，GPS定位模块还连有第二接收天线，GPS定位模块对接收到得信号分析、解码，解码的信号再送给单片机处理，然后再传送给第一ZIBEE模块、第二ZIGBEE模块进行发送或者转发到其他接口，经过多次转发后，上位机把传送过来的信息处理后显示在显示器上，当无法接收到卫星信号的情况下，ZIGBEE定位系统自动启动，具有低耗能、超长待机、体积小、重量轻、便于携带和适应各种恶略环境的特点。

Description

一种基于GPS和ZIGBEE的双模定位技术的定位装置
技术领域
本发明属于无线定位技术领域，具体涉及一种基于GPS和ZIGBEE的双模定位技术的定位装置。 
背景技术
GPS是Globle Positioning System的缩写，意思为全球定位系统，它是由美国政府历经20多年，耗资120亿美金而实施的一项庞大的宇宙及航天工程。该系统可以在全球范围内全天候地为地面目标提供信息，从而确定该目标在地面上的精确位置、速度、运行方面等参数。 
现在，人们越来越意识到GPS作用的重大及其应用领域的广阔，除军事应用外，它已被广泛应用于航天、航空、航海、测量、勒探等诸多领域，随着GPS接收板价格的不断下降和其性能的不断提高，GPS适合用于：车载GPS系统，GPS系统，出租车GPS，物流GPS，汽车GPS，汽车全球定位，汽车防盗，GPS防盗，车载GSM，汽车位置服务，运钞车GPS，公交车队GPS，车载GPS，导航GPS，110联动GPS，公安巡逻GPS，120急救GPS，119火警GPS，中国移动GSM网络汽车锁，GSM汽车防盗汽器，报警器，防盗报警器，防盗器，防盗报警，防盗系统，防盗产品，家用防盗报警器，汽车单、双向报警器，家庭防盗系统，楼宇对讲，倒车雷达，汽车定位，摩托车防盗器，电动车防盗器，移动/联通GSM新业务，GPS导航，GPS汽车定位，GPS防盗器，GPS导航仪全球定位，GPS-GPRS-GSM全球卫星定位。 
目前，现有的GPS定位装置的结构包括：计算机与控制单元，计算机与控制单元控制GPS芯片，GPS芯片与卫星接收天线相连，另外计算机与控制单元还设有外部控制与各种接口、LED显示器和电源。其工作原理是：首先卫星接收天线接收到卫星信号，然后把信号传递给GPS芯片得到具体的坐标信息，坐标信息再由计算机与控制单元转换，显示在LED显示器上。其缺点在于：传统GPS只能工作于卫星信号较好的场合，一旦信号衰减，或者信号丢失，GPS也就失效了。 
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于GPS和ZIGBEE的双模定位技术的定位装置，具有低耗能、超长待机、体积小、重量轻、便于携带和适应各种恶略环境的特点。 
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于GPS和ZIGBEE的双模定位技术的定位装置，包括有GPS定位模块，GPS定位模块与单片机串口相连，单片机上连接有第一ZIGBEE模块，第一ZIGBEE模块与第一接收天线相连，单片机上还是有第二ZIGBEE模块，第二ZIGBEE模块与发送天线相连，单片机上还连接有控制单元和电源，GPS定位模块还连有第二接收天线。 
所述的单片机采用c8051f021系列的高速读写单片机。 
所述的GPS定位模块、单片机、第二ZIGBEE模块和控制单元组成GPS定位部分。 
所述的控制单元、单片机第二ZIGBEE模块与第一ZIGBEE模块组成ZIGBEE定位部分。 
所述的电源电压范围在6V-12V。 
本发明由于使用双模式定位，即GPS与ZIGBEE，与GPS技术相比本发明定位适合无法接收到卫星信号的场合，如地铁、矿井、 
本发明由于使用双模式定位，即GPS与ZIGBEE，与GPS技术相比本发明定位适合无法接收到卫星信号的场合，如地铁、矿井、仓库等；与ZIGBEE相比GPS应用灵活，适应性强，安全可靠，该模块两种技术互补，集成各自的优势，而且体积小巧便于携带，能耗低电压范围宽，60V-12都可以使用，平台扩展性极强，可同时加载6万多个节点，还可以加载各种传感器；由于ZIGBEE标准为免费使用的无线通信标准，因此节省了大量许可使用费，进而降低了成本；另一方面，由于ZIGBEE标准的特性，其系统各部分的组成都相对简单、功耗低，因而又进一步降低了成本。具有低耗能、超长待机、体积小、重量轻、便于携带和适应各种恶略环境的特点。 
附图说明
附图为本发明的结构示意图。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。 
参见附图，一种基于GPS和ZIGBEE的双模定位技术的定位装置，包括有GPS定位模块1，GPS定位模块1与单片机3串口相连，单片机3上连接有第一ZIGBEE模块2，第一ZIGBEE模块2与第一接收天线6相连，单片机3上还是有第二ZIGBEE模块7，第二ZIGBEE模块7与发送天线8相连，单片机3上还连接有控制单元4和电源5，GPS定位模块1还连有第二接收天线9。 
所述的GPS定位模块1、单片机3、第二ZIGBEE模块7和控制单元4组成GPS定位部分。 
所述的控制单元4、单片机3、第二ZIGBEE模块7与第一ZIGBEE模块2组成ZIGBEE定位部分。 
所述的电源5电压范围在6V-12V。 
GPS定位模块1的与单片机3串口连接，把接收的的数据发送给单片机3处理，单片机3的和第一ZIBEE模块2、第二ZIBEE模块7串口连接，数据处理完毕后，再经第二ZIBEE模块7发送给上位机。 
所述的第一ZIBEE模块2、第二ZIGBEE模块7为短距离无线传输模块，主要用于数据的短距离传输。GPS定位模块1获得的数据就是靠它传输给其它节点，此模块可以自动组建网络，根据需要调设置制成终端节点，协调器发射端或者路由节点模式.每个终端或发射机都有自己的ID，频率即使一样，ID不同就不会产生干扰.扩展能力非常强大，节点传输距离无障碍能达到400-1000m。 
GPS定位模块1主要用于卫星定位，获取坐标数据。然后把获得的数据传送给单片机3和第一ZIBEE模块2、第二ZIGBEE模块7进行发送，定位误差不超过5米，而起可以实时监控。 
单片机3采用c8051f021系列的高速读写单片机，通过两个串行接口把数据不断的处理后发送给ZIGBEE模块。可以说它就是此设备的核心。 
串口包括2个232串口，分别用于GPS与ZIGBEE的程序录入和输出。1个ISP串口，用于给c8051f021单片机写人指令，一个编码串口，6V电源供给，和数据编码以及外接传感器。跳线串口，根据电路要求给予适当的调整。 
电源电压范围在6V-12V。 
第一ZIBEE模块2、第二ZIGBEE模块7：用于接收或者转发其他ZIGBEE模块信息。当GPS模块无法使用的情况下，ZIGBEE自动启动，参与到定位计算中。 
GPS定位模块1：用于接收卫星的信号然后计算出详细的坐标信 息。 
单片机3：主要用于协调GPS和第一ZIBEE模块2、第二ZIGBEE模块7，控制它们的收发和计算等 
控制单元4：控制单元分为两部分，内部程序控制单元，和外部控制单元 
ZIGBEE定位部分：主要负责发送接收和控制定位坐标和信息。 
接收天线9：ZIGBEE部分的接收天线 
接收天线6：ZIGBEE模块 
发送天线8：发送数据 
本发明的工作原理： 
本发明可以分为GPS和ZIGBEE，两大部分。 
一、GPS定位部分： 
首先，卫星发射的信息(必须同时接收到3颗卫星的信号)由高增益天线传输给GPS定位模块1，GPS定位模块1对接收到得信号分析，解码，解码的信号再送给单片机3处理，单片机3对信号处理，让其符合ZIGBEE的传输协议，然后再传送给第一ZIBEE模块2、第二ZIGBEE模块7进行发送或者转发到其他接口。经过多次转发后，信号传送给上位机(总协调器)，上位机把传送过来的信息，经过比对，排序，定位计算，最终显示在显示器上。
二、ZIGBEE定位部分： 
当无法接收到卫星信号的情况下，ZIGBEE定位系统自动启动，首先，上位机发送请求给路由器(本模块可任意配置，上位机，协调器或者终端)路由器接到请求后开始上报周围的终端设备，终端设备可是把自身的坐标信息编码然后经过路由器返回给终端，终端计算后得到终端位置。 

Claims (4)

1.一种基于GPS和ZIGBEE的双模定位技术的定位装置，包括有GPS定位模块(1)，其特征在于，GPS定位模块(1)与单片机(3)串口相连，单片机(3)上连接有第一ZIGBEE模块(2)，第一ZIGBEE模块(2)与第一接收天线(6)相连，单片机(3)上还是有第二ZIGBEE模块(7)，第二ZIGBEE模块(7)与发送天线(8)相连，单片机(3)上还连接有控制单元(4)和电源(5)，GPS定位模块(1)还连有第二接收天线(9)。
2.根据权利要求1所述的一种基于GPS和ZIGBEE的双模定位技术的定位装置，其特征在于，所述的GPS定位模块(1)、单片机(3)、第二ZIGBEE模块(7)和控制单元(4)组成GPS定位部分。
3.根据权利要求1所述的一种基于GPS和ZIGBEE的双模定位技术的定位装置，其特征在于，所述的控制单元(4)、单片机(3)、第二ZIGBEE模块(7)与第一ZIGBEE模块(2)组成ZIGBEE定位部分。
4.根据权利要求1所述的一种基于GPS和ZIGBEE的双模定位技术的定位装置，其特征在于，所述的电源(5)电压范围在6V-12V。
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