CN209803338U - 一种军用北斗控制终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种军用北斗控制终端。它包括微处理器、在微处理器与北斗卫星信息收发装置之间作信息数据转换及传递的TTL转232模块、将采集到的车辆的姿态信息数据传输至微处理器的车辆姿态采集模块、将采集的车辆所处环境的信息数据传输至微处理器的温湿度传感模块、对微处理器输出的信息数据进行加密处理的密文加密模块、对微处理器处理的信息数据进行实时存储的数据存储模块、将电源供给装置输出的电压进行降压处理的降压转换模块及对降压转换模块输出的电压作稳压处理的电压稳压模块。本实用新型通过微处理器对电压稳压模块的控制并在降压转换模块的配合下可提供稳定的电源供给，保证终端的正常且稳定运行。

Description

一种军用北斗控制终端

技术领域

本实用新型涉及车辆定位技术领域，尤其是一种军用北斗控制终端。

背景技术

传统的定位监控终端大多是通过GPRS或GSM技术将实时监控、采集以及定位等信息数据上传至远程监控终端，从而实现对设备的远程监控及定位功能。然而，当定位监控终端处于高层建筑遮挡、大山深处等无基站信号或网络信号区域时，远程监控即会变得毫无意义。

随着智能化信息技术的发展，北斗卫星定位技术已经被广泛应用于航空、船舶、交通运输等领域；然而，目前机动车辆所使用的车载定位终端却普遍存在如下缺陷：1、现有的终端大多采用车载电源进行供电，由于终端系统结构设计的不甚合理，导致供电稳定性差、甚至容易造成终端无法正常工作；2、因容易受到电源信号不稳定且噪声干扰较为严重等因素的影响，导致定位精度降低。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种军用北斗控制终端。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种军用北斗控制终端，它连接于电源供给装置与北斗卫星信息收发装置之间，它包括微处理器、用于在微处理器与北斗卫星信息收发装置之间作信息数据转换及传递的TTL转232模块、用于采集车辆的姿态信息数据并将采集的数据传输至微处理器的车辆姿态采集模块、采集车辆所处环境的信息数据并将采集到的数据传输至微处理器的温湿度传感模块、用于对微处理器输出的信息数据进行加密处理的密文加密模块、用于对微处理器处理的信息数据进行实时存储的数据存储模块、用于将电源供给装置输出的电压进行降压处理的降压转换模块以及受控于微处理器以用于对降压转换模块输出的电压作稳压处理并作电源供给的电压稳压模块；

所述车辆姿态采集模块、温湿度传感模块、密文加密模块和数据存储模块分别与微处理器相连并受控于微处理器，所述降压转换模块连接于电压稳压模块与电源供给装置之间，所述TTL转232模块连接于微处理器与北斗卫星信息收发装置之间。

优选地，它还包括用于对微处理器进行复位处理的复位控制模块，所述复位控制模块包括一触压按键，所述触压按键的一端接地、另一端与微处理器相连并通过上拉电阻连接电压稳压模块。

优选地，所述TTL转232模块包括一与北斗卫星信息收发装置相连的 USART接口和一连接于微处理器与USART接口之间的SP3232型数据转换器。

优选地，所述密文加密模块包括一与微处理器相连的DX82C04型加密芯片，所述微处理器为STM32系列单片机。

优选地，所述数据存储模块包括与微处理器相连的SD卡读写器。

优选地，所述降压转换模块包括一AOZ1212型降压稳压器、第一分压电阻、第二分压电阻和滤波电感；所述降压稳压器的电源输入引脚和使能引脚同时与输出电压为12VDC-24VDC的电源供给装置相连并同时通过并联设置的第一滤波电容和第二滤波电容接地、内环补偿引脚通过一补偿电容器接地、外环补偿引脚通过一耦合电容器接地，所述第一分压电阻、第二分压电阻和滤波电感顺序地串接于降压稳压器的反馈引脚和输出引脚之间，所述电压稳压模块的电源输入端连接于第二分压电阻与滤波电感之间。

优选地，所述降压转换模块还包括连接于输出电压为12VDC-24VDC的电源供给装置与降压稳压器的电源输入引脚之间的多接头电源连接器，所述多接头电源连接器包括若干个电源接头、第三分压电阻、第四分压电阻和第一二极管，若干个所述电源接头的正极端同时连接降压稳压器的电源输入引脚、负极端同时接地，且若干个所述电源接头的正极端同时通过顺序串接的第一二极管、第三分压电阻和第四分压电阻接地，所述微处理器的电源控制端连接于第三分压电阻与第四分压电阻之间。

优选地，所述电压稳压模块包括AMS1117型三端稳压器，所述三端稳压器的电压输入端连接于第二分压电阻与滤波电感之间并同时通过互为并联的第一高频滤波电容和第一低频滤波电容接地、电压输出端至少与微处理器的电源输入引脚相连并同时通过互为并联的第二高频滤波电容和第二低频滤波电容接地。

优选地，所述电源供给装置为车载电源装置或移动电源装置。

由于采用了上述方案，本实用新型通过微处理器对电压稳压模块的控制并在降压转换模块的配合下可为终端内的所有用电组成模块提供稳定的电源供给，保证终端的正常且稳定运行并为提高对车辆的定位精准度创造了前提条件；其系统结构简单紧凑、适用电源丰富、安全性高，具有很强的实用价值和市场推广价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例的系统控制原理框图；

图2是本实用新型实施例的微处理器的电路结构示意图；

图3是本实用新型实施例的复位控制模块的电路结构示意图；

图4是本实用新型实施例的TTL转232模块的电路结构示意图；

图5是本实用新型实施例的密文加密模块的电路结构示意图；

图6是本实用新型实施例的数据存储模块的电路结构示意图；

图7是本实用新型实施例的电源供给部分的电路结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图7所示，本实施例提供的一种军用北斗控制终端，它连接于电源供给装置A与北斗卫星信息收发装置B之间，包括：

一微处理器a，作为核心调控器件来使用，如图2所示，其可根据实际情况由诸如STM32系列单片机构成以利用其所具有的功耗低、性能高、管脚数量多等特点将终端的其他组成器件搭配为一体并进行协调控制；

TTL转232模块b，主要用于在微处理器a与北斗卫星信息收发装置B之间作信息数据转换及传递(即：由于微处理器a所提供的串口数据无法直接匹配北斗卫星信息收发装置b的接口信息，此时可利用其将以TTL的方式所传递的数据信息进行转换及传递)以实现微处理器a与北斗卫星信息收发装置b之间的信息数据交互；

车辆姿态采集模块c，主要用于实时获取车辆的诸如加速度、角度等姿态信息数据并将采集的数据进行解析后传输至微处理器a；

温湿度传感模块d，主要用于采集车辆所处环境的信息数据并将采集到的数据传输至微处理器a；

密文加密模块e，主要用于对微处理器a输出的信息数据进行加密处理，从而防止信息数据在交互传递的过程中发生泄漏，进而保证整个终端的安全性；

数据存储模块f，主要用于对微处理器a所处理的信息数据进行实时存储，以便在后期能够集中提出本地数据并将此类数据植入数据库中进行分析处理；

降压转换模块g，主要用于将电源供给装置A所输出的电压进行降压处理 (如降压至5VDC-3.3VDC)，从而满足整个终端内的各个组成部分的用电需求；

电压稳压模块h，主要是在微处理器a的控制下用于对降压转换模块g 所输出的电压作稳压处理并将向终端中的各个组成部分进行电源供给；

其中，车辆姿态采集模块c、温湿度传感模块e、密文加密模块e和数据存储模块f分别与微处理器a相连并受控于微处理器a，降压转换模块g连接于电压稳压模块h与电源供给装置A之间，而TTL转232模块b则连接于微处理器a与北斗卫星信息收发装置B之间。

由此，通过微处理器a对电压稳压模块h的控制并在降压转换模块g的配合下可为终端内的所有用电组成模块提供稳定的电源供给，保证终端的正常且稳定运行并为提高对车辆的定位精准度创造了前提条件；利用车辆姿态采集模块c和温湿度传感模块e来实时采集车辆本身的物理信息数据以及其所处环境的温湿度信息数据并通过微处理器a对所采集到的数据进行集中处理后利用TTL转232模块b的数据转换及传递作用实现与北斗卫星信息收发装置B之间的信息交互，进而最终利用北斗卫星信息收发装置B将数据通过卫星传送至远程服务器以完成对车辆状态的实时监控与定位；同时，通过密文加密模块e和数据存储模块f则可有效增强整个终端的数据安全性并为对数据的后续处理分析创造条件。

为最大限度地丰富整个终端的实用功能，本实施例的终端还包括用于对微处理器a进行复位处理的复位控制模块k，如图3所示，其主要包括一触压按键S1，触压按键S1的一端接地、另一端与微处理器a相连并通过上拉电阻 Ra连接电压稳压模块h。当微处理器a采用STM32系列单片机时，可利用微处理器a的NRST引脚所具有的复位特性，在按下触压按键S1后使此引脚转为低电平，从而达到对整个终端进行数据清零复位的功能。

为确保微处理器a与北斗卫星信息收发装置B之间能够进行有效的数据交互，如图4所示，本实施例的TTL转232模块b包括一与北斗卫星信息收发装置B相连的USART接口COM1和一连接于微处理器a与USART接口COM1 之间的SP3232型数据转换器U1。以此，利用数据转换器U1可将类似于TTL 语言的数据信息转换为RS232语言的数据信息，并利用USART接口COM1作为外部信号接入接口。

为最大限度地提高整个终端运行使用的安全性，如图5所示，本实施例的密文加密模块e包括一与微处理器a相连的DX82C04型加密芯片U2；由此可利用此型号的加密芯片U2作为硬件载体进行数据信息加密算法的植入，从而将已有的数据通过算法转化为密文，以防止信息在传递的过程中发生泄露；当然，根据实际需求并通过对加密算法的设置，每次数据信息传递均需要认证及解析才能获得明文。

作为优选方案，如图6所示，本实施例的数据存储模块f主要由一与微处理器a相连的SD卡读写器U3构成，以通过拆装SD存储卡来实现对数据的本地写入存储及后续分析处理。

为消除因电源供给装置A对整个终端所产生的系列负面影响，如图7所示，本实施例的降压转换模块g包括一AOZ1212型降压稳压器U4、第一分压电阻Rf1、第二分压电阻Rf2和滤波电感Lb；其中，降压稳压器U4的电源输入引脚和使能引脚同时与输出电压为12VDC-24VDC的电源供给装置A相连并同时通过并联设置的第一滤波电容Cb1和第二滤波电容Cb2接地、内环补偿引脚通过一补偿电容器Cc接地、外环补偿引脚通过一耦合电容器Co接地，第一分压电阻Rf1、滤波电感Lb和第二分压电阻Rf2顺序地串接于降压稳压器U4的反馈引脚和输出引脚之间，而电压稳压模块h的电源输入端则连接于第二分压电阻Rf1与滤波电感Lb之间。以此，可通过第一分压电阻Rf1和第二分压电阻Rf2之间的比值来决定转换后最终输出的电压值(如3.3VDC)，而利用滤波电感Lb则可对输出电压进行滤波以防止尖峰电流损害下位元器件，同时，利用设置的滤波电容、补偿电容器Cc和耦合电容器Co等可进一步过滤整个模块中的高频和低频噪音干扰信号并提高模块运行的稳定性。

为使整个终端能够适用于不同类型的电源供给装置A，以最大限度地消除车载电源对整个终端使用的限制，如图7所示，本实施例的降压转换模块g 还包括连接于输出电压为12VDC-24VDC的电源供给装置B与降压稳压器U4的电源输入引脚之间的多接头电源连接器，多接头电源连接器包括若干个电源接头Head、第三分压电阻Rf3、第四分压电阻Rf4和第一二极管D1，若干个电源接头Head的正极端同时连接降压稳压器U4的电源输入引脚、负极端同时接地，并且若干个电源接头Head的正极端同时通过顺序串接的第一二极管 D1、第三分压电阻Rf3和第四分压电阻Rf4接地，微处理器a的电源控制端则连接于第三分压电阻Rf3与第四分压电阻Rf4之间。由此，可利用不同的电源接头Head来连接不同接口形式的电源供给装置A(如车载电源装置或移动电源装置等等)，而利用微处理器a则可对电源供给装置A进行单一性选择。

为最大限度地保证对各个用电模块进行电源供给的稳定性，如图7所示，本实施例的电压稳压模块h包括AMS1117型三端稳压器U5，三端稳压器U5的电压输入端连接于第二分压电阻Rf2与滤波电感Lb之间并同时通过互为并联的第一高频滤波电容Cg1和第一低频滤波电容Cd1接地、电压输出端至少与微处理器a的电源输入引脚相连并同时通过互为并联的第二高频滤波电容Cg2 和第二低频滤波电容Cd2接地。由此，利用三端稳压器U5对降压转换模块g 所输出的电压进行稳压处理以保证对终端的用电元件进行电源供给的稳定性，而利用分别设置在三端稳压器U5的输入端和输出端的两个大小不等的电容则可起到过滤高频噪音和低频噪音的作用，从而使得输出电源更为干净，为电源的稳定供给创造了条件。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种军用北斗控制终端，它连接于电源供给装置与北斗卫星信息收发装置之间，其特征在于：它包括微处理器、用于在微处理器与北斗卫星信息收发装置之间作信息数据转换及传递的TTL转232模块、用于采集车辆的姿态信息数据并将采集的数据传输至微处理器的车辆姿态采集模块、采集车辆所处环境的信息数据并将采集到的数据传输至微处理器的温湿度传感模块、用于对微处理器输出的信息数据进行加密处理的密文加密模块、用于对微处理器处理的信息数据进行实时存储的数据存储模块、用于将电源供给装置输出的电压进行降压处理的降压转换模块以及受控于微处理器以用于对降压转换模块输出的电压作稳压处理并作电源供给的电压稳压模块；

所述车辆姿态采集模块、温湿度传感模块、密文加密模块和数据存储模块分别与微处理器相连并受控于微处理器，所述降压转换模块连接于电压稳压模块与电源供给装置之间，所述TTL转232模块连接于微处理器与北斗卫星信息收发装置之间。

2.如权利要求1所述的一种军用北斗控制终端，其特征在于：它还包括用于对微处理器进行复位处理的复位控制模块，所述复位控制模块包括一触压按键，所述触压按键的一端接地、另一端与微处理器相连并通过上拉电阻连接电压稳压模块。

3.如权利要求1所述的一种军用北斗控制终端，其特征在于：所述TTL转232模块包括一与北斗卫星信息收发装置相连的USART接口和一连接于微处理器与USART接口之间的SP3232型数据转换器。

4.如权利要求1所述的一种军用北斗控制终端，其特征在于：所述密文加密模块包括一与微处理器相连的DX82C04型加密芯片，所述微处理器为STM32系列单片机。

5.如权利要求1所述的一种军用北斗控制终端，其特征在于：所述数据存储模块包括与微处理器相连的SD卡读写器。

6.如权利要求1-5中任一项所述的一种军用北斗控制终端，其特征在于：所述降压转换模块包括一AOZ1212型降压稳压器、第一分压电阻、第二分压电阻和滤波电感；所述降压稳压器的电源输入引脚和使能引脚同时与输出电压为12VDC-24VDC的电源供给装置相连并同时通过并联设置的第一滤波电容和第二滤波电容接地、内环补偿引脚通过一补偿电容器接地、外环补偿引脚通过一耦合电容器接地，所述第一分压电阻、第二分压电阻和滤波电感顺序地串接于降压稳压器的反馈引脚和输出引脚之间，所述电压稳压模块的电源输入端连接于第二分压电阻与滤波电感之间。

7.如权利要求6所述的一种军用北斗控制终端，其特征在于：所述降压转换模块还包括连接于输出电压为12VDC-24VDC的电源供给装置与降压稳压器的电源输入引脚之间的多接头电源连接器，所述多接头电源连接器包括若干个电源接头、第三分压电阻、第四分压电阻和第一二极管，若干个所述电源接头的正极端同时连接降压稳压器的电源输入引脚、负极端同时接地，且若干个所述电源接头的正极端同时通过顺序串接的第一二极管、第三分压电阻和第四分压电阻接地，所述微处理器的电源控制端连接于第三分压电阻与第四分压电阻之间。

8.如权利要求6所述的一种军用北斗控制终端，其特征在于：所述电压稳压模块包括AMS1117型三端稳压器，所述三端稳压器的电压输入端连接于第二分压电阻与滤波电感之间并同时通过互为并联的第一高频滤波电容和第一低频滤波电容接地、电压输出端至少与微处理器的电源输入引脚相连并同时通过互为并联的第二高频滤波电容和第二低频滤波电容接地。

9.如权利要求6所述的一种军用北斗控制终端，其特征在于：所述电源供给装置为车载电源装置或移动电源装置。