CN213399971U - 一种船用nmea数据集线装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种船用NMEA数据集线装置，包括集线装置，所述集线装置的一侧设置有五路输入端口，另一侧设置有两路输出端口，集线装置的内部设置有中央控制单元、接收电路一、接收电路二、接收电路三、接收电路四、接收电路五、发送电路以及电压控制转换电路。本实用新型利用传输速率的提高，将多路NMEA数据集合到一起，通过一路发出，只需要接收数据的设备提供一个输入端口，就可以完成接收多台其它设备数据的需求，性能稳定、结构简单、功耗低、故障率低。

Description

一种船用NMEA数据集线装置

技术领域

本实用新型涉及一种船用NMEA数据集线装置。

背景技术

NMEA0183是一种标准数据语句格式，旨在使各种船用导航设备和软件制造商能够共享数据。它是世界上用于共享数据的最常用的格式，例如经纬度、深度、风速风向、航速、航向、时间等。标准NMEA0183语句数据传输波特率为4800，按照RS422电气标准进行传输。

船舶上电子设备众多，需要通讯的语句接口更是错综复杂，NMEA数据分散，时常会遇到一台设备需要多个其它设备数据的情况，但这台设备的输入端口数量有限，就无法得到全部所需的数据，而且留有太多的输入端口，也会增加设备的成本和复杂性。

实用新型内容

鉴于上述现有船用电子设备NMEA数据分散的问题，本实用新型提供了一种船用NMEA数据集线装置，其性能稳定、结构简单、功耗低、故障率低。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种船用NMEA数据集线装置，包括集线装置，所述集线装置的一侧设置有五路输入端口，另一侧设置有两路输出端口，集线装置的内部设置有中央控制单元、接收电路一、接收电路二、接收电路三、接收电路四、接收电路五、发送电路以及电压控制转换电路，所述接收电路一、接收电路二、接收电路三、接收电路四和接收电路五的一端与外部输入设备的输入端口连接，另一端分别通过五路输入端口与所述中央处理单元I/O口的P1.7、P1.6、P1.5、P1.4、P1.3端相连接，所述发送电路一端与中央处理单元I/O口的P0.0连接，另一端连接输出端口，所述电压控制转换电路一端与中央处理单元连接，另一端与电源接口相连接。

进一步的，所述接收电路一、接收电路二、接收电路三、接收电路四、接收电路五与中央处理单元I/O口的P1.7、P1.6、P1.5、P1.4、P1.3之间还分别连接有LED一、LED二、LED三、LED四和LED五，所述发送电路与中央处理单元I/O口的P0.0之间连接有LED六。

进一步的，所述LED一、LED二、LED三、LED四、LED五和LED六均为指示灯。

进一步的，所述集线装置上设置有集线端子。

进一步的，所述中央处理单元采用MCU芯片，型号为C8051F020。

进一步的，所述接收电路一、接收电路二、接收电路三、接收电路四、接收电路五均采用光耦隔离器件，型号为PC817。

进一步的，所述发送电路采用LTC2864芯片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)、本实用新型将多路NMEA数据集合到一起，通过一路对外发出，节省了接收数据设备的输入端口数量，避免受其数量的限制。

(2)、本实用新型提高了传输的波特率，从而提高了数据传输效率。

(3)、本实用新型可集合五路(及以下)的NMEA数据，即可以同时连接五台(及以下)的船用电子设备，并对其数据进行整合并提速。

(4)、本实用新型提供两路相同的NMEA数据输出，可同时连接两台接收设备。

(5)、本实用新型提供信号指示灯，提示NMEA数据是否正常发送和接收。

(6)、本实用新型提供两路电源，可给连接的接收设备供24V电压。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中接线端子的结构示意图；

图3为本实用新型的电路结构框图。

图中：1、集线装置，2、中央控制单元，3、接收电路一，4、接收电路二，5、接收电路三，6、接收电路四，7、接收电路五，8、发送电路，9、电压控制转换电路，10、LED一，11、LED二，12、LED三，13、LED四，14、LED五，15、LED六。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3所示，本实用新型提供一种技术方案：一种船用NMEA数据集线装置，包括集线装置1，所述集线装置1的一侧设置有五路输入端口，另一侧设置有两路输出端口，集线装置1的内部设置有中央控制单元2、接收电路一3、接收电路二4、接收电路三5、接收电路四6、接收电路五7、发送电路8以及电压控制转换电路9，所述接收电路一3、接收电路二4、接收电路三5、接收电路四6和接收电路五7的一端与外部输入设备的输入端口连接，另一端分别通过五路输入端口与所述中央处理单元2I/O口的P1.7、P1.6、P1.5、P1.4、P1.3端相连接，所述接收电路一3、接收电路二4、接收电路三5、接收电路四6、接收电路五7与中央处理单元2I/O口的P1.7、P1.6、P1.5、P1.4、P1.3之间还分别连接有LED一10、LED二11、LED三12、LED四13和LED五14，所述发送电路8一端与中央处理单元2I/O口的P0.0连接，另一端连接输出端口，所述发送电路8与中央处理单元2I/O口的P0.0之间连接有LED六15，所述电压控制转换电路9一端与中央处理单元2连接，另一端与电源接口相连接，所述集线装置1上设置有集线端子。

在本实施例中，所述中央处理单元2采用MCU芯片C8051F020，其可对大量数据进行快速高效的处理，为了增加接收设备的数量，并且提高发送数据的速率，本实用新型不使用中央处理单元2自带的UART串口，而使用中央处理单元2的通用I/O口与各接收电路和发送电路相连接进行模拟接收和发送，模拟接收是用软件定时采样I/O口进来的每一位数据，组成一条完整的语句。模拟发送是将数据中每个字节的每一位定时发出到I/O口上。

在本实施例中，所述接收电路一3、接收电路二4、接收电路三5、接收电路四6、接收电路五7均采用光耦隔离器件PC817，光耦隔离器以光为媒介传输电信号，具有单向性、数据稳定性、电绝缘能力和抗干扰能力。

在本实施例中，所述LED一10、LED二11、LED三12、LED四13、LED五14。当该通道有数据输入时，指示灯会闪烁；当没有数据输入时，指示灯不亮；当信号线接反时，指示灯会常亮。

在本实施例中，所述发送电路8采用LTC2864芯片完成，保证输出信号稳定、不被干扰，发送电路8一端与中央处理单元2的I/O口P0.0连接，并连接LED六15，另一端连接输出端口，LED六15为指示灯，其闪烁时表示有数据输出；NMEA-OUT1和NMEA-OUT2并联接在发送电路8上。

在本实施例中，所述电压控制转换电路9将电源适配器提供的24V电压进行稳压、限流、过压保护等处理，然后经过DCDC_NDY2405C转换为5V电压，再经1117-3.3转换为3V电压，5V电压给LTC2864芯片进行供电，3V电压给中央处理单元2进行供电。

工作原理：本实用新型提供的一种船用数据集线装置是将船用电子设备输出的NMEA0183语句数据集合起来，用一个端口将所有数据发送出去。本实用新型与外设连接框图，如图1所示，其提供五个输入端口，最多可以同时连接五台外部输入设备，例如测深仪、计程仪、GPS、风向风速仪、电罗经等等，这些数据汇集到数据集线装置中进行分析处理，最终合并到一个输出端口，发送给外部接收设备，如VDR、导航监视仪等；提供两路输出端口，可以同时连接两个外部接收设备，这两路输出端口并联在一起，所以发送的数据是相同的。本实用新型将输入时4800bps的波特率提高到了38400bps输出，提高数据传输效率。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种船用NMEA数据集线装置，其特征在于：包括集线装置(1)，所述集线装置(1)的一侧设置有五路输入端口，另一侧设置有两路输出端口，集线装置(1)的内部设置有中央处理单元(2)、接收电路一(3)、接收电路二(4)、接收电路三(5)、接收电路四(6)、接收电路五(7)、发送电路(8)以及电压控制转换电路(9)，所述接收电路一(3)、接收电路二(4)、接收电路三(5)、接收电路四(6)和接收电路五(7)的一端与外部输入设备的输入端口连接，另一端分别通过五路输入端口与所述中央处理单元(2)I/O口的P1.7、P1.6、P1.5、P1.4、P1.3端相连接，所述发送电路(8)一端与中央处理单元(2)I/O口的P0.0连接，另一端连接输出端口，所述电压控制转换电路(9)一端与中央处理单元(2)连接，另一端与电源接口相连接。

2.根据权利要求1所述的一种船用NMEA数据集线装置，其特征在于：所述接收电路一(3)、接收电路二(4)、接收电路三(5)、接收电路四(6)、接收电路五(7)与中央处理单元(2)I/O口的P1.7、P1.6、P1.5、P1.4、P1.3之间还分别连接有LED一(10)、LED二(11)、LED三(12)、LED四(13)和LED五(14)，所述发送电路(8)与中央处理单元(2)I/O口的P0.0之间连接有LED六(15)。

3.根据权利要求2所述的一种船用NMEA数据集线装置，其特征在于：所述LED一(10)、LED二(11)、LED三(12)、LED四(13)、LED五(14)和LED六(15)均为指示灯。

4.根据权利要求1所述的一种船用NMEA数据集线装置，其特征在于：所述集线装置(1)上设置有集线端子。

5.根据权利要求1所述的一种船用NMEA数据集线装置，其特征在于：所述中央处理单元(2)采用MCU芯片，型号为C8051F020。

6.根据权利要求1所述的一种船用NMEA数据集线装置，其特征在于：所述接收电路一(3)、接收电路二(4)、接收电路三(5)、接收电路四(6)、接收电路五(7)均采用光耦隔离器件，型号为PC817。

7.根据权利要求1所述的一种船用NMEA数据集线装置，其特征在于：所述发送电路(8)采用LTC2864芯片。

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