CN214756347U - 一种北斗数传终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种北斗数传终端，包括：北斗短报文模块，用于将接收到的第一报文信号通过射频天线以北斗短报文的方式发送至北斗卫星以进行通信或者将北斗卫星传输的第二报文信号传输至主控模块；SIM卡电路模块，与北斗短报文模块通信连接；传感器模块，传感器模块用于检测当前的环境信号，并将环境信号传输至主控模块；主控模块，北斗短报文模块、传感器模块、定位模块和通信模块均与主控模块电性连接，主控模块用于对接收到的信号进行交互处理。本实用新型实施例通过设置传感器模块来提供多种环境数据，能够实现对数传终端所处环境的检测以及数据传输；并且通过提供多层PCB板结构以及看门狗电路以保证数传终端的稳定运行。

Description

一种北斗数传终端

技术领域

本实用新型实施例涉及北斗短报文通信技术领域，尤其涉及一种北斗数传终端。

背景技术

目前，进行通信的方式多种多样，可以通过有线的方式来进行通信，也可以通过无线的方式来进行通信。目前最常用的就是手机，其通信是基于网络运营商的3G或4G网络信息系统，但是网络运营商的并没有实现百分百覆盖，在一些极端的应用场景，比如海上或者山里，这些会出现无手机信号覆盖的区域，远距离通信困难；另外当大规模自然灾害发生时，往往会使网络运营商的通信基站同时遭到破坏，灾区内的人员无法及时向外发送求救信息。因此，设计一种功能全面、通信稳定且具有较好抗干扰性的数传终端成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供的一种北斗数传终端，能够提供更为稳定的信号传输方式，且通过传感器模块能够提供更多样的环境数据。

在第一方面，本实用新型实施例提供了一种北斗数传终端，包括：

北斗短报文模块，用于将接收到的第一报文信号通过射频天线以北斗短报文的方式发送至北斗卫星以进行通信或者将北斗卫星传输的第二报文信号传输至主控模块；

SIM卡电路模块，与所述北斗短报文模块通信连接；

传感器模块，所述传感器模块用于检测当前的环境信号，并将所述环境信号传输至主控模块；

电源模块，用于对北斗数传终端进行供电；

定位模块，用于将检测到的定位信号传输至主控模块；

通信模块，用于将接收到的外部传输的通信信号传输至主控模块；

主控模块，所述北斗短报文模块、传感器模块、定位模块和通信模块均与所述主控模块电性连接，所述主控模块用于对接收到的信号进行交互处理。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例第一方面中，还包括与主控模块电性连接的看门狗电路。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例第一方面中，还包括与主控模块电性连接的晶振单元，所述晶振单元用于向主控模块提供相应的时钟信号；所述晶振单元采用有源硅晶振。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例第一方面中，所述通信模块包括NB-IOT模块、RS232接口或者RS485接口中的一种或者多种；所述RS232接口和RS485接口均采用航空插头。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例第一方面中，所述传感器模块包括温度传感器，所述温度传感器用于检测北斗数传终端的环境温度，所述温度传感器的型号为TCN75AVUA。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例第一方面中，还包括与主控模块电性连接的透传模块，所述透传模块用于将接收到的通信信号转换为短报文信号，并将所述短报文信号传输至北斗短报文模块。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例第一方面中，所述主控模块的芯片型号为STM32F103RET6；所述北斗短报文模块的型号为RD05W3530；所述电源模块的型号为TPS54560DDAR。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例第一方面中，还包括终端壳体、盖板和电路板，所述北斗短报文模块、SIM卡电路模块、传感器模块、电源模块、定位模块、通信模块和主控模块均设置与所述电路板上，所述终端壳体内设置有容置腔，所述电路板安装于所述容置腔内，所述盖板与所述终端壳体以可拆卸的方式连接。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例第一方面中，所述盖板的一侧向外延伸设置有一安装位，所述安装位用于与一立杆固定连接；所述终端壳体的形状为圆柱形。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例第一方面中，所述电路板为PCB板，所述PCB板包括依次叠放的顶层、负极电源层、信号1层、信号2层、正极电源层和底层；所述电源模块设置于负极电源层和正极电源层，所述通信模块、北斗短报文模块和SIM卡电路模块设置于相应的信号1层或者信号2层。

本实用新型实施例通过设置传感器模块来提供多种环境数据，能够实现对数传终端所处环境的检测以及数据传输；并且通过提供多层PCB板结构以及看门狗电路以保证数传终端的稳定运行。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种北斗数传终端的电路原理框图；

图2是本实用新型实施例提供的主控模块的电路原理图；

图3是本实用新型实施例提供的晶振单元的电路原理图；

图4是本实用新型实施例提供的温度传感器的电路原理图；

图5是本实用新型实施例提供的北斗短报文模块的电路原理图；

图6是本实用新型实施例提供的SIM卡电路模块的电路原理图；

图7是本实用新型实施例提供的定位模块的电路原理图；

图8是本实用新型实施例提供的电源模块的局部电路原理图；

图9是本实用新型实施例提供的RS232接口的电路原理图；

图10是本实用新型实施例提供的RS485接口的电路原理图；

图11是本实用新型实施例提供的RS485接口的航空线缆插头的结构示意图；

图12是本实用新型实施例提供的NB-IOT模块的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型具体实施例作进一步的详细描述。需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。除特殊说明的之外，本实施例中所采用到的材料及设备均可从市场购得。实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者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申请和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者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申请的限制。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连通”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中介媒介间相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。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申请中的具体含义。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是本实用新型实施例提供的一种北斗数传终端的电路原理框图，如图1所示，本实用新型实施例提供了一种北斗数传终端，包括：

北斗短报文模块，用于将接收到的第一报文信号通过射频天线以北斗短报文的方式发送至北斗卫星以进行通信或者将北斗卫星传输的第二报文信号传输至主控模块；

SIM卡电路模块，与所述北斗短报文模块通信连接；

传感器模块，所述传感器模块用于检测当前的环境信号，并将所述环境信号传输至主控模块；

电源模块，用于对北斗数传终端进行供电；

定位模块，用于将检测到的定位信号传输至主控模块；

通信模块，用于将接收到的外部传输的通信信号传输至主控模块；

主控模块，所述北斗短报文模块、传感器模块、定位模块和通信模块均与所述主控模块电性连接，所述主控模块用于对接收到的信号进行交互处理。

更为优选的，所述主控模块的芯片型号为STM32F103RET6；所述北斗短报文模块的型号为RD05W3530；所述电源模块的型号为TPS54560DDAR。图2是本实用新型实施例提供的主控模块的电路原理图；如图2所示，上述各个模块均通过相应的引脚来实现与主控模块的通信。上述方案通过设置传感器模块来对数传终端的周围环境进行检测；并且通过设置北斗短报文模块来实现数据的传输。本设备终端集成了北斗短报文通信功能和北斗二代/GPS/GLONASS的多模定位功能，设备外形小巧美观，防护等级为IP67，通过一个航空插头进行供电和传输数据。

图5是本实用新型实施例提供的北斗短报文模块的电路原理图；图6是本实用新型实施例提供的SIM卡电路模块的电路原理图；具体的，如图5和图6所示，SIM卡电路模块通过RDSS-RET端、RDSS-CLK端和RDSS-DATA端与北斗短报文模块的相应引脚电性连接，北斗短报文模块通过USART4-RX端和USART4-TX端与主控模块的相应端位电性连接。

图7是本实用新型实施例提供的定位模块的电路原理图；图8是本实用新型实施例提供的电源模块的局部电路原理图；如图7和图8所示，定位模块通过USART3-RX端和USART3-TX端与主控模块的相应引脚电性连接，来实现定位信号传输。在本实施例中A点和B点到天线馈点的距离相等。在具体实施时，电源模块还会通过相应的GPS供电模块、主控模块供电模块NB供电模块来给相对应的模块进行供电。

更为优选的，还包括与主控模块电性连接的看门狗电路。通过内置硬件看门狗电路，这样使得该终端设备在遭遇到强干扰之后，系统可自动重启恢复工作；通过设置硬件看门狗电路使得数传终端的稳定性更高。

更为优选的，图3是本实用新型实施例提供的晶振单元的电路原理图，如图2所示，还包括与主控模块电性连接的晶振单元，所述晶振单元用于向主控模块提供相应的时钟信号；所述晶振单元采用有源硅晶振。具体的晶振单元通过其输出端(OUT端)与主控模块的PD0/OSC-IN引脚相接。本实用新型实施例的晶振单元采用的是工业级有源硅晶振，使得该设备具有抗震性强以及无温漂的特性，也进一步提高了设备的稳定性。

更为优选的，所述通信模块包括NB-IOT模块、RS232接口或者RS485接口中的一种或者多种；所述RS232接口和RS485接口均采用航空插头。

图9是本实用新型实施例提供的RS232接口的电路原理图，图10是本实用新型实施例提供的RS485接口的电路原理图，图12是本实用新型实施例提供的NB-IOT模块的电路原理图；具体的，RS232接口通过USART1-RX端和USART1-TX端与主控模块的相应引脚相接；RS485接口通过USART1-RX端、USART1-TX端和RS485-TXEN端与主控模块的相应引脚相接；NB-IOT模块通过USART2-RX端、USART2-TX端和NB-PWRKEY端与主控模块的相应引脚相接。通过上述接口可以实现数传终端与PC端的电性连接，使得北斗短报文终端可以直接接在PC端等一些具有显示功能的设备上(可以直接看到传输的内容)，或者一些可以对接收到的数据进行二次提取并解析的控制端设备上(比如单片机控制系统等)。

图11是本实用新型实施例提供的RS485接口的航空线缆插头的结构示意图，如图11所示，在具体实施时，RS232接口和RS485接口均采用上述航空插头。

本实用新型实施例中采用NB-IOT通信方式，NB-IOT即是窄带蜂窝物联网，其选取了超窄带、反复传输、精简网络协议等原理，并通过牺牲一定速率、时延和移动本能，去获取面向低功耗广域物联网的承载能力，NB-IOT，主要有以下几大特点，如下：海量接入：相同基站覆盖条件下，NB-IOT技能是其它无线技能接入数的50至100倍，每个扇区能够保证接入10万个终端。功耗较低：在针对许多使用电池供电的设备和局面，NB-IOT的低功耗特性能够保证设备续航时间，从几个月大幅提升到几年，因此大大降低了频繁更换电池带来的不便。覆盖超强：NB-IOT的覆盖能力是LTE的100倍。这样不但能够满足地广人稀地区的大范围覆盖需求，同样适用于对深度覆盖有要求的地下应用。成本低廉：由于选取授权频段上的蜂窝网络技能，NB-IOT无需重新建网，射频和天线也基本上都能够复用。再加上NB-IOT低功耗、低带宽和低速率的特性，同样降低了芯片和模组成本。通过设置NB-IOT模块使得该设备能够以较低功耗运行，保证设备的使用时间以及通信的稳定性。

图4是本实用新型实施例提供的温度传感器的电路原理图，如图4所示，更为优选的，所述传感器模块包括温度传感器，所述温度传感器用于检测北斗数传终端的环境温度，所述温度传感器的型号为TCN75AVUA。温度传感器模块最终通过I2C1-SCL端和I2C1-SDA端与主控模块相应的引脚电性连接。

更为优选的，还包括与主控模块电性连接的透传模块，所述透传模块用于将接收到的通信信号转换为短报文信号，并将所述短报文信号传输至北斗短报文模块。透传模块将收发都在程序内部做好协议的封装，用户不必了解复杂的协议内容和原理，只需做简单的配置后(开启透传模式并设置目的卡号)，便可在其中一端输入想要发送的内容，另一端就可以接收到发送端发送的内容了。

更为优选的，还包括终端壳体、盖板和电路板，所述北斗短报文模块、SIM卡电路模块、传感器模块、电源模块、定位模块、通信模块和主控模块均设置与所述电路板上，所述终端壳体内设置有容置腔，所述电路板安装于所述容置腔内，所述盖板与所述终端壳体以可拆卸的方式连接。

更为优选的，所述盖板的一侧向外延伸设置有一安装位，所述安装位用于与一立杆固定连接；所述终端壳体的形状为圆柱形。

更为优选的，所述电路板为PCB板，所述PCB板包括依次叠放的顶层、负极电源层、信号1层、信号2层、正极电源层和底层；所述电源模块设置于负极电源层和正极电源层，所述通信模块、北斗短报文模块和SIM卡电路模块设置于相应的信号1层或者信号2层。将PCB板设置为六层结构主要是为了保护电路板上的元器件，将信号层放在中间，通过两个电源层将其与顶层和底层两层上的元器件分隔开，更好的保护信号层不受元器件的电磁干扰；使得该数传终端具备更好的稳定性。

本实用新型实施例通过设置传感器模块来提供多种环境数据，能够实现对数传终端所处环境的检测以及数据传输；并且通过提供多层PCB板结构以及看门狗电路以保证数传终端的稳定运行。

上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用的技术原理。本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由权利要求的范围决定。

Claims (10)

1.一种北斗数传终端，其特征在于，包括：

北斗短报文模块，用于将接收到的第一报文信号通过射频天线以北斗短报文的方式发送至北斗卫星以进行通信或者将北斗卫星传输的第二报文信号传输至主控模块；

SIM卡电路模块，与所述北斗短报文模块通信连接；

传感器模块，所述传感器模块用于检测当前的环境信号，并将所述环境信号传输至主控模块；

电源模块，用于对北斗数传终端进行供电；

定位模块，用于将检测到的定位信号传输至主控模块；

通信模块，用于将接收到的外部传输的通信信号传输至主控模块；

主控模块，所述北斗短报文模块、传感器模块、定位模块和通信模块均与所述主控模块电性连接，所述主控模块用于对接收到的信号进行交互处理。

2.如权利要求1所述的北斗数传终端，其特征在于，还包括与主控模块电性连接的看门狗电路。

3.如权利要求1所述的北斗数传终端，其特征在于，还包括与主控模块电性连接的晶振单元，所述晶振单元用于向主控模块提供相应的时钟信号；所述晶振单元采用有源硅晶振。

4.如权利要求1所述的北斗数传终端，其特征在于，所述通信模块包括NB-IOT模块、RS232接口或者RS485接口中的一种或者多种；所述RS232接口和RS485接口均采用航空插头。

5.如权利要求1所述的北斗数传终端，其特征在于，所述传感器模块包括温度传感器，所述温度传感器用于检测北斗数传终端的环境温度，所述温度传感器的型号为TCN75AVUA。

6.如权利要求1所述的北斗数传终端，其特征在于，还包括与主控模块电性连接的透传模块，所述透传模块用于将接收到的通信信号转换为短报文信号，并将所述短报文信号传输至北斗短报文模块。

7.如权利要求1所述的北斗数传终端，其特征在于，所述主控模块的芯片型号为STM32F103RET6；所述北斗短报文模块的型号为RD05W3530；所述电源模块的型号为TPS54560DDAR。

8.如权利要求1-7中任意一项所述的北斗数传终端，其特征在于，还包括终端壳体、盖板和电路板，所述北斗短报文模块、SIM卡电路模块、传感器模块、电源模块、定位模块、通信模块和主控模块均设置与所述电路板上，所述终端壳体内设置有容置腔，所述电路板安装于所述容置腔内，所述盖板与所述终端壳体以可拆卸的方式连接。

9.如权利要求8所述的北斗数传终端，其特征在于，所述盖板的一侧向外延伸设置有一安装位，所述安装位用于与一立杆固定连接；所述终端壳体的形状为圆柱形。

10.如权利要求8所述的北斗数传终端，其特征在于，所述电路板为PCB板，所述PCB板包括依次叠放的顶层、负极电源层、信号1层、信号2层、正极电源层和底层；所述电源模块设置于负极电源层和正极电源层，所述通信模块、北斗短报文模块和SIM卡电路模块设置于相应的信号1层或者信号2层。

Images