CN217467659U - 一种gnss接收机的串口切换装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种GNSS接收机的串口切换装置,包括:MCU控制器、GNSS模组、接收机对外串口、开关模块,所述接收机对外串口的GND信号线、MCU控制器的GND信号线、GNSS模组的GND信号线电连接,所述接收机对外串口的RX信号线、MCU控制器的RX信号线、GNSS模组的RX信号线电连接;所述开关模块用于实现MCU控制器的TX信号线或GNSS模组的TX信号线与接收机对外串口的TX信号线的电连接。本实用新型通过开关模块,可实现MCU控制器的TX信号线与接收机对外串口的TX信号线、GNSS模组的TX信号线与接收机对外串口的TX信号线之间连接的切换,切换过程简单快速,无需在MCU控制器内设置CPLD或FPGA的控制芯片,有效降低生产成本,同时简化整体结构。
Description
技术领域
本实用新型涉及串口切换装置领域,尤其涉及一种GNSS接收机的串口切换装置。
背景技术
在GNSS接收机中,通常设置有MCU控制器、GNSS模组、4G网络模块、电台模块、蓝牙WiFi模块等,其中最重要的信息是GNSS模组所输出的NMEA数据协议。针对不同的需求,目前GNSS模组的数据输出有以下两种方式:一,为了节约成本,通常通过MCU控制器将GNSS模组输出的数据转发出来;二,为了保证数据传输的实时性,通常是通过CPLD或者FPGA将GNSS模组输出的数据直接输出到外部串口。
上述第一种方式是通过MCU的中转,GNSS模组的NMEA数据的输出时,首先MCU控制器通过1号串口接收GNSS模组的数据,然后通过2 号串口(对外串口)将数据发出,GNSS模组输入指令,MCU控制器通2 号串口接收GNSS模组的指令,然后通过1号串口转发给GNSS模组。这种方式存在的问题是:1、通过MCU的中转会导致数据的延迟,在时效性要求高的应用场景下,满足不了要求;2、由于通过MCU中转,在需要给 GNSS模组升级时,会出现升级不成功的问题。
上述第二种方式是通过MCU控制CPLD或者FPGA中实现了逻辑,可以对串口的切换进行灵活控制,而且串口之间的切换是硬件连接,不会存在数据延迟的问题。但是这种方式存在的问题是:1,增加了一个CPLD或 FPGA的控制芯片,成本会增加。2,需要MCU实现一个驱动去控制逻辑,控制过程相对复杂。
因此,现有技术存在缺陷,需要改进。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足,提供一种GNSS接收机的串口切换装置,解决现有技术中,无法保证GNSS模组的数据传输的实时性的问题;同时解决GNSS接收机的串口切换装置结构复杂、成本高的问题。
本实用新型的技术方案如下:一种GNSS接收机的串口切换装置,包括:MCU控制器、GNSS模组、接收机对外串口、开关模块,所述接收机对外串口的GND信号线、MCU控制器的GND信号线、GNSS模组的GND 信号线电连接,所述接收机对外串口的RX信号线、MCU控制器的RX信号线、GNSS模组的RX信号线电连接;所述开关模块与接收机对外串口、 MCU控制器、GNSS模组电连接,且所述开关模块的控制脚与所述MCU 控制器电连接;所述开关模块用于实现MCU控制器的TX信号线或GNSS 模组的TX信号线与接收机对外串口的TX信号线的电连接。
进一步地,所述接收机对外串口的TX信号线与所述开关模块电连接,所述MCU控制器的TX信号线、GNSS模组的TX信号线连接至所述开关模块上。
进一步地,所述MCU控制器用于通过控制开关模块的控制脚,控制 GNSS模组的TX信号线与接收机对外串口的TX信号线电连接。
进一步地,所述开关模块为Y型开关。
进一步地,所述开关模块的控制脚与所述MCU控制器的IO引脚电连接。
采用上述方案,本实用新型提供一种GNSS接收机的串口切换装置,具有以下有益效果:
1、通过开关模块,可实现MCU控制器的TX信号线与接收机对外串口的TX信号线、GNSS模组的TX信号线与接收机对外串口的TX信号线之间连接的切换,切换过程简单快速,无需在MCU控制器内设置CPLD或FPGA的控制芯片,有效降低生产成本,同时简化整体结构;
2、MCU控制器、GNSS模组均可接收到从PC端发送的指令,同时可直接输入指令,无需特别切换,使得GNSS模组可通过接收机对外串口,直接与PC端进行数据交互,无需经过MCU控制器进行中转,因此GNSS 模组的NMEA数据可通过硬件直接输出,有效保证数据传输的实时性,降低延迟;
3、通过接收机对外串口、外接的PC端便可对MCU控制器中的固件直接进行升级,同时也可对GNSS模组的固件直接进行升级操作,便利性强。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为本实用新型的MCU控制器的电路图;
图3为本实用新型的GNSS模组的电路图;
图4为本实用新型的接收机对外串口的电路图;
图5为本实用新型的开关模块的电路图。
其中:MCU控制器1、GNSS模组2、接收机对外串口3、开关模块4、 PC端5。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例,对本实用新型进行详细说明。
请参照图1-图5,本实用新型提供一种GNSS接收机的串口切换装置,包括:MCU控制器1、GNSS模组2、接收机对外串口3、开关模块4,接收机对外串口3的TX信号线具有一发多收的特性,因此,PC端5发送的数据经过接收机对外串口3后,MCU控制器1与GNSS模组2均可接收到;开关模块4是用于控制接收机对外串口3的TX信号线是与MCU控制器1 的TX信号线连接还是与GNSS模组2的TX信号线连接的,其主要起到选择作用,因为PC端5发送数据,MCU控制器1或GNSS模组2接收时,只能是一对一的关系,通过开关模块4的选择后,可有效防止数字信号串码,导致解析不出来的问题。
具体地,在本实施例中,所述接收机对外串口3的GND信号线、MCU 控制器1的GND信号线、GNSS模组2的GND信号线电连接,所述接收机对外串口3的RX信号线、MCU控制器1的RX信号线、GNSS模组2 的RX信号线电连接;所述开关模块4与接收机对外串口3、MCU控制器 1、GNSS模组2电连接,且所述开关模块4的控制脚与所述MCU控制器1 电连接,所述开关模块4为Y型开关;所述开关模块4用于实现MCU控制器1的TX信号线或GNSS模组2的TX信号线与接收机对外串口3的 TX信号线的电连接,因此,用一个Y型开关即可将MCU控制器1的TX 信号线、GNSS模组2的TX信号线连接到接收机对外串口3的TX信号线上。需要说明的是,开关模块4默认状态下时,接收机对外串口3的TX信号线是与MCU控制器1的TX信号线电连接的,因此,在最初上电阶段,通过接收机对外串口3、外接的PC端5便可对MCU控制器1中的固件直接进行升级,便利性强;本实用新型中的一种GNSS接收机的串口切换装置在需要进行串口切换时,通过MCU控制器1调节开关模块4的电平的拉高或拉低,实现开关模块4的电平的改变,使得接收机对外串口3的TX信号线从与MCU控制器1的TX信号线连接的状态下转换为与GNSS模组2 的TX信号线连接,或是将接收机对外串口3的TX信号线从与GNSS模组 2的TX信号线连接的状态下转换为与MCU控制器1的TX信号线连接,从而实现MCU控制器1的TX信号线与接收机对外串口3的TX信号线、 GNSS模组2的TX信号线与接收机对外串口3的TX信号线之间连接的切换,切换过程简单快速,无需在MCU控制器1内设置CPLD或FPGA的控制芯片,有效降低生产成本;MCU控制器1、GNSS模组2均可接收到从 PC端5发送的指令,并根据实际情况选择性输出其本身的数据或指令;因此,GNSS模组2通过接收机对外串口3,可直接与PC端5进行数据交互,无需经过MCU控制器1进行中转,因此GNSS模组2的NMEA数据可通过硬件直接输出,有效保证数据传输的实时性,降低延迟;同时也可对GNSS 模组2进行固件升级操作,保证GNSS固件可快速升级,操作简单、稳定性高。
具体地,在本实施例中,所述接收机对外串口3的TX信号线与所述开关模块4电连接,所述MCU控制器1的TX信号线、GNSS模组2的TX 信号线连接至所述开关模块4上。通过一个Y型开关,实现MCU控制器1、 GNSS模组2、接收机对外串口3的TX信号线的电连接,并通过MCU控制器1、GNSS模组2、接收机对外串口3上的RX信号线、GND信号线的电连接,最终实现串口的切换;由于是各个硬件之间的直接电连,因此,可有效减轻MCU控制器1的负担。
所述MCU控制器1用于通过控制开关模块4的控制脚,控制GNSS 模组2的TX信号线与接收机对外串口3的TX信号线电连接;所述开关模块4的控制脚与所述MCU控制器1的IO引脚电连接。当需要将GNSS模组2的TX信号线与接收机对外串口3的TX信号线相连通时,MCU控制器1控制Y型开关的控制脚,调节Y型开关上的电平,使得GNSS模组2 的TX信号线与接收机对外串口3的TX信号线相连通。
综上所述,本实用新型提供一种GNSS接收机的串口切换装置,具有以下有益效果:
1、通过开关模块,可实现MCU控制器的TX信号线与接收机对外串口的TX信号线、GNSS模组的TX信号线与接收机对外串口的TX信号线之间连接的切换,切换过程简单快速,无需在MCU控制器内设置CPLD或 FPGA的控制芯片,有效降低生产成本,同时简化整体结构;
2、MCU控制器、GNSS模组均可接收到从PC端发送的指令,同时可直接输入指令,无需特别切换,使得GNSS模组可通过接收机对外串口,直接与PC端进行数据交互,无需经过MCU控制器进行中转,因此GNSS 模组的NMEA数据可通过硬件直接输出,有效保证数据传输的实时性,降低延迟;
3、通过接收机对外串口、外接的PC端便可对MCU控制器中的固件直接进行升级,同时也可对GNSS模组的固件直接进行升级操作,便利性强。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种GNSS接收机的串口切换装置,其特征在于,包括:MCU控制器、GNSS模组、接收机对外串口、开关模块,所述接收机对外串口的GND信号线、MCU控制器的GND信号线、GNSS模组的GND信号线电连接,所述接收机对外串口的RX信号线、MCU控制器的RX信号线、GNSS模组的RX信号线电连接;所述开关模块与接收机对外串口、MCU控制器、GNSS模组电连接,且所述开关模块的控制脚与所述MCU控制器电连接;所述开关模块用于实现MCU控制器的TX信号线或GNSS模组的TX信号线与接收机对外串口的TX信号线的电连接。
2.根据权利要求1所述的一种GNSS接收机的串口切换装置,其特征在于,所述接收机对外串口的TX信号线与所述开关模块电连接,所述MCU控制器的TX信号线、GNSS模组的TX信号线连接至所述开关模块上。
3.根据权利要求2所述的一种GNSS接收机的串口切换装置,其特征在于,所述MCU控制器用于通过控制开关模块的控制脚,控制GNSS模组的TX信号线与接收机对外串口的TX信号线电连接。
4.根据权利要求1所述的一种GNSS接收机的串口切换装置,其特征在于,所述开关模块为Y型开关。
5.根据权利要求1所述的一种GNSS接收机的串口切换装置,其特征在于,所述开关模块的控制脚与所述MCU控制器的IO引脚电连接。
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