专利名称：汽车电子导航教学实验系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种教学系统，尤其是一种汽车电子导航教学实验系统。
背景技术：
目前市面上导航系统，几乎都是采用嵌入式系统结构。集成度高、系统结构复杂，成本比较高。都有一个功能比较强大的CPU来处理导航海量数据，配上相应的静态和动态存储器以及电源等等硬件设备，软件方面不但需要相应的嵌入式操作系统，还需要特定的GIS控件。
作为一个教学实验设备，其特点主要是简单、通用，成本一般。如果采用市面上常用的导航仪方式，通过提供嵌入式的大平台，给学生做实验，可以给学生视觉上形象感，但是却增加了学校额外的负担。因为老师还需要向学生讲解嵌入式平台各方面的内容，了解嵌入式结构、底层运作信息等，而嵌入式部分本身就是计算机领域中的一个重大分支，涉及面广、内容复杂等。另外，由于采用嵌入式系统架构，其成本也比在PC上高。特定的硬件设备，以及专门人员的开发。
教学实验设备，主要是辅助老师讲解原理，增强学生动手能力，达到这样的目的就可以。现在本系统采用PC代替市面上导航系统的专用CPU、存储器等。通过USB接口与PC通信来实现系统的集成，实现一般导航系统的内部通信。由于高校学生对PC都有一定的了解，避免了对额外信息的干扰，将重点放在导航原理上。同时成本也能够节省，因为几乎大部分高校都拥有笔记本。这样，只需要额外的部分GPS接收器，以及一些通讯设备。
发明内容
针对上述情况，本实用新型提出一种采用通用的WINDOWS的操作环境下的汽车电子导航教学实验系统，应用USB接口实现与嵌入式系统相同的功能。
为了实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案，汽车电子导航教学实验系统，其特征在于，包括天线，用于接收卫星定位信号；GPS模块，所述GPS模块接收所述天线采集的信号，并产生GPS信号；接口模块，连接在所述GPS模块和处理器之间，将所述GPS模块的GPS信号传送给处理器；处理器，根据接收的所述GPS信号实现各种教学实验。
本实用新型实现了简单、通用、成本一般的汽车电子导航教学实验系统。因为利用了已有的笔记本电脑，这样，只需要额外的部分GPS接收器，以及一些通讯设备。即可实现。因此降低了成本和操作难度。
下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本实用新型的详细描述中，本实用新型的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。
图1是本实用新型的原理框图；图2是本实用新型的一较佳实施例的框图；图3是本实用新型第二较佳实施例的框图；图4是本实用新型第三较佳实施例的框图。
具体实施方式
请参见附图1所示，本实用新型的汽车电子导航教学实验系统包括天线10、GPS模块11、接口模块12和电脑13等几个部分，其中，天线10用于捕捉卫星的定位信号，去除噪声，然后将卫星导航定位信号送入GPS模块11，该GPS模块11采用TIM-LC型号的接收机组件，该款接收机的功耗极低，适用于连接有源天线，运行标准的PVT功能。它提供一个3V电压的串口(兼容5V TTL电平输入)，以及便于使用的启动时配置引脚。超强性能，低成本架构以及创新性封装工艺融合为一体，使得TIM-LC适用于对小尺寸，低成本和易维护性有特别要求的项目。该GPS模块11接收来自天线单元的信号。根据采集到的卫星星历，伪距观测值计算三维坐标和速度等，并且存储实时的各种数据，原始观测量及计算结果等。接下来，GPS模块11将卫星数据转换为NEMA0183格式的导航定位信号送入接口模块12中，本实用新型提供了接口模块的三种不同实现方式
一是如图2所示的用虚拟串口转USB芯片121与USB接口122组合成为一种接口模块12，GPS模块11将NEMA0183格式的导航定位信号送入虚拟串口转USB芯片121中进行数据格式转换处理，然后虚拟串口转USB芯片121将转换为符合USB协议格式的导航定位信号送入USB接口122中进行存储转发，将GPS信号送给处理器13，处理器13主机用来在地图上进行自定位。
二是如图3所示的直接采用PC机上的RS232串口模块12实现原理框图中接口模块的功能，该串口模块用于PC及和GPS模块11之间的通信，将NEMA0183格式的导航定位信号通过串口传送给PC机。
第三种方案是如图4所示，采用单片机121与USB接口122的组合实现原理框图中的接口模块，其工作过程是，GPS模块11将NEMA0183格式的卫星导航定位信号送入单片机121，单片机121进行数据格式转换，处理成符合USB协议格式的数据包，然后将转换成USB数据包送入USB接口122进行存储转发处理，最后，USB接口122将USB格式的导航定位信号送入处理器13。
本实用新型系统在硬件上，既提供了USB模块，又提供了RS232串口。学生可以自己选择通讯的模式，同时电源也是2种方式，一种是外接电源，另一种是USB供电。
以上诸实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴应由各权利要求限定。
权利要求1.汽车电子导航教学实验系统，其特征在于，包括天线，用于接收卫星定位信号；GPS模块，所述GPS模块接收所述天线采集的信号，并产生GPS信号；接口模块，连接在所述GPS模块和处理器之间，将所述GPS模块的GPS信号传送给处理器；处理器，根据接收的所述GPS信号实现各种教学实验。
2.根据权利要求1所述的汽车电子导航教学实验系统，其特征在于，所述接口模块进一步包括虚拟串口转USB芯片，其输入端与所述GPS模块的输出端连接，用于将GPS模块的输出格式转换成USB格式；USB接口，连接在所述虚拟串口转USB芯片的输出端与所述处理器之间，用于将GPS信号送入处理器。
3.根据权利要求1所述的汽车电子导航教学实验系统，其特征在于，所述接口模块为串口模块。
4.根据权利要求3所述的汽车电子导航教学实验系统，其特征在于，所述接口模块进一步包括所述串口模块为RS232的串口。
5.根据权利要求2所述的汽车电子导航教学实验系统，其特征在于，所述接口模块进一步包括单片机，其输入端与所述GPS模块的输出端连接，用于将GPS模块的输出格式转换成USB格式；USB接口，连接在所述虚拟串口转USB芯片的输出端与所述处理器之间，用于将GPS信号送入处理器。
专利摘要本实用新型公开了汽车电子导航教学实验系统，其特征在于，包括天线，用于接收卫星定位信号；GPS模块，所述GPS模块接收所述天线采集的信号，并产生GPS信号；接口模块，连接在所述GPS模块和处理器之间，将所述GPS模块的GPS信号传送给处理器；处理器，根据接收的所述GPS信号实现各种教学实验。本实用新型提出一种采用通用的WINDOWS的操作环境下的汽车电子导航教学实验系统，应用USB接口实现与嵌入式系统相同的功能。
文档编号G09B25/02GK2874683SQ20052004720
公开日2007年2月28日 申请日期2005年12月5日 优先权日2005年12月5日
发明者张钢 申请人:上海曙天信息数码科技有限公司