一种基于北斗GPS双模定位的农田面积测量装置的制作方法

本发明涉及北斗技术领域，具体为一种基于北斗GPS双模定位的农田面积测量装置。

背景技术：

随着我国农业生产逐步规模化、集约化，农机装备水平不断提升，农机服务组织日益壮大，服务领域不断拓宽，新型农机作业面积测量装置正是在农机作业越来越社会化、作业面积对农机作业收入影响日益显著的大背景下，为精确测量作业面积、快速计算作业价格、方便农机手实际操作，从而提升农机作业整体收益而研制的。但是现有的面积测量装置，大多为单一的GPS定位系统，在一些偏远地区或天气不好的情况下容易受到影响，降低测量精度。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明提供了一种基于北斗GPS双模定位的农田面积测量装置，可在任何场景下清晰地将有效信息展示给用户，方便农机手在野外和夜间农机作业中使用，且测量精度大大提高，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于北斗GPS双模定位的农田面积测量装置，包括机盒，所述机盒的尾端连接有手持柄，机盒的上表面镶嵌有交互式触摸屏，手持柄上设置有电源开关按键，所述机盒内安装有集成线路板，所述集成线路板的中心焊接有主控芯片，所述主控芯片的数据端连接有数据采集模块，所述数据采集模块的输入端连接有北斗定位模块，所述主控芯片的输出端连接有无线通信模块和智能语音模块，所述主控芯片还连接电源管理模块和照明模块；所述北斗定位模块包括信号接收模块和信号处理模块。

作为本发明一种优选的技术方案，所述数据采集模块包括数据采集卡和数据存储器，所述数据采集卡的输入端还连接有解码器，所述数据存储器采用TF存储卡。

作为本发明一种优选的技术方案，所述无线通信模块包括编码器和无线路由器，所述编码器的输出端连接有GPRS收发器。

作为本发明一种优选的技术方案，所述智能语音模块包括硅麦克风和扬声器，所述硅麦克风的输出端连接有语音识别器，扬声器的输入端连接有语音合成器，所述硅麦克风安装在交互式触摸屏的下方，所述扬声器安装在机盒的顶端，所述语音识别器和语音合成器均连接在主控芯片的I/O口。

作为本发明一种优选的技术方案，所述电源管理模块包括充电蓄电池，所述充电蓄电池的输出端连接有电压变换器，所述电压变换器的不同输出端分别连接到主控芯片的电源端和照明模块电源端。

作为本发明一种优选的技术方案，所述信号接收模块包括接收天线和北斗GPS双模定位芯片，所述接收天线的输出端连接有射频接收器，所述北斗GPS双模定位芯片采用VK25BDMT芯片。

作为本发明一种优选的技术方案，所述信号处理模块包括低噪声放大器，所述低噪声放大器的输出端连接有带通滤波器，带通滤波器的输出端连接有调制解调器。

作为本发明一种优选的技术方案，所述照明模块包括调光LED灯，所述调光LED灯的控制端还连接有功率调节器，所述功率调节器连接到主控芯片上，所述调光LED灯安装在机盒的背面。

作为本发明一种优选的技术方案，所述主控芯片采用STM32F10的32位微处理器，且主控芯片还连接有LCD驱动器，LCD驱动器连接到交互式触摸屏的数据端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于北斗GPS双模定位的农田面积测量装置，通过设置北斗定位模块，利用北斗GPS双模定位芯片为核心，结合射频接收器实现北斗和GPS定位的自动切换，提高定位精度；通过设置智能语音模块，利用语音识别器和语音合成器，实现智能语音识别合成，从而达到语音控制和语音提示的目的；通过设置照明模块，利用调光LED灯和功率调节器实现夜间照明和亮度调节，方便夜间使用；本发明定时接收卫星定位信号，并通过坐标变换算法转换为用户坐标，同时采用交互式触摸屏，可在任何场景下清晰地将有效信息展示给用户，方便农机手在野外和夜间农机作业中使用，且测量精度大大提高。

附图说明

图1为本发明模块结构示意图；

图2为本发明外观结构示意图。

图中：1-机盒；2-手持柄；3-交互式触摸屏；4-电源开关按键；5-集成线路板；6-主控芯片；7-数据采集模块；8-北斗定位模块；9-无线通信模块；10-智能语音模块；11-电源管理模块；12-照明模块；13-信号接收模块；14-信号处理模块；15-数据采集卡；16-数据存储器；17-解码器；18-编码器；19-无线路由器；20-GPRS收发器；21-硅麦克风；22-扬声器；23-语音识别器；24-语音合成器；25-充电蓄电池；26-电压变换器；27-接收天线；28-北斗GPS双模定位芯片；29-射频接收器；30-带通滤波器；31-调制解调器；32-调光LED灯；33-功率调节器；34-LCD驱动器；35-低噪声放大器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例：

请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种基于北斗GPS双模定位的农田面积测量装置，包括机盒1，所述机盒1的尾端连接有手持柄2，机盒1的上表面镶嵌有交互式触摸屏3，所述手持柄2上设置有电源开关按键4，所述机盒1内安装有集成线路板5，所述集成线路板5的中心焊接有主控芯片6，所述主控芯片6的数据端连接有数据采集模块7，所述数据采集模块7的输入端连接有北斗定位模块8，所述主控芯片6的输出端连接有无线通信模块9和智能语音模块10，所述主控芯片6还连接电源管理模块11和照明模块12；所述北斗定位模块8包括信号接收模块13和信号处理模块14；

所述数据采集模块7包括数据采集卡15和数据存储器16，所述数据采集卡15的输入端还连接有解码器17，所述数据存储器16采用TF存储卡；所述无线通信模块9包括编码器18和无线路由器19，所述编码器18的输出端连接有GPRS收发器20；所述智能语音模块10包括硅麦克风21和扬声器22，所述硅麦克风21的输出端连接有语音识别器23，扬声器22的输入端连接有语音合成器24，所述硅麦克风21安装在交互式触摸屏3的下方，所述扬声器33安装在机盒1的顶端，所述语音识别器23和语音合成器24均连接在主控芯片6的I/O口；

所述电源管理模块11包括充电蓄电池25，所述充电蓄电池25的输出端连接有电压变换器26，所述电压变换器26的不同输出端分别连接到主控芯片6的电源端和照明模块12电源端；所述信号接收模块13包括接收天线27和北斗GPS双模定位芯片28，所述接收天线27的输出端连接有射频接收器29，所述北斗GPS双模定位芯片28采用VK25BDMT芯片；所述信号处理模块14包括低噪声放大器35，所述低噪声放大器35的输出端连接有带通滤波器30，带通滤波器30的输出端连接有调制解调器31；

所述照明模块12包括调光LED灯32，所述调光LED灯32的控制端还连接有功率调节器33，所述功率调节器33连接到主控芯片6上，所述调光LED灯32安装在机盒1的背面；所述主控芯片6采用STM32F103R32位微处理器，且主控芯片6还连接有LCD驱动器34，LCD驱动器34连接到交互式触摸屏3的数据端。

本发明的工作原理：所述机盒1用于安装集成线路板5，所述手持柄2便于进行手持，所述交互式触摸屏3上显示有操作界面，既可以实现参数输入操作，也可以实现图形和数据直接显示，所述电源开关按键4用于控制实现电源的通断，从而控制机器开启或关闭；

所述主控芯片6采用意法半导体公司生产的STM32F103R芯片，该芯片是基于Cortex-M3架构的32位微控制器，具有低成本高性能的特点，可用于微小型便携式智能化设备，其CPU的主频高达72MHz。STM32F103R的硬件资源包括：高达128K字节的Flash、20K字节的SRAM、2个高速I2C、3个快速USART、4个通用定时器，以及42个GPIO引脚，能够满足该装置对硬件资源的需求；

所述北斗GPS双模定位芯片28选择北斗GPS双模定位芯片VK25BDMT来进行定位测量，VK25BDMT芯片是由香港微科电子公司推出的一种北斗GPS双模定位芯片，VK25BDMT的重量约为14克，内部建立具备快速定位及追踪33颗卫星能力的北斗GPS芯片，内置备份电池，内置高增益LNA，双路LDO，PCB镀金工艺，具有非常高的性价比，信号更好更稳定。串口默认输出为9600波特率，采用NMEA0183卫星通信标准，电路连接非常方便可靠；

(1)所述北斗定位模块8用于进行定位信息采集与处理，所述信号接收模块13用于实现北斗信号接收，所述接收天线27用于接收来自定位系统的卫星信号，所述北斗GPS双模定位芯片28控制射频接收器29实现北斗和GPS双信道数据接收通信，在测量中遇到信号不足时，自动在北斗和GPS两套卫星定位系统切换，确保测量精度；接收到的信号送入信号处理模块14进行处理；所述低噪声放大器35将接收到的信号进行放大，放大后的数据通过带通滤波器30进行滤波操作除去干扰信号，所述调制解调器31将接收到的电磁波信号进行解调操作；

(2)所述数据采集模块7用于进行将接收到的卫星数据进行处理，所述解码器17将接受到的信号进行解码操作，再通过数据采集卡15传输至主控芯片6，同时利用数据存储器16进行数据存储；主控芯片6将输入的卫星定位数据转换成当地实际位置，并通过LCD驱动器34驱动交互式触摸屏3实时显示给用户，当测量开始后，装置自动记录用户所行走的运动轨迹，并实时计算轨迹面积，测量结束后，自动生成轨迹图和田块面积，并提供多次测量的平均值，提高测量精度；

(3)所述无线通信模块9用于将采集到的数据进行无线传输到上位机，所述编码器18将需要发送的数据进行编码操作，所述无线路由器19用于进行网络参数配置，确定传输通道，所述GPRS收发器20将编码后的数据按照配置好的数据按照既定位置发送出去；

(4)所述智能语音模块10可以实现智能语音转换，所述硅麦克风21用于进行语音信号收集，收集到的语音信号经过语音识别器23转换成电信号送入主控芯片6，主控芯片6根据接收到的信号进行相应指令操作，所述语音合成器24将要发送的指令转换成语音信号，合成的语音信号经过扬声器22播放出来实现语音提示；

(5)所述照明模块12可以实现夜间照明，所述功率调节器33在主控芯片6的控制下，可以调节调光LED灯32的亮度；所述电源管理模块11用于进行电源管理，所述充电蓄电池25提供输出电压，所述电压变换器26将输出电压变换成不同的幅度，分别输出到主控芯片6的电源端和照明模块12的电源端进行供电。

该基于北斗GPS双模定位的农田面积测量装置，通过设置北斗定位模块8，利用北斗GPS双模定位芯片为28核心，结合射频接收器29实现北斗和GPS定位的自动切换，提高定位精度；通过设置智能语音模块10，利用语音识别器23和语音合成器24，实现智能语音识别合成，从而达到语音控制和语音提示的目的；通过设置照明模块12，利用调光LED灯32和功率调节器33实现夜间照明和亮度调节，方便夜间使用；本发明定时接收卫星定位信号，并通过坐标变换算法转换为用户坐标，同时采用交互式触摸屏，可在任何场景下清晰地将有效信息展示给用户，方便农机手在野外和夜间农机作业中使用，且测量精度大大提高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。