专利名称：Gprs模块的功耗控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及跟踪器技术领域，具体说是一种GPRS模块的功耗控制装置的技术。
背景技术：
常规的节电设计、电池驱动的GPRS/GPS跟踪器，在没有任何发射的情况下，最长可以做到待机时间十几天，无法实现对于集装箱(火车车皮)的跟踪、监控和防盗功能。
发明内容本实用新型的目的是提供一种GPRS模块的功耗控制装置，使GPRS跟踪器跟踪时间长，稳定可靠。一种GPRS模块的功耗控制装置，其特征在于所述GPRS模块的功耗控制装置包括GPRS模块、电源电路和CPU，CPU与GPRS模块之间线路连接，GPRS模块和CPU由电源电路供电，GPRS模块连接有降低静态电流的外部电路，其中GPRS模块通过CPU调整、控制动态发射的时间，减少动态大电流的持续时间，所述GPRS模块通过CPU调节、控制静态的工作状态，使之与GPRS模块动态状态相互配合，降低静态电流。所述GPRS模块通过CPU调整、控制联网不顺畅时的工作状态。所述降低静态电流的外部电路为微功耗状态的GPRS模块静态控制电路，GPRS模块静态控制电路通过电源电路供电，控制GPRS模块的状态转换，将GPRS模块的静态状态控制在微功耗的状态，而且静态控制电路与CPU相连接，通过CPU调节、控制GPRS模块静态的工作状态。所述电源电路包括电池、稳流单元和稳压单元，电池与稳流单元并联，电池与稳压单元串联，通过并联的稳流单元实现在瞬时大电流的情况下，电池向GPRS模块提供稳定的大电流，通过串联的稳压单元，电池电压随着使用时间的延长出现逐步下降时能够使电源部分在整个电池的生命周期均可以向GPRS模块提供足够的电压。在GPRS模块的动、静态电流的差值明显加大时，所述CPU调整、控制GPRS模块的静态与动状的状态转换，使系统在静动态电流大范围波动的情况下长期稳定。本实用新型与现有技术相比具有以下优点。I)本实用新型可以以10分钟或者30分钟的间隔，连续跟踪集装箱，工作时间长达20-60 天。2)本实用新型在每天只发射很少信息的情况下，跟踪的极限时间可以长达数年。这是常规技术根本无法实现的。3)本实用新型仅仅需要采用普通的电池，如2AH标准电池，就可以实现跟踪数十天，甚至跟踪数年的目的。产品的体积大大缩小了，可以很方便地制成集装箱GPS锁、隐蔽安装的车辆GPS跟踪器等等非常有市场前景的产品。在本实用新型中对于集装箱跟踪器中的GPRS模块实现了极低的静态耗电和极低的动态耗电，达到了微功耗的水平，实现了仅仅使用普通电池就可以长期工作、多次发射的功能。
图1为本实用新型GPRS模块的功耗控制装置原理方框图；图2为本实用新型GPRS模块的功耗控制装置之GPRS模块工作电流的大范围波动的示意图。图3为本实用新型GPRS模块的功耗控制装置之GPRS模块的静态功耗控制电路与系统其它部分的连接图。图4为本实用新型GPRS模块的功耗控制装置之电源设计的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型GPRS模块的功耗控制装置作进一步详细描述。如图1、图2，本实用新型GPRS模块的功耗控制装置，包括GPRS模块、电源电路和CPU, CPU与GPRS模块之间线路连接，GPRS模块和CPU由电源电路供电，GPRS模块连接有降低静态电流的外部电路，GPRS模块通过CPU调整、控制动态发射的时间，减少动态大电流的持续时间，GPRS模块通过CPU调节、控制静态的工作状态，使之与GPRS模块动态状态相互配合，降低静态电流。其中GPRS模块还通过CPU调整、控制联网不顺畅时的工作状态。当GPRS模块的动、静态电流的差值明显加大时，CPU调整、控制GPRS模块的静态与动状的状态转换，使系统在静动态电流大范围波动的情况下长期稳定。前述降低静态电流的外部电路为微功耗状态的GPRS模块静态控制电路。下面进一步说明本实用新型的技术方案。1、技术要点是控制静态电流，实现极低静态耗电。如图3，I)静态控制电路通过电源电路供电，其本身的工作状态是微功耗状态；静态控制电路对于GPRS模块的状态转换进行控制，将GPRS模块的静态状态控制在微功耗的状态。2)静态控制电路与CPU相连接，通过软件设计，调节、控制模块静态的工作状态，使之符合系统总的要求，使之与动态状态相互配合。这样，就显著的降低了静态电流，实现了极低的静态耗电。3)通过合理利用模块的特殊性能，设计了调控静态工作状态的软件；改进了电源部分设计；最终实现了静态时的极低功耗(微功耗状态)，实现了长达数年的连续发射的特殊技术指标。2、技术要点是控制动态耗电，在使用普通电池时，实现了长时间工作，多次发射，实现了对于集装箱的实时跟踪。GPRS模块的动态电流达到200MA，耗电非常大，是实现低功耗设计的一个技术难点I)合理选择模块，合理选择模块的一些与发射相关的技术参数，可以达到降低功耗的目的。2)通过CPU，对于动态状态进行严格的控制。根据系统不同的工作状态、不同的要求，调整、控制动态发射的时间；调整、控制联网不顺畅时的工作状态。尽可能地减少动态大电流的持续时间，降低动态功耗。3)充分考虑到大电流时电池电压会瞬时下降，以及在长期工作的过程中，电池的电压会逐步下降这两种情况。在这两种情况下，电池的工作寿命会显著缩短，无法长期支持动态大电流工作。在电路中，合理改进了电源的设计，通过采用多项措施，通过反复调试，消除了电压瞬时下降和逐步下降对于模块动态电流的影响，显著延长了电池的工作时间，显著延长了跟踪器的工作时间。如4图所示，通过并联的稳流单元可以实现在瞬时大电流的情况下，电池可以向GPRS模块提供稳定的大电流。通过串联的稳压单元，电池电压随着使用时间的延长，出现逐步下降的问题得到了解决，使得电源部分可以在整个电池的生命周期均可以向GPRS模块提供足够的电压。实验证明，这个措施可以显著延长电池的有效工作时间，显著延长了跟踪器的工作时间，显著延长了对于电池两次充电之间的时间间隔。3、技术要点是通过软件设计，在静动态电流大范围波动时，避免系统的不稳定。由于技术要点1，系统的静态电流得到了多方面的控制，动静态电流的差值明显加大，从静态进入动态时，常常会出现系统的不稳定。通过多方面的参数调整和实验，通过CPU，调整、控制状态的转换，最终实现了系统在上述情况下的长期稳定工作，获得了极低耗电、长期工作、多次发射，以及超长时间工作等非常好的性能指标，达到了集装箱(火车车皮)跟踪器的基本要求。总之在本实用新型实现微功耗的技术中包括了合理选用芯片；通过软件设计，根据系统的工作状态，对于状态的实现、转换以及相应的耗电进行合理的控制、调节；改进电源设计，解决了电池电压瞬间下降以及电池电压逐步下降对于系统的影响，在降低耗电，延长电池的工作时间方面有显著效果；针对静、动态大范围电流波动造成系统无法稳定工作的问题，进行了多方面的调试和参数改进以及各种实验，实现了模块的稳定工作。
权利要求1.一种GPRS模块的功耗控制装置，其特征在于所述GPRS模块的功耗控制装置包括GPRS模块、电源电路和CPU，CPU与GPRS模块之间线路连接，GPRS模块和CPU由电源电路供电，GPRS模块连接有降低静态电流的外部电路，其中GPRS模块通过CPU调整、控制动态发射的时间，减少动态大电 流的持续时间，所述GPRS模块通过CPU调节、控制静态的工作状态，使之与GPRS模块动态状态相互配合，降低静态电流。
2.根据权利要求1所述的GPRS模块的功耗控制装置，其特征在于所述GPRS模块通过CPU调整、控制联网不顺畅时的工作状态。
3.根据权利要求1或2所述的GPRS模块的功耗控制装置，其特征在于所述降低静态电流的外部电路为微功耗状态的GPRS模块静态控制电路，GPRS模块静态控制电路通过电源电路供电，控制GPRS模块的状态转换，将GPRS模块的静态状态控制在微功耗的状态，而且静态控制电路与CPU相连接，通过CPU调节、控制GPRS模块静态的工作状态。
4.根据权利要求1所述的GPRS模块的功耗控制装置，其特征在于所述电源电路包括电池、稳流单元和稳压单元，电池与稳流单元并联，电池与稳压单元串联，通过并联的稳流单元实现在瞬时大电流的情况下，电池向GPRS模块提供稳定的大电流，通过串联的稳压单元，电池电压随着使用时间的延长出现逐步下降时能够使电源部分在整个电池的生命周期均可以向GPRS模块提供足够的电压。
专利摘要本实用新型公开了一种微功耗GPRS模块的功耗控制装置，其特征在于所述GPRS模块的功耗控制装置包括GPRS模块、电源电路和CPU，CPU与GPRS模块之间线路连接，GPRS模块和CPU由电源电路供电，GPRS模块连接有降低静态电流的外部电路，GPRS模块通过CPU调整、控制动态发射的时间，减少动态大电流的持续时间，所述GPRS模块通过CPU调节、控制静态的工作状态，使之与GPRS模块动态状态相互配合，降低静态电流。在本实用新型中对于如集装箱等设备跟踪器中的GPRS模块实现了极低的静态耗电和极低的动态耗电，达到了微功耗的水平，实现了仅仅使用普通电池就可以长期工作、多次发射的功能。
文档编号G05F1/10GK202838075SQ201220434380
公开日2013年3月27日 申请日期2012年8月29日 优先权日2012年8月29日
发明者羊晓宁 申请人:广州星寻通讯科技有限公司