专利名称：卫星定位系统综合教学平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及教学平台，尤其涉及一种卫星定位系统综合教学平台。
背景技术：
GPS是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成，具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息，具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，广泛应用于军事、民用交通(船舶、飞机、汽车等)导航、大地测量、摄影测量、野外考察探险、土地利用调查、精确农业以及日常生活(人员跟踪、休闲娱乐)等不同领域。GPS车载终端依托卫星定位、地理信息及无线通信等技术手段，实时掌握车辆位置和状态数据，为物流运输企业提供调度管理信息的软硬件综合系统。整个系统主要有车载终端、GPRS无线通信网络、服务器软件和客户端软件组成。车载终端由主机模块、天线和可选配件组成，其中主机模块和天线构成了车载终端的基础部分，可实现实时定位，探测经纬度、时间、行进方向和速度的基本功能，主机上留有数据接口，可根据需要外接设备和传感器，以实现附件的功能要求。GPS产业的发展需要大量的专业技术人员，为了在尽量短的时间内培养出 GPS专业人才，就需要一套完整的GPS教学方案，不但让学生能够学到专业知识，同时还能培养学生的动手能力和实际工作经验。让学生全面了解GPS系统构成、GPS接收器的核心工作原理，帮助学生尽快成为GPS行业的高级人才。现有技术无法用于教学，很难让学习直观的了解GPS工作原理，没有一套有系统有流程的教学工具。
发明内容为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种卫星定位系统综合教学平台具有四个平台功能板和一个链接平台板，四个平台功能板分别是GPS原理开发板，GPRS原理开发板，防盗检测开发板和信号模拟板，链接平台板的核心构件是核心主板，四个平台功能板各自独立且与链接平台板连接，并通过链接平台板作为相互交流的数据平台从而实现各模块在功能上相互整合，卫星定位系统综合教学平台具有功能主要分为四个部分GPS、 GPRS、防盗检测和信号模拟。平台链接板作为数据传输的平台，而数据的传输控制则是由平台链接板的核心主板控制。现有的GPS产品是综合性的一体化产品，本实用新型这些GPS产品按技术和功能划分成不同的功能模块，GPS原理开发板、GPRS原理开发板、防盗和检测开发板和信号模拟开发板。通过不同技术的划分，可以让学生更直观的观察和分析单个技术，掌握该技术的知识和应用，再将这些技术模组综合起来放入一个教学平台中，教导学生GPS是如何综合每个技术成为一个产品的，让学生更透彻的分析出每种技术的特征和功用，更全面的了解GPS。
图1是卫星定位系统综合教学平台示意图；图2是GPS原理开发板示意图；图3是GPRS原理开发板示意图；图4是防盗检测开发板示意图；图5是信号模拟开发板示意图。
具体实施方式
实施例1GPS原理开发板主要由GPS模块、微控制单元(在本实用新型中也称“MCU”，即图 2中的“程序控制芯片”)、电源、显示屏、串口和接口等部分组成，串口为RS232串口，接口 RS485接口。GPS模块包含GPS芯片，GPS模块与微控制单元连接，显示屏与微控制单元连接；在微控制单元上设有一个或两个RS232串口 ；在微控制单元上设有一个RS485接口。电源接通后，GPS芯片会检测GPS卫星信号，当检测到了 3颗以上的卫星信号后就会实时接收 GPS定位数据。GPS定位数据通过MCU解析出GPS时间、经度和纬度后转传输到显示屏上进行显示；也可以直接通过串口将接收到的GPS定位数据完整输出或烧录(copy)，当GPS定位数据完整输出GPS接收机协议分析器，可以查看GPS定位的原始数据，GPS接收机协议分析器是一款软件，其主要功能是用来分析GPS实时定位数据，广州市粤峰通讯科技有限公司可以提供这款软件，可通过市场购买获得。GPS接收机协议分析器可以分析出卫星数据 卫星信号强度和卫星在地球上的仰角和旋角，分析出定位数据经度、纬度、状态、速度、海拔和方向等。另外，GPS定位数据可以通过RS485接口将数据传输给其他主板，包括本实用新型的平台链接板的核心主板。GPS模块包括GPS芯片，GPS芯片会主动接收卫星信号，GPS模块定位之后会接收到GPS的定位数据，这些数据通过GPS原理开发板的MCU处理后，以两种方式输出RS232和 RS485。RS232是以串口的方式输出到计算机终端上，通过GPS接收机协议解析分析器来分析处理GPS定位协议数据包。RS485接口则是和平台链接板上的插槽连接起来，把分析后的 GPS数据传送出去。RS-232是个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries Association,EIA)所制定的异步传输标准接口。通常RS-232接口以9个引脚(DB-9)或是25个引脚(DB-2Q的型态出现，一般个人计算机上会有两组RS-232接口，分别称为COMl和COM2。我们的GPS开发板用的是9个引脚的RS232接口。本实用新型可以采用北斗卫星接收芯片替代GPS芯片本实施例的有益效果是GPS原理开发板直观的介绍了什么是GPS，GPS由什么构成，GPS原理是什么，GPS 有什么功能。通过GPS原理开发板的学习和实验，学生能够简捷、直观的领悟GPS数据接收， 传输、分析处理和显示的过程和原理，同时通过RS485借口将数据传输给其他主板，也了解了 GPS数据实现其他功能的途径。在这里通过软硬件结合的方式来深入对GPS的了解，硬件部分主要介绍GPS如何接收卫星信号、GPS定位以及产生GPS定位数据，软件部分则是详细说明GPS定位数据有哪些内容。对这些GPS的基础知识了解之后，学生就可以更好的掌握GPS在各个行业上的应用。实施例2GPRS原理开发板由GPRS模块、微控制单元(在本实用新型中也称“MCU”，即图3中的“程序控制芯片”)、电源、显示屏、串口和接口等部分组成，串口为RS232串口，接口 RS485 接口。GPRS模块包含GPRS芯片，GPRS模块与微控制单元连接，显示屏与微控制单元连接； 在微控制单元上设有一个或两个RS232串口 ；在微控制单元上设有一个RS485接口。该开发平台实验功能板集成了国外知名品牌的GPRS芯片，完全支持国际通用的AT指令集。通电后，如图3所示，电源灯亮，信号指示灯不停的闪烁，显示屏显示“信号状态指示图标”，如果通讯提供商支持也可以显示“中国移动”或“中国联通”或其他通讯商的信息。将连接线插入程序控制芯片的RS232串口中，使程序控制芯片和GPRS协议分析器(或者其他串口调试工具)之间能够进行数据传输，可以通过GPRS协议分析器用AT指令通过RS232将数据传输至程序控制芯片，程序控制芯片将AT指令发向GPRS，可以实现发短信、打电话、查看短信等功能，就像两人用手机在交流信息一样，只不过手机是把底层的内容都封装在一个黑匣子当中，而GPRS开发功能板则是让黑匣子中的内容显示出来，便于学生学习研究，了解底层的通信原理；该开发板中有两个复位按钮，上方的一个是控制显示屏的，当按下该复位按钮之后，显示屏上的内容会重新显示；下方的一个是控制M C U的，当按下该按钮之后，M CU重启。本实用新型可以采用GSM模块替代GPRS模块。GPRS协议分析器是一款软件，主要功能是通过串口发送AT指令来控制GPRS模块进行通讯的，广州市粤峰通讯科技有限公司可以提供这款软件，可通过市场购买获得。GPRS原理开发板的GPRS模块主要是负责无线网络的数据发送和接收，同时也与链接平台板交换数据，从链接平台板接收的数据则由链接平台板通过RS485接口传输，例如GPS的定位数据就是由链接平台板控制GPS板发送到GPRS板的。从无线网络接收的数据也是通过RS485发送到链接平台板的，链接平台板接收到这些数据后可以通过显示屏来
显不fe息。防盗和检测到的数据，以及信号模拟的数据也是通过RS485接口输出，链接平台板处理之后显示到显示屏上，链接平台板再将数据通过RS485接口传输到GPRS原理开发板，再通过GPRS原理开发板发送到无线网络中，监控设备接收到无线网络数据，由监控的显示器上看到这些数据。实施例3防盗检测开发板包括GPRS模块、微控制单元(在本实用新型中也称“MCU”，即图4 中的“程序控制芯片”)、GPRS模块与微控制单元，微控制单元与汽车的继电器连接，GPRS模块依赖于无线网络接收电脑或手机的指令。当GPRS原理开发板中有SIM卡并接通电源之后，显示屏上显示“信号图标”等信息。用GPRS原理开发板可以和手机互通信息。其实起主要作用的是GPRS通信模块和MCU (即程序控制芯片);当用普通的手机可以通过GPRS网络向GPRS原理开发板下发指令，GPRS 原理开发板中的GPRS芯片负责接收指令，然后由程序控制芯片处理指令，然后通过继电器控制汽车电路或油路，比如车辆被盗时，可以远程发送断油、断电等指令。本技术方案直观、能够清楚的向学生展示技术原理。实施例4[0030]信号模拟开发板，包括GPRS协议分析器、微控制单元(在本实用新型中也称 “MCU”，即图5中的“程序控制芯片”)、GPRS模块，GPRS协议分析器和微控制单元通过RS232 连接，GPRS模块与微控制单元连接，GPRS模块依赖于无线网络向电脑或手机发送指令。将RS232串口线接到GPRS原理开发板上程序控制芯片(即MCU)串口中，GPRS协议分析器通过RS232接口发送AT指令，MCU接收到这些AT指令，并将根据指令的类型做出相应的处理，然后会通知GPRS通信模块，实现通过串口向手机发送信息。通过相应的设置， 在某些情况发生时(如车辆剧烈震动)MCU会自动检测，并控制GPRS通信模块发送消息和报警到电脑或手机上。以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种卫星定位系统综合教学平台，其特征在于，该平台包括GPS原理开发板，GPRS原理开发板，防盗检测开发板和信号模拟开发板，链接平台板的核心构件是核心主板，开发板各自独立且与链接平台板连接，并通过链接平台板作为相互交流的数据平台从而实现各模块在功能上相互整合。
2.根据权利要求1所述的卫星定位系统综合教学平台，其特征在于GPS原理开发板包括GPS模块、微控制单元、电源、显示屏、串口和接口 ；GPS模块包含GPS芯片，GPS模块与微控制单元连接，显示屏与微控制单元连接；在微控制单元上设有一个或两个RS232串口 ；在微控制单元上设有一个RS485接口。
3.根据权利要求1所述的卫星定位系统综合教学平台，其特征在于GPRS原理开发板包括GPRS模块、微控制单元、电源、显示屏、串口和接口 ；GPRS模块包含GPRS芯片，GPRS模块与微控制单元连接，显示屏与微控制单元连接；在微控制单元上设有一个或两个RS232 串口 ；在微控制单元上设有一个RS485接口。
4.根据权利要求2所述的卫星定位系统综合教学平台，其特征在于GPRS原理开发板包括GPRS模块、微控制单元、电源、显示屏、串口和接口组成；GPRS模块包含GPRS芯片， GPRS模块与微控制单元连接，显示屏与微控制单元连接；在微控制单元上设有一个或两个 RS232串口 ；在微控制单元上设有一个RS485接口。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的卫星定位系统综合教学平台，其特征在于防盗检测开发板包括GPRS模块、微控制单元、GPRS模块与微控制单元，微控制单元与汽车的继电器连接，GPRS模块依赖于无线网络接收电脑或手机的指令。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的卫星定位系统综合教学平台，其特征在于信号模拟开发板，包括GPRS协议分析器、微控制单元、GPRS模块，GPRS协议分析器和微控制单元通过RS232连接，GPRS模块与微控制单元连接，GPRS模块依赖于无线网络向电脑或手机发送指令。
专利摘要本实用新型提供了一种卫星定位系统综合教学平台，该平台包括GPS原理开发板，GPRS原理开发板，防盗检测开发板和信号模拟开发板，链接平台板的核心构件是核心主板，四个开发板各自独立且与链接平台板连接，并通过链接平台板作为相互交流的数据平台从而实现各模块在功能上相互整合。本实用新型所述GPS产品按技术和功能划分成不GPS原理开发板、GPRS原理开发板、防盗和检测开发板和信号模拟开发板。可以让学生更直观的观察和分析单个技术，将这些技术模组综合起来放入一个教学平台中，教导学生GPS是如何综合每个技术成为一个产品的，让学生更透彻的分析出每种技术的特征和功用。
文档编号G09B9/00GK202058323SQ20102069472
公开日2011年11月30日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者向怀坤, 秦方, 袁媛 申请人:广州市粤峰通讯科技有限公司, 深圳职业技术学院