一种具有北斗定位和短报文发送位置功能的手电筒的制作方法

本发明涉及一种手电筒，尤其是一种具有北斗定位和短报文发送位置功能的手电筒。

背景技术：

随着生活水平的提高，人们越来越重视生活的质量，节假日出行旅游日益增长，出游的地点由景点游到开发游，甚至为了追求返璞归真做背包客，深入到原始森林、沙漠无人区等地，一旦在这种情况下遇到紧急情况，如何发送自己的位置信息实时告知家人朋友，请求救援就成了一个问题。

定位系统在我们的生活中占有越来越重要的地位，出门我们会用手机导航、微信实时分享方位，以便紧急情况能够快速的实施救援，当然前提是需要有网络信号，在有网络的情况下可以使用手机发送gps的位置信息，很容易的找到自己的位置，在没有网络信号或者通信条件差的情况下，如发生地震、海啸等自然灾害造成通信中断时，如何能发送自己的定位信息，实时位置跟踪及紧急情况求救；或者是在出国，不能及时加入该国家的网络时，如何能发送自己的定位信息。

随着户外运动受欢迎程度日益增加，手电筒已成为户外活动中的常备物品。充电手电筒作为一种以发光二极管作为光源的新型照明工具，它具有省电、耐用、亮度强等特点。充电手电筒是一种可以进行反复充电使用的手持式电子照明工具，绿色环保，通常使用led灯泡，寿命长，适合夜间外出、停电照明使用。目前手电筒主要用于照明，故功能比较单一。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述不足之处提供一种具有北斗定位和短报文发送位置功能的手电筒，可接收北斗导航系统或gps位置信息并实现一键/定时发送定位信息，实现实时位置监测，通过北斗卫星短报文通信方式自动发布位置信息，不仅大大提高了数据传输的安全性，同时可以有效的提升救援速度。

本发明是采取以下技术方案实现的：

一种具有北斗定位和短报文发送位置信息功能的手电筒，包括电源管理模块、北斗模块和照明模块；电源管理模块分别与北斗模块和显示模块相连，为北斗模块和照明模块提供工作电压。

所述电源管理模块采用市售的电源管理模块，包含锂聚合物电池、电源管理子模块和充电接口；电源管理子模块采用电源管理芯片，用于实现升降压转换和锂电池充电管理，将锂聚合物电池电压升至5v用于为北斗模块提供工作电压；锂聚合物电池为照明模块提供工作电压；通过设置在电源管理模块上的充电接口给锂电池充电。

所述锂聚合物电池采用可充电锂电池。

所述电源管理芯片采用ip5318芯片，所述充电接口采用microusb接口；所述电源管理芯片分别与锂聚合物电池和充电接口相连接。

所述北斗模块包括天线、射频子模块、控制子模块、北斗模块指示灯、rdss功能子模块和rnss/gps功能子模块，其中控制子模块、rdss功能子模块和rnss/gps功能子模块构成北斗模块控制单元；天线与射频子模块通过射频同轴线缆相连；射频子模块与北斗模块控制单元通过spi总线相连；北斗模块指示灯与北斗模块控制单元i/o口相连接，用于指示北斗模块工作状态，控制子模块控制指示灯显示状态；所述天线用于接收和发送无线信号，射频子模块用于处理天线接收到的无线信号，从天线接收的来自北斗卫星系统的无线信号通过射频子模块进行下变频处理、a/d转换、经过时间基准对入站信号进行捕获、抽样判决、入站信号解析等一系列处理后，送rdss功能子模块或者rnss/gps功能子模块；从rdss功能子模块或者rnss/gps功能子模块出来的信号经过射频子模块进行出站信息生成、扩频、通道合路、通过时间基准对出站信号调整、qpsk调制、d/a转换和上变频处理，之后经过发送天线发送给北斗卫星系统；控制子模块用于控制射频子模块、rdss功能子模块和rnss/gps功能子模块的时序、工作模式和一键/定时发送定位信息等。

北斗模块的工作过程，包括如下步骤：

1）控制子模块在检测到一键发送位置和时间信息的按键操作后；

1-1）北斗模块指示灯闪烁一次；

1-2）将接收的经射频子模块处理的无线信号，经由spi总线送rdss功能子模块或者rnss/gps功能子模块；

1-3）从rdss功能子模块或者rnss/gps功能子模块出来的信号经过射频子模块，经发送天线发送给北斗卫星系统；

1-4）一键发送位置和时间信息完成后，北斗模块进入休眠模式，等待下一次按键操作；

2）控制子模块在检测到定时发送位置和时间信息的按键操作后；

2-1）北斗模块指示灯按照设定的时间间隔定时闪烁一次；

2-2）将接收的无线信号，发送到射频子模块和rdss功能子模块或者rnss/gps功能子模块；

2-3）经过处理的无线信号，按照设定间隔时间定时发送给北斗卫星系统；

2-4）定时发送位置和时间信息完成后，北斗模块进入休眠模式，等待下一次按键操作。

所述照明模块包含恒流驱动模块、照明开关、照明子模块和照明模块组件，照明子模块采用发光二极管，恒流驱动模块可采用限流电阻，亦可采用恒流驱动芯片amc7135，用于为照明子模块提供恒定工作电流，照明开关可采用按钮开关，亦可采用滑动开关，用于控制照明子模块亮灭，照明模块组件包含聚光罩和透光片，可提高光照强度以达到更好的照明效果。

短报文作为北斗定位系统特有功能，该功能通过以下步骤实现：

1）发送方首先将包含接收方id号和通讯内容的通讯申请信号加密后通过卫星转发入站；

2）地面中心站接收到通讯申请信号后，经脱密和再加密后加入持续广播的出站广播电文中，经卫星广播给用户；

3）接收方用户机接收出站信号，解调解密出站电文，完成一次通讯。

本发明使用时，打开手电筒照明开关，即可使用手电筒照明功能，关闭照明开关，即停止使用照明功能；当北斗模块开关按键动作时，检查是否为短按1次的北斗模块开机操作，如果不是，则重新判断，是则打开北斗模块，此时电源管理模块为北斗模块供电，北斗模块可以实时接受来自北斗卫星系统的提示信息，同时北斗模块指示灯点亮指示北斗模块处于开机状态；在北斗模块开机状态下，若检测到北斗模块开关按键动作，判断是否为短按1次的一键发送操作，是则北斗模块一键发送位置和时间信息可用，同时北斗模块指示灯闪烁一次，如果不是，则判断是否为长按北斗模块开关按键（大于2s），是则北斗模块定时发送位置和时间信息可用，依据设定时间间隔，北斗模块指示灯定时闪烁一次，如果不是，则判断是否为连续按北斗模块开关按键2次的关闭北斗模块操作，是则关闭北斗模块，电源管理模块停止为北斗模块供电，同时北斗模块指示灯熄灭，如果不是，则保持北斗模块开机和北斗模块指示灯点亮状态。

本发明具备如下优点：

本发明手电筒体积小、携带方便、应用广泛；定位发射功耗小，使用可充电锂聚合物电池供电，并可通过microusb接口对其进行充电。内含北斗模块，此模块采用双层高品质密封金属盒，具有良好的抗电磁干扰能力。可在无通信网络的情况下，一键/定时发送位置和时间信息。采用led作为光源，节能省电、持久耐用、绿色环保、照明亮度强。

附图说明

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例的产品结构图；

图2是本发明的功能模块示意图；

图3是本发明的北斗模块开关按键控制流程图；

图4是本发明的北斗模块功能框图；

图5是本发明的电源管理模块功能框图；

图6是本发明的照明模块功能框图。

图中：1、筒体，2、天线，3、microusb输入口，4、电源管理模块，5、北斗模块（除天线、指示灯），6、lde显示灯，7、北斗模块开关按键，8、照明开关，9、发光二极管，10、聚光罩，11、透光片。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例，进一步说明本发明。

图1所示，本发明实施例的手电筒包含筒体1，筒体1内最右端安装有天线2，用于接收和发送无线信号，使用时尽量将筒体1右端朝向正南方向；筒体1最右端下方设有microusb输入口3，用于为手电筒充电；筒体1内部安装有电源管理模块4和北斗模块（除天线、指示灯）5，电源管理模块4与北斗模块（除天线、指示灯）5相连，为北斗模块（除天线、指示灯）5提供工作电压，北斗模块（除天线、指示灯）5与天线2通过射频同轴线缆相连；筒体1上设有北斗模块指示灯6、北斗模块开关按键7、照明开关8，北斗模块指示灯6和北斗模块开关按键7分别与北斗模块（除天线、指示灯）5相连；筒体1内左端安装有发光二极管9，发光二极管9与电源管理模块4相连，由电源管理模块4提供工作电压；筒体1内最左端安装有聚光罩10和透光片11，聚光罩10套设于发光二极管9外部，透光片11封装于筒体1最左端。

图2所示，一种具有北斗定位和短报文发送位置信息功能的手电筒，包括电源管理模块、北斗模块和照明模块；电源管理模块为北斗模块和照明模块提供工作电压。

北斗模块开关按键控制流程图如图3所示，此种设计主要是因为北斗模块虽然采用的是低功耗，北斗模块工作功耗为200mw，使用一键/定时发射位置和时间信息功能时瞬间工作电流为2a，所以在不使用的情况下可以关闭北斗模块电源，节省用电。值得注意的是只有在北斗模块处于开机状态下，再次短按1次开关按键才能使用一键发送位置和时间信息功能，长按开关按键超过2s才能使用定时发送位置和时间信息功能。

北斗模块开关按键控制流程包括如下步骤：

1）北斗模块处于关机状态，检测到按键动作，如果为短按1次开关按键，则电源管理模块为北斗模块提供工作电压，北斗模块开机，北斗模块指示灯点亮，可进入步骤2）；如果不是短按1次开关按键，则重新判断；

2）北斗模块处于开机状态，检测到按键动作，如果为短按1次开关按键，则实施一键发送位置和时间信息，同时北斗模块指示灯闪烁一次；如果不是短按1次开关按键，则进入步骤3）；

3）北斗模块处于开机状态，检测到按键动作，如果为长按开关按键超过2s，则实施定时发送位置和时间信息，同时按照设定的时间间隔，北斗模块指示灯定时闪烁一次；如果不是长按开关按键超过2s，则进入步骤4）；

4）北斗模块处于开机状态，检测到按键动作，如果为连续按2次开关按键，则关闭北斗模块，电源管理模块停止为北斗模块供电，北斗模块指示灯熄灭；如果不是连续按2次开关按键，则返回步骤2）重新判断。

本发明使用时，打开手电筒照明开关，即可使用手电筒照明功能，关闭照明开关，即停止使用照明功能；当北斗模块开关按键动作时，检查是否为短按1次的北斗模块开机操作，如果不是，则重新判断，是则打开北斗模块，此时电源管理模块为北斗模块供电，北斗模块可以实时接受来自北斗卫星系统的提示信息，同时北斗模块指示灯点亮指示北斗模块处于开机状态；在北斗模块开机状态下，若检测到北斗模块开关按键动作，判断是否为短按1次的一键发送操作，是则北斗模块一键发送位置和时间信息可用，同时北斗模块指示灯闪烁一次，如果不是，则判断是否为长按北斗模块开关按键（大于2s），是则北斗模块定时发送位置和时间信息可用，依据设定时间间隔，北斗模块指示灯定时闪烁一次，如果不是，则判断是否为连续按北斗模块开关按键2次的关闭北斗模块操作，是则关闭北斗模块，电源管理模块停止为北斗模块供电，同时北斗模块指示灯熄灭，如果不是，则保持北斗模块开机和北斗模块指示灯点亮状态。

图4所示，本发明中的北斗模块包括天线、射频子模块、控制子模块、北斗模块指示灯、rdss功能子模块和rnss/gps功能子模块，其中控制子模块、rdss功能子模块和rnss/gps功能子模块构成北斗模块控制单元；天线与射频子模块通过射频同轴线缆相连；射频子模块与北斗模块控制单元通过spi总线相连；北斗模块指示灯与北斗模块控制单元i/o口相连接，用于指示北斗模块工作状态，控制子模块控制指示灯显示状态；所述天线用于接收和发送无线信号，射频子模块用于处理天线接收到的无线信号，从天线接收的来自北斗卫星系统的无线信号通过射频子模块进行下变频处理、a/d转换、经过时间基准对入站信号进行捕获、抽样判决、入站信号解析等一系列处理后，送rdss功能子模块或者rnss/gps功能子模块；从rdss功能子模块或者rnss/gps功能子模块出来的信号经过射频子模块进行出站信息生成、扩频、通道合路、通过时间基准对出站信号调整、qpsk调制、d/a转换和上变频处理，之后经过发送天线发送给北斗卫星系统；控制子模块用于控制射频模块、rdss功能子模块和rnss/gps功能子模块的时序、工作模式和一键/定时发送定位信息等。

北斗模块的工作过程，包括如下步骤：

1）控制子模块在检测到一键发送位置和时间信息的按键操作后；

1-1）北斗模块指示灯闪烁一次；

1-2）将接收的经射频子模块处理的无线信号，经由spi总线送rdss功能子模块或者rnss/gps功能子模块；

1-3）从rdss功能子模块或者rnss/gps功能子模块出来的信号经过射频子模块，经发送天线发送给北斗卫星系统；

1-4）一键发送位置和时间信息完成后，北斗模块进入休眠模式，等待下一次按键操作；

2）控制子模块在检测到定时发送位置和时间信息的按键操作后；

2-1）北斗模块指示灯按照设定的时间间隔定时闪烁一次；

2-2）将接收的无线信号，发送到射频子模块和rdss功能子模块或者rnss/gps功能子模块；

2-3）经过处理的无线信号，按照设定间隔时间定时发送给北斗卫星系统；

2-4）定时发送位置和时间信息完成后，北斗模块进入休眠模式，等待下一次按键操作。

图5所示，本发明电源控制模块包括锂聚合物电池、电源管理子模块、充电接口；电源管理子模块采用电源管理芯片，用于实现升降压转换、锂电池充电管理，将锂聚合物电池电压升至5v用于为北斗模块提供工作电压；锂聚合物电池为照明模块提供工作电压；通过设置在模块上的microusb接口给锂电池充电。在本实施例中，所述锂聚合物电池采用可充电锂电池，所述电源管理芯片采用ip5318芯片，所述充电接口采用microusb接口；所述电源管理芯片分别与锂聚合物电池、充电接口。

图6所示，本发明中的照明模块包含恒流驱动模块、照明开关、照明子模块和照明模块组件，照明子模块采用发光二极管，恒流驱动模块可采用限流电阻，亦可采用恒流驱动芯片amc7135，用于为照明子模块提供恒定工作电流，照明开关可采用按钮开关，亦可采用滑动开关，用于控制照明子模块亮灭，照明模块组件包含聚光罩和透光片，可提高光照强度以达到更好的照明效果。

北斗卫星短报文通信方式有着其它通信方式不可比拟的优点，实时性高、覆盖范围广、传输安全可靠，可实现信息的实时传递。本发明基于一种具有北斗定位和短报文发送位置信息功能的手电筒，具有普通手电筒具有的照明功能，同时采用了北斗卫星定位技术和北斗短报文通信技术，能在无线公网覆盖盲区、发生自然灾害无线公网中断的情况下一键/定时发送功能，实现实时位置的跟踪和紧急情况的救援，有效提升救援的速度，增加人员出行的安全性。