一种基于双路GPS的山地柑橘园面积测绘装置的制作方法

文档序号:15014596发布日期:2018-07-24 23:16阅读:236来源:国知局

本实用新型涉及基于GPS的面积测绘问题,具体涉及一种基于双路GPS的山地柑橘园面积测绘装置。



背景技术:

柑橘作为我国南方山区的重要经济作物,全国总种植面积已经连续多年位居世界第一。我国的柑橘亩产由于自动化、信息化水平较低,其种植全程,包括育苗、剪枝、灌溉、施肥、施药、收果等几乎全部依靠人工。在灌溉、施肥、施药环节中,由于对柑橘园区种植面积掌握不清楚,容易导致过量或欠量灌溉、施肥、施药,会导致柑橘品质与预期出现较大差距。因此精确测绘山地柑橘园的面积,为柑橘生产提供科学准确的数据支持,对于提高柑橘品质和产量具有重要意义。

目前世界上对地面面积测量没有统一的标准,我国过去对于地面特别是国土面积测量首先人工测绘,得到地图,再利用投影的方法计算出面积。目前随着国内遥感卫星技术的发展,我国可以利用专业软件和遥感卫星数据进行对照计算即可准确得出面积。但是此种方法适合大规模面积测量,而作为南方山区的经济作物的柑橘,其种植面积通常为100-1000亩之间,用卫星对其真实种植面积进行测绘存在较大困难。同时目前存在的GPS面积测量仪,仅适用于平地条件下。山地柑橘园起伏大,多为梯田,且园区边缘和种植地带非常不规则,因此单纯的GPS面积测量仪难以适应山地柑橘园的面积测绘需求。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本实用新型的目的是提供一种基于双路GPS的山地柑橘园面积测绘装置。通过采用双路GPS数据,由用户自行控制采集坐标点的启停,得到详细的柑橘园种植区域和面积。

本实用新型所采用的技术方案:一种基于双路GPS的山地柑橘园面积测绘装置,包括核心处理器模块、无源蜂鸣器模块、OLED显示屏、双路GPS卫星定位模块、SD卡模块、按键模块、DCDC稳压电源模块;

所述核心处理器模块分别与无源蜂鸣器模块、OLED显示屏、双路GPS卫星定位模块、SD卡模块、按键模块之间电连接;

所述DCDC稳压电源模块分别与无源蜂鸣器模块、OLED显示屏、双路GPS卫星定位模块、SD卡模块、按键模块和核心处理器模块电连接。

优选的,所述核心处理器模块为微处理器。

优选的,所述DCDC稳压电源模块采用开关电源芯片。

优选的,所述OLED显示屏由基于SSD1306控制器的128*64像素构成。

优选的,所述双路GPS卫星定位模块采用NEO-7M。

优选的,所述SD卡模块采用与核心处理器模块之间采用SPI总线协议进行读写通信。

优选的,所述按键模块包括启动按键和停止按键,分别用于控制启动和停止采集坐标点。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:(1)本实用新型设计合理,实用性强,采用双路GPS卫星定位模块提高了山地条件下的位置精度;(2)本实用新型用户可以利用按键模块结合实际采集需求灵活设置开始和停止;(3)本实用新型借助SD卡能够将坐标点数据保存并在采集坐标点全部结束后进行综合计算;(4)本实用新型本实用新型利用由PWM驱动的无源蜂鸣器作为操作提示,方便用户进行操作;(5)本实用新型的各个模块均具备休眠功能,当用户不采集GPS坐标点时不工作;(6)本装置采用7.4V锂电池供电,可以确保用户操作时的安全。

附图说明

图1为本实用新型一种基于双路GPS的山地柑橘园面积测绘装置的模块原理图;

图2为本实用新型核心处理器模块原理图;

图3为本实用新型实施例工作流程图;

图4为本实用新型SD卡模块原理图;

图5为本实用新型双路GPS模块连接原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示,一种基于双路GPS的山地柑橘园面积测绘装置,包括核心处理器模块、无源蜂鸣器模块、OLED显示屏、双路GPS卫星定位模块、SD卡模块、按键模块、DCDC稳压电源模块;

所述核心处理器模块分别与无源蜂鸣器模块、OLED显示屏、双路GPS卫星定位模块、SD卡模块、按键模块之间电连接;

所述DCDC稳压电源模块分别与无源蜂鸣器模块、OLED显示屏、双路GPS卫星定位模块、SD卡模块、按键模块和核心处理器模块电连接。

需要说明的是,所述核心处理器模块为微处理器。具体的,所述核心处理器模块选用意法半导体公司基于ARM Cortex-M3内核的微处理器STM32F103C8T6,并使用双路NEO-7M低功耗GPS模块,模块数据通过全双工串口USART与STM32F103C8T6连接。

进一步的,所述DCDC稳压电源模块采用开关电源芯片,所述DCDC稳压电源模块采用开关频率达到4MHz的MP2565DN开关电源芯片,具体为,DCDC稳压电源模块采用以MP2565DN为核心、配以外围调理电路和7.4V 2600mAh锂电池实现对装置整体供电;所述OLED显示屏由基于SSD1306控制器的128*64像素构成,用于显示测量山地柑橘园面积的结果;所述双路GPS卫星定位模块采用NEO-7M,所述NEO-7M具有高精度低功耗的特性。

进一步的,所述SD卡模块采用与核心处理器模块之间采用SPI总线协议进行读写通信,具体的,所述SD卡模块采用Class4级别的通用SD卡,SD卡模块用于临时存储采集的GPS坐标点数据用于采集结束后的运算。所述无源蜂鸣器模块用于开始和结束测量的提示装置,所述无源蜂鸣器模块由核心处理器产生的PWM进行驱动;所述按键模块包括启动按键和停止按键,分别用于控制启动和停止采集坐标点。

实施例

如图1所示,为本实用新型一种基于双路GPS的山地柑橘园面积测绘装置,包括DCDC稳压电源模块、OLED显示屏、双路GPS卫星定位模块、SD卡模块、核心处理器模块、无源蜂鸣器模块、按键模块。其中所述的核心处理器模块分别与OLED显示屏、双路GPS卫星定位模块、SD卡模块、无源蜂鸣器模块、按键模块之间电连。所述的DCDC稳压电源模块分别与OLED显示屏、双路GPS卫星定位模块、SD卡模块、核心处理器模块、无源蜂鸣器模块、按键模块电连。

如图2所示为本实施例中核心处理器原理图,该原理图由处理器STM32F103C8T6和基本外围电路构成,开关S2、电容C9、和电阻R4共同组成手动、自动上电复位一体化电路,晶振X1和电容C6、电容C7组成外围晶振电路,为整个装置正常工作提供支持,装置所有的按键响应、采集坐标、计算等均在核心处理器模块的支持下完成。开关S3用作数据传输通道控制开关,电容C1、C2、C3、C4的第一端和第二端分别与3.3V和地GND端相连,用于滤除电路中的高频噪声。

本实施例中基于双路GPS的山地柑橘园面积测绘装置工作流程如图3所示,其工作具体流程为:首先当装置准备好后,对装置各个外设及模块初始化,之后开始循环检测按键模块请求。如果检测到开始采集的请求,此时由核心处理器模块负责响应该请求,开始启动双路GPS卫星定位模块进行工作,同时无源蜂鸣器模块发出连续的“滴滴”提示音提示用户正在采集GPS坐标。当核心处理器模块检测到该坐标点采集完成将GPS数据从内存中写入到SD卡模块中,同时无源蜂鸣器模块停止发声。如果没有采集完数据则继续采集数据。当检测到停止按键模块请求时,如果该按键按下时间达到3s,则计算采集的最终面积,并显示在OLED显示屏上。如果按键模块按下时间没有达到3s,则继续等待响应新的采集请求。另外,整个工作流程由DCDC稳压电源模块提供电源。

如图4所示,SD卡模块原理图包括电阻R12、R13、R14、R15、R16、R17和电容C12,电阻和电容的第一端分别与3.3V电源端电连,电阻的另一端分别与SD卡的7号引脚、5号引脚、3号引脚、2号引脚、8号引脚、1号引脚、4号引脚相连,电容与地端相连。

如图5所示,双路GPS模块包括NEO-7M-0-001号GPS模块和NEO-7M-0-002号GPS模块。模块的1号引脚为PPS端,悬空;NEO-7M-0-001模块的2号和3号引脚分别与核心处理器的串口2的接收端和发送端相连,NEO-7M-0-002模块的2号和3号引脚分别与核心处理器的串口3的接收端和发送端相连,两个GPS模块的4号引脚都与地端相连,5号引脚都与3.3V电源端相连。

对于本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及变形,而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

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