一种基于串口的短信发送接收器的制作方法

本实用新型涉及车辆定位管理领域，特别涉及一种基于串口的短信发送接收器。

背景技术：

随着社会的进步，机动车越来越普遍的进入到了人们的生活中，作为交通工具的机动车改变了人们传统的出行生活模式，带给人们越来越快速便捷的生活工作模式。随着机动车的普及，如何管理机动车成为一个难题。现有的车辆定位通常采用客户端-云的应用模式，云端是一个网址下的网络空间，所以其客户端数据通过gprs来进行上报，数据处理和存储则放在云端，如车辆位置、人员位置、通讯录等敏感数据无法受到物理保护，因为无法完全杜绝网络入侵，所以无法完全防止非授权网络访问。并且用来获取发送车辆位置相关数据的设备在没有外部电源时无法工作，不能够不间断供电工作，使用受限制。

技术实现要素：

鉴以此，本实用新型提出一种基于串口的短信发送接收器，能够不间断供电，通过发送接收短信方式的获取车辆定位数据，将定位数据存储在本地，无需连接因特网。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于串口的短信发送接收器，包括主控芯片、存储芯片、串口通信芯片、usb接口、gsm/gps/bd模组、电池及充放电电路，所述主控芯片分别和所述存储芯片、串口通信芯片、gsm/gps/bd模组及充放电电路连接，所述充放电电路分别和所述usb接口、主控芯片、存储芯片、串口通信芯片和电池连接，所述usb接口分别和所述电池、充放电电路、串口通信芯片及gsm/gps/bd模组连接，所述电池或usb接口通过充放电电路为主控芯片、存储芯片和串口通信芯片供电，所述主控芯片通过串口通信芯片及usb接口和外部设备连接。

优选的，所述充放电电路包括电压转换电路及防误充保护电路，所述电压转换电路的输入端和所述usb接口的电源引脚连接，用于将usb接口的输入电压转换为供主控芯片、存储芯片和串口通信芯片运行的芯片工作电压，所述防误充保护电路的输入端和所述电池的正极及usb接口的电源引脚的公共端点连接，防误充保护电路的输出端为主控芯片、存储芯片和串口通信芯片提供电源。

优选的，所述电压转换电路采用me6211电源芯片，将usb接口的输入电压转变为3.3v直流电压。

优选的，所述防误充保护电路包括三极管q4、三极管q6、三极管q2、场效应管q1、场效应管q3和场效应管q5，三极管q4的基极通过电阻r27连接所述电压转换电路的输出端，集电极通过电阻r25连接电池的正极及usb接口的电源引脚的公共端点，发射极接地，三极管q6的基极通过电阻r26和三极管q4的集电极连接，发射极接地，集电极通过电阻r24连接电池的正极及usb接口的电源引脚的公共端点，场效应管q3和场效应管q5串联，场效应管q3的使能端和三极管q6的集电极连接，场效应管q5的使能端和芯片工作电压连接，场效应管q5的源极分别和主控芯片、存储芯片和串口通信芯片连接，三极管q2的基极通过电阻r20和芯片工作电压连接，三极管q2发射极接地，三极管q2的集电极连接场效应管q1的栅极，效应管场效应管q1的漏极和芯片工作电压连接，源极和场效应管q5的源极连接。

优选的，还包括距离传感模块和壳体，所述距离传感模块和所述主控芯片连接，距离传感模块设置在壳体内部。

优选的，距离传感模块包括红外传感器sensor1和红外传感器sensor2，所述红外传感器sensor1及红外传感器sensor2的电源端分别和充放电电路的输出端连接，所述红外传感器sensor2的输出引脚和所述主控芯片连接。

优选的，所述gsm/gps/bd模组连接有全向天线gps/bd和全向天线gsm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种基于串口的短信发送接收器，通过电池及充放电电路实现设备不间断供电，本实用新型的短信发送接收器可以作为本地计算机外置短信接收客户端，也可以作为车载客户端将车辆信息通过gsm/gps/bd模组以短信方式发送给管理终端，无需连接因特网将数据上传云端，杜绝了网络访问，为敏感数据提供了保障。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中短信发送接收器的原理框图；

图2为本实用新型实施例中电压转换电路的原理图；

图3为本实用新型实施例中防误充保护电路的原理图；

图4为本实用新型实施例中电池的引脚连接图；

图5为本实用新型实施例中串口通信芯片的引脚连接图；

图6为本实用新型实施例中距离传感模块的电路原理图；

图7为本实用新型实施例中gsm/gps/bd模组的引脚连接图；

图8为本实用新型实施例中主控芯片的引脚连接图；

图9为本实用新型实施例中存储芯片的引脚连接图。

具体实施方式

为了更好理解本实用新型技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本实用新型做进一步的说明。

参见图1，本实用新型提供的一种基于串口的短信发送接收器，包括主控芯片、存储芯片、串口通信芯片、usb接口、gsm/gps/bd模组、电池及充放电电路，电池采用聚合物电池如可充电锂电池，所述主控芯片分别和所述存储芯片、串口通信芯片、gsm/gps/bd模组及充放电电路连接，所述充放电电路分别和所述usb接口、主控芯片、存储芯片、串口通信芯片和电池连接，所述usb接口分别和所述电池、充放电电路、串口通信芯片及gsm/gps/bd模组连接，所述电池或usb接口通过充放电电路为主控芯片、存储芯片和串口通信芯片供电，所述主控芯片通过串口通信芯片及usb接口和外部设备连接。

本实用新型当外部5v电源从usb接口接入时，通过充放电电路将5v电压转为芯片工作电压并提供给各个芯片，同时通过充放电电路防止芯片工作电压为电池供电，电池的充电电压由外部5v电源直接提供，当外部5v电源不接入时，电池通过充放电电路为主控芯片、存储芯片和串口通信芯片供电。通过设置电池及充放电电路实现设备不间断供电。

本实用新型的短信发送接收器可以作为本地计算机外置短信接收客户端，也可以作为车载客户端将车辆信息通过gsm/gps/bd模组以短信方式发送给管理中心，无需连接因特网将数据上传云端，杜绝了网络访问，为敏感数据提供了保障。政府、军队、研究单位等数据敏感部门，在部署车辆管理系统时，采用本实用新型的短信发送接收器，由于不连接互联网，则不会导致网络泄露信息，可以在保障数据安全的同时完成管理功能。

当本实用新型实施例用作本地计算机外置短信接收客户端时，设备通电自动开机后，gsm/gps/bd模组的短信存储模式为内存模式，即新的信息由车载客户端发送至管理终端设备，gsm/gps/bd模组收到新的短信后，按9600bps波特率将获取信息的标志发送至主控芯片。主控芯片读取到新的信息后，交由计算机内置程序分析短信内容，符合编码要求和自定义格式的存储至计算机内置数据库，不符合的短信仅保留时间戳和发信人、其他内容丢弃处理。

当本实用新型实施例用作车载客户端时，设备通电自动开机后，主控芯片启动定时器，定时周期为600s。每当设备通电开机或者定时到达一个周期时，主控芯片控制gsm/gps/bd模组，获取当前设备gps/bd定位信息。主控芯片将定位信息以及时间戳存储在存储芯片中。存储完毕后，主控芯片将定位信息通过gsm/gps/bd模组发送至管理终端设备。

参见图2和图3和图4，在本实用新型的一些实施例中，所述充放电电路包括电压转换电路及防误充保护电路，所述电压转换电路的输入端和所述usb接口的电源引脚连接，用于将usb接口的输入电压转换为供主控芯片、存储芯片和串口通信芯片运行的芯片工作电压，所述防误充保护电路的输入端和所述电池的正极及usb接口的电源引脚的公共端点连接，防误充保护电路的输出端为主控芯片、存储芯片和串口通信芯片提供电源。

参见图2，所述电压转换电路采用me6211电源芯片，将usb接口的输入电压转变为3.3v直流电压。当usb接口连接外部设备时，3.3v直流电压通过防误充保护电路为主控芯片、存储芯片和串口通信芯片供电。

参见图3，所述防误充保护电路包括三极管q4、三极管q6、三极管q2、场效应管q1、场效应管q3和场效应管q5，三极管q4的基极通过电阻r27连接所述电压转换电路的输出端，集电极通过电阻r25连接电池的正极及usb接口的电源引脚的公共端点，发射极接地，三极管q6的基极通过电阻r26和三极管q4的集电极连接，发射极接地，集电极通过电阻r24连接电池的正极及usb接口的电源引脚的公共端点，场效应管q3和场效应管q5串联，场效应管q3的使能端和三极管q6的集电极连接，场效应管q5的使能端和芯片工作电压连接，场效应管q5的源极分别和主控芯片、存储芯片和串口通信芯片连接，三极管q2的基极通过电阻r20和芯片工作电压连接，三极管q2发射极接地，三极管q2的集电极连接场效应管q1的栅极，效应管场效应管q1的漏极和芯片工作电压连接，源极和场效应管q5的源极连接。

实现设备不间断供电的原理为，用户将usb充电线接口插入本设备usb接口，usb接口的电源引脚将5v电压直接供给gsm/gps/bd模组，同时通过电感l1、电容c1和电容c2滤波供给电源芯片，由电源芯片将5.0v转换为dc3.3v，此3.3v为设备中主控芯片、串口通信芯片、存储芯片供电。使用外部计算机电源通过me6211电源芯片转换的dc3v3时，三极管q4导通，三极管q6截止，p型场效应管场效应管q3由于栅极和源极通过电阻r4都接了电池电压vbat，两者相等，场效应管q3截止，电池电压vbat无法达到输出端vdd33；外部电源通过转换的dc3v3接通时，dc3v3首先通过场效应管q1到达输出端vdd33，同时三极管q2导通，使场效应管q1的栅极拉低到gnd为低电平，所以场效应管q1的栅源极电压小于0且达到导通阈值电平，场效应管q1导通，然后场效应管q1体内的寄生二极管就截止了，外部电源通过转换的dc3v3通过场效应管q1达到输出端vdd3.3。此时，场效应管q5的栅源极电压接近相等，场效应管q5截止，防止了外部电源通过转换的dc3v3对电池的非正规充电。

当用户将usb充电线接口拔出本设备时，三极管q4截止，三极管q6导通，场效应管q3的栅极电压为低电平，栅源电压小于0且达到导通阈值电平，场效应管q3导通，然后通过场效应管q5的寄生二极管达到输出端vdd33，而场效应管q5的栅极此时为低电平，因此栅源电压也小于0，场效应管q5导通，其寄生二极管截止，电池电压到达输出端vdd3.3，为主控芯片、串口通信芯片、存储芯片供电。

具体的，在本实施例中，参见图5，串口通信芯片可选用ch340t芯片，实现主控芯片和usb接口数据交换。参见图7，gsm/gps/bd模组选用sim808芯片实现定位、短信收发接送，参见图8和图9，主控芯片选用stm8s003系列芯片，存储芯片选用24lc00芯片。本实用新型实施例的芯片型号仅作为一个参考实施例，实际操作可以用其他功能类似的芯片型号替代。

在本实用新型的一些实施例中，短信发送接收器还包括距离传感模块和壳体，所述主控芯片、存储芯片、串口通信芯片、usb接口、gsm/gps/bd模组、电池、充放电电路及距离传感模块均设置在壳体内，所述距离传感模块和所述主控芯片连接，距离传感模块可以发射红外线并接收通过壳体反射红外线获取壳体的位置，当强行拆卸壳体时，距离传感模块接收不到返回的红外线或者检测到的距离过长，距离传感模块将传递警告信号给主控芯片。采用通用gsm/gps/bd通信模组、串口通信芯片、电池、距离传感器和微处理器相结合，实现了不间断供电、无授权不可拆卸的短信发送接收器。

具体的，参见图6，距离传感模块包括红外传感器sensor1和红外传感器sensor2，所述红外传感器sensor1及红外传感器sensor2的电源端分别和充放电电路的输出端连接，所述红外传感器sensor2的输出引脚和所述主控芯片连接。用户将充电接口拔出设备后，设备会立即进入待机工作状态，此时主控芯片、串口通信芯片处于低功耗状态，存储芯片、sensor1和sensor2处于正常工作。sensor1持续发出红外光源并进过壳体反射回到sensor2，sensor2持续接收sensor1发出的红外光源，此时主控芯片的pd3引脚电压正常情况应为0v左右。如果有非法拆解行为发生，sensor2的输出即主控芯片的pd2引脚会在立即变为高电平，主控芯片内置程序检测检测到pd3引脚电压由0v变为高电则立即解除主控芯片的低功耗状态，进入防拆检测子程序，如果pd2引脚电压有0.5v以上电压波动且持续超过500ms，则触发防拆报警程序程序,通过i2c接口控制存储芯片内置的全球唯一识别码和临时存储短信信息擦除。

进一步，所述gsm/gps/bd模组连接有全向天线gps/bd和全向天线gsm，为方便gsm/gps/bd模组接受和发送短信。

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