一种基于网络传输的北斗定位设备制造技术

本发明专利技术提供了一种基于网络传输的北斗定位设备，包括主芯片、北斗模块和网络模块，北斗模块和网络模块分别与主芯片连接，北斗模块包括北斗天线和北斗定位芯片，网络模块包括以太网控制器和网络变压器，主芯片还分别连接晶振模块、复位电路、电源、存储器、指示灯和配置调试串口。同时支持以太网口和串口进行数据收发和功能配置，接口多样、使用灵活、功能丰富；采用UDP协议传输，包括链路侦测消息和定位数据消息，通信协议轻巧、数据传输简单有效；支持浏览器web页面登陆访问设备、修改网络参数，用户操作体验好；掉电数据不丢失，使用方便；支持直流宽电压输入，供电方便；有工作指示灯，提示直观。

Beidou positioning equipment based on network transmission

The invention provides a Beidou positioning device based on network transmission, which includes a main chip, a Beidou module and a network module. The Beidou module and a network module are connected with the main chip respectively. The Beidou module includes a Beidou antenna and a Beidou positioning chip. The network module includes an Ethernet controller and a network transformer. The main chip is also connected with a crystal oscillator module, a reset circuit, a power supply and a memory respectively. Device, indicator and configuration debugging serial port. At the same time, support Ethernet port and serial port for data sending and receiving and function configuration, interface diversity, flexible use, rich functions; use UDP protocol transmission, including link detection message and fixed-position data message, communication protocol is lightweight, data transmission is simple and effective; support browser web page access equipment, modify network parameters, user experience is good; power-down data is not lost; Easy to use; support wide DC voltage input, convenient power supply; work indicator, intuitive tips.

【技术实现步骤摘要】
一种基于网络传输的北斗定位设备
本专利技术涉及通信领域，特别是一种基于网络传输的北斗定位设备。
技术介绍
随着我国民用和军用信息化网络建设的不断加强，越来越多的系统要求现场信息实时监控功能，特别是基于北斗的位置感知，但定位设备一般采用串口传输方式，其传输距离短不能适应现代监控系统的要求，当前采用增加一套串口转网络设备，但存在连接复杂、体积大、单兵展开撤收困难的问题。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于网络传输的北斗定位设备。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于网络传输的北斗定位设备，包括主芯片、北斗模块和网络模块，北斗模块和网络模块分别与主芯片连接，北斗模块包括北斗天线和北斗定位芯片，网络模块包括以太网控制器和网络变压器，主芯片还分别连接晶振模块、复位电路、电源、存储器、指示灯和配置调试串口。工作时，北斗模块通过北斗天线获取到定位信息，定位信息被送入主芯片进行分析处理，主芯片通过网络模块输出相应链路侦测消息和定位数据信息。过程中，可随时通过以太网口访问和修改配置，也可通过串口进行参数修改和系统固件升级，设备参数保存在内部存储器中，掉电数据不丢失；操作过程中，工作指示灯通过不同闪烁模式提示当前状态；设备支持宽电压输入和一键复位。本专利技术中，工作流程如下：步骤S1：初始化，默认配置北斗定位芯片为北斗工作模式，主芯片控制以太网控制器进行初始化配置，创建UDP连接、配置IP地址和端口号，在主循环中持续调用lwip_periodic_handle()协议内核定时处理子函数和lwip_pkt_handle()协议内核接收数据包处理子函数保证LWIP协议网络内核持续工作；步骤S2：等待北斗模块发送定位信息定时到，主芯片调用发送定位信息子程序，解析NMEA0183格式的北斗数据，当北斗数据有效时通过网口+串口向外围的信息接入设备发送定位数据，其中定时计时参考时钟来自晶振模块并通过定时器中断处理子函数TIM_IRQHandler()实现；步骤S3：等待网络模块链路侦测定时到，主芯片向外围的用户信息设备发送链路侦测消息，其中定时计时通过定时器中断处理子函数TIM_IRQHandler()实现，参考时钟来自晶振模块，链路侦测消息由消息头和链路侦测数据包组成，采用UDP协议，设定发送方每隔5分钟发送一次链路侦测消息；步骤S4：用户通过web页面登陆访问设备、修改网络参数，主芯片持续监测网络参数是否变化，若网络参数发生变化，则断开当前网络连接，用户重新通过新的地址访问设备，用户各类数据均保存在EEPROM存储器中，掉电数据不丢失；步骤S5：支持用户随时通过串口输入输出，进行定位数据发送、定位芯片工作模式配置和网络模块参数配置，通过串口中断处理子函数USART_IRQHandler()来实现。本专利技术中，步骤S1中LWIP协议实现流程如下：lwip_comm_init()协议初始化lwIP协议，设置lwip协议的远端IP地址remoteip、mac地址、本地ip地址、mask子网掩码、gateway网关，登陆username用户名、passwd密码；在主循环中持续调用lwip_periodic_handle()协议内核定时处理子函数和lwip_pkt_handle()协议内核接收数据包处理子函数保证LWIP网络内核持续工作；通过网页服务器功能初始化子函数httpd_init()，将本定位设备配置为webserver网页服务器，fsdata.*子文件内保存网页数组，通过CGI公共网关接口手段和SSI服务器端嵌入手段实现浏览器和服务器的交互；通过新建子函数udp_new()创建一个新的协议控制块UDPPCB，通过连接子函数udp_connect()连接到指定的远端端口，通过绑定子函数udp_bind()绑定到本地地址和端口；通过发送子函数udp_send()向外发送数据，通过回调函数udp_recv()接收数据；若网络参数发生变化，通过切断子函数udp_disconnect()断开UDP连接，重新通过lwip_comm_init()协议端口初始化子函数来初始化lwIP协议。本专利技术中，主芯片是STM32处理芯片。本专利技术中，北斗定位芯片型号为UM220-III，USART3与北斗定位芯片UM220-III芯片收发交叉对接。本专利技术中，北斗天线为无源天线，北斗定位芯片UM220采用无源天线与RF_IN管脚直接相连。本专利技术中，以太网控制器型号为DM9000。本专利技术中，网络变压器型号为PH163539。本专利技术中，存储器型号为AT24Cxx系列EEPROM。本专利技术中，解析串口NMEA0183格式的北斗定位数据转换为网络传输，适应现代网络监控的需求；同时支持以太网口和串口进行数据收发和功能配置，接口多样、使用灵活、功能丰富；采用UDP协议传输，包括链路侦测消息和定位数据消息，通信协议轻巧、数据传输简单有效；支持浏览器web页面登陆访问设备、修改网络参数，用户操作体验好；掉电数据不丢失，使用方便；支持直流宽电压输入，供电方便；有指示灯模块，操作方便；整机内含北斗无源天线，为半径4厘米的蘑菇头，体积小巧、携带使用方便，价格低廉、实用性好。有益效果：很好的解决了以太网口接入北斗定位消息时没有一体化设备、转换连接复杂、体积大、功能单一、传输不方便、操作不灵活、不支持北斗+GPS灵活配置等问题。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做更进一步的具体说明，本专利技术的上述或其他方面的优点将会变得更加清楚。图1是本专利技术电路结构示意图。图2是本专利技术应用示意图。图3是本专利技术实施的程序流程示意图。图4是本专利技术实施的网络协议实现示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作详细说明。本专利技术提供了一种基于网络传输的北斗定位设备，以STM32处理芯片1为核心，包括北斗模块12、网络模块13，以及外围电源供电模块8、EEPROM存储器9、配置调试串口11、指示灯10、晶振模块6、复位电路7，北斗模块12包括北斗定位芯片2、北斗天线3，网络模块13包括以太网控制器4、网络变压器5。STM32代表ARMCortex-M内核的32位微控制器。工作时，北斗模块通过北斗天线获取到定位信息，定位信息被送入主芯片进行分析处理，主芯片通过网络模块输出相应链路侦测消息和定位数据信息。过程中，可随时通过以太网口访问和修改配置，也可通过串口进行参数修改和系统固件升级，设备参数保存在内部存储器中，掉电数据不丢失；操作过程中，工作指示灯通过不同闪烁模式提示当前状态；设备支持宽电压输入和一键复位。所述的北斗定位芯片2型号为UM220-III，北斗天线3为无源天线，支持GPS和北斗双模定位，默认北斗定位模式，支持配置其他工作模式。所述的以太网控制器4型号为DM9000，网络变压器5型号为PH163539。DM9000是一款完全集成的单芯片快速以太网MAC控制器。PH163539是网络变压器高度集成芯片。所述的存储器9型号为AT24Cxx系列EEPROM，掉电后数据不丢失，可以保存用户的网络配置参数和定位芯片工作模式。采用UDP协议与计算机终端14和信息接入设备16进行通信传输，包含链路侦测消息和定位数据消息，支持web页面修改网络参数。所述的配置调试口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于网络传输的北斗定位设备，其特征在于，包括主芯片(1)、北斗模块(12)和网络模块(13)，北斗模块(12)和网络模块(13)分别与主芯片(1)连接，北斗模块(12)包括北斗天线(3)和北斗定位芯片(2)，网络模块(13)包括以太网控制器(4)和网络变压器(5)，主芯片(1)还分别连接晶振模块(6)、复位电路(7)、电源(8)、存储器(9)、指示灯(10)和配置调试串口(11)；工作时，北斗模块(12)通过北斗天线(3)获取到定位信息，北斗模块(12)将定位信息发送到主芯片(1)进行分析处理，主芯片(1)通过网络模块(13)输出相应链路侦测消息和定位数据信息到信息接入设备。

【技术特征摘要】
1.一种基于网络传输的北斗定位设备，其特征在于，包括主芯片(1)、北斗模块(12)和网络模块(13)，北斗模块(12)和网络模块(13)分别与主芯片(1)连接，北斗模块(12)包括北斗天线(3)和北斗定位芯片(2)，网络模块(13)包括以太网控制器(4)和网络变压器(5)，主芯片(1)还分别连接晶振模块(6)、复位电路(7)、电源(8)、存储器(9)、指示灯(10)和配置调试串口(11)；工作时，北斗模块(12)通过北斗天线(3)获取到定位信息，北斗模块(12)将定位信息发送到主芯片(1)进行分析处理，主芯片(1)通过网络模块(13)输出相应链路侦测消息和定位数据信息到信息接入设备。2.根据权利要求1所述的一种基于网络传输的北斗定位设备，其特征在于，工作流程如下：步骤S1：初始化，默认配置北斗定位芯片(2)为北斗工作模式，主芯片(1)控制以太网控制器(4)进行初始化配置，创建UDP连接、配置IP地址和端口号，在主循环中持续调用lwip_periodic_handle()协议内核定时处理子函数和lwip_pkt_handle()协议内核接收数据包处理子函数保证LWIP协议网络内核持续工作；步骤S2：等待北斗模块(12)发送定位信息定时到，主芯片(1)调用发送定位信息子程序，解析NMEA0183格式的北斗数据，当北斗数据有效时通过网口+串口(11)向外围的信息接入设备发送定位数据，其中定时计时参考时钟来自晶振模块(6)并通过定时器中断处理子函数TIM_IRQHandler()实现；步骤S3：等待网络模块(13)链路侦测定时到，主芯片(1)向外围的用户信息设备发送链路侦测消息，其中定时计时通过定时器中断处理子函数TIM_IRQHandler()实现，参考时钟来自晶振模块(6)，链路侦测消息由消息头和链路侦测数据包组成，采用UDP协议，设定发送方每隔5分钟发送一次链路侦测消息；步骤S4：用户通过web页面登陆访问设备、修改网络参数，主芯片(1)持续监测网络参数是否变化，若网络参数发生变化，则断开当前网络连接，用户重新通过新的地址访问设备，用户各类数据均保存在EEPROM存储器(9)中，掉电数据不丢失；步骤S5：支持用户随时通过串口(11)输入输出，进行定位数据发送、定位芯片(2)工作模式配置和网络模块(13)参数配置，通过串口中断处理子函数USART_IR...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴娟梅，欧乐庆，商枝江，周远远，丁伟，张磊磊，卢喜文，尚涛，李飞翔，张四华，程文杰，姚琪，施新，王克楠，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十八研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32