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    智能北斗充電寶

    2017-01-18 08:48:21文合肥市第七中學(xué)蔡誠昊
    發(fā)明與創(chuàng)新 2017年2期
    關(guān)鍵詞:藍(lán)牙串口北斗

    文合肥市第七中學(xué)蔡誠昊

    智能北斗充電寶

    文合肥市第七中學(xué)蔡誠昊

    每當(dāng)假期爸爸媽媽帶我自駕游時,有兩樣?xùn)|西是必備品——手機(jī)GPS導(dǎo)航和各種充電寶。爸爸一會兒設(shè)置導(dǎo)航,一會兒用充電寶給手機(jī)充電,非常麻煩。

    GPS是美國布局的全球定位系統(tǒng),雖然在交通、救援、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用,但由于是美國主導(dǎo)的系統(tǒng),其潛在的安全風(fēng)險很大。

    通過相關(guān)資訊我了解到,我國正在開發(fā)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),雖然目前與GPS相比,它的應(yīng)用還不算廣泛,但發(fā)展前景很好。隨著北斗導(dǎo)航產(chǎn)品的日趨成熟,其應(yīng)用領(lǐng)域必將持續(xù)擴(kuò)大。

    在此背景下,我想設(shè)計(jì)一種電子產(chǎn)品,它能將北斗導(dǎo)航與實(shí)時充電終端結(jié)合,方便攜帶,既能為人們在外尤其是在山區(qū)等手機(jī)信號不好的地方游玩時提供即時導(dǎo)航服務(wù),又能為手機(jī)、平板電腦等充電。

    一、設(shè)計(jì)方案

    我將設(shè)計(jì)構(gòu)思命名為智能北斗充電寶。它是一款便攜式北斗移動終端,可實(shí)現(xiàn)充電功能、短報(bào)文通信導(dǎo)航功能,同時可集成藍(lán)牙模塊,通過藍(lán)牙連接為手機(jī)、平板電腦等提供多種定制化服務(wù)。

    1.組成

    智能北斗充電寶由天線系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、基帶系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、主控CPU和軟件系統(tǒng)組成。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

    圖1 智能北斗充電寶系統(tǒng)框圖

    2.外觀及顯示

    智能北斗充電寶在外觀上設(shè)有三個按鍵:開機(jī)、關(guān)機(jī)和SOS鍵。通過按鍵組合操作可實(shí)現(xiàn)充電寶功能。外觀圖如圖2所示。

    圖2 智能北斗充電寶外觀圖

    指示燈有藍(lán)牙狀態(tài)指示、RDSS衛(wèi)星信號指示、充電狀態(tài)指示和電源模式指示。

    二、實(shí)現(xiàn)功能

    1.電源管理

    在惡劣的出行環(huán)境中,當(dāng)用戶不便對外部負(fù)載及時充電時,可用智能北斗充電寶連接外部負(fù)載并對其充電。當(dāng)充電寶外部電源加電后,應(yīng)及時對內(nèi)部電池充電。充電寶外部電源斷電后,應(yīng)立即切換至內(nèi)部電池供電。

    2.定位、導(dǎo)航、短報(bào)文通信

    智能北斗充電寶支持衛(wèi)星定位模式,即具備定位功能。同時,在手機(jī)信號不穩(wěn)定地區(qū),以藍(lán)牙連接方式與智能北斗充電寶相連,實(shí)現(xiàn)北斗衛(wèi)星通信網(wǎng),通過手機(jī)完成信息交互和導(dǎo)航。

    3.緊急救援

    智能北斗充電寶還支持緊急救援工作模式,即在出行中遇到特殊情況時,支持一鍵SOS功能。

    4.串口、藍(lán)牙通信

    智能北斗充電寶與手機(jī)、平板電腦等可通過藍(lán)牙建立無線連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,也可通過串口建立有線連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

    外部設(shè)備可通過串口或藍(lán)牙將需要發(fā)送的信息及方式發(fā)送給智能北斗充電寶,智能北斗充電寶根據(jù)發(fā)送方式(無線發(fā)送、衛(wèi)星發(fā)送)將信息發(fā)送出去。

    5.終端自檢

    通過藍(lán)牙與手機(jī)(或平板電腦)連接后,在手機(jī)(或平板電腦)上顯示充電寶信號燈顯示的當(dāng)前終端模式及相關(guān)狀態(tài)信息。自檢信息包括終端工作模式、RDSS衛(wèi)星信息、SIM卡、電源狀態(tài)(終端電量、終端充/放電)、藍(lán)牙狀態(tài)。自檢信息可以通過串口或藍(lán)牙輸出,輸出頻度可自行設(shè)置。

    三、創(chuàng)新點(diǎn)

    1.智能北斗充電寶將北斗導(dǎo)航系統(tǒng)與充電寶結(jié)合,開發(fā)出兼具導(dǎo)航和實(shí)時充電的一體化終端,操作方便、快捷。

    2.利用C或C++開發(fā)能滿足不同功能的定制化App軟件,實(shí)現(xiàn)各種功能的差別化配置,滿足出行、探險、救援等不同的應(yīng)用要求。

    3.配置藍(lán)牙模塊,使智能北斗充電寶的功能更強(qiáng)大,還具有終端自檢特點(diǎn)。通過藍(lán)牙與不同設(shè)備連接后,能顯示當(dāng)前的終端模式及相關(guān)狀態(tài)信息。(指導(dǎo)老師:鄧宗國)

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