基於手機開發模塊的手持無線控制終端的製作方法

2023-11-07 04:09:02 2

專利名稱：基於手機開發模塊的手持無線控制終端的製作方法
技術領域：
本發明屬於自動化控制裝置領域，具體涉及一種基於手機開發模塊的手持無線控制終端。
背景技術：
在海洋勘測調查中，自容式儀器的投放前都要連接電腦，在電腦上對儀器進行參 數配置，比如採樣率，採樣精度。設置完成後，斷開連接，再固定封裝投放到海洋中去，儀器 即按設定的參數自動工作。如果發生設置錯誤或需要修改參數，必須拆卸儀器，重新設置， 非常麻煩且易對儀器造成損壞。有些儀器稍做改進安裝了幾個簡單的按鈕，可對做一些系 統復位重啟的功能，用幾個LED燈粗略地指示系統的運行狀況。如果要對儀器做複雜的系 統配置，依然依賴於電腦。指示燈的方式，不夠直觀，可靠性也比較差。現有的無線控制終 端，大多以PC作為主控，體積龐大，供電要求高，布設和移動都不方便，且成本昂貴。當然也 有基於GSM的手機控制終端，此方案大多依賴於簡訊或者GPRS網絡，適用於手機網絡覆蓋 成熟的區域，在實時性上受手機網絡的影響較大。野外工作時，可能會出現失靈的現象。本發明是一種手機開發模塊的移動無線控制顯示終端，解決現場配置自容式儀器 的諸多麻煩。該控制終端可對儀器進行複雜的參數配置，操作方便；提供良好的圖形顯示界 面，根據用戶定製顯示儀器狀態；體積小，攜帶方便；功耗低，以手機電池供電，正常可工作 3、天；手機電池為通用鋰電，即使電量耗盡或電池報廢，很容易尋找備用電池。該發明還 可用於其他工業控制領域，作為無線控制顯示終端。它的低功耗和可攜式，特別適合於野外 裝備。

發明內容
針對現有技術的缺點，本發明的目的是提供一種操作簡單、不依賴於GSM網絡、實 時性好的基於手機開發模塊的手持無線控制終端。為實現上述目的，本發明的技術方案為一種基於手機開發模塊的手持無線控制 終端，其包括依次連接的手機開發模塊、電平轉換模塊及短波通訊模塊，該手機開發模塊通 過短波通信模塊和與之匹配的外部設備通信。該手機開發模塊包括處理器、觸控螢幕及鍵盤，該處理器通過IXD接口與觸控螢幕相 連，通過GPIO接口與鍵盤相連。該處理器還連接有USB接口及128PIN外部擴展接口。該短波通訊模塊包括與外部設備通信的射頻前段及與電平轉換模塊連接的單片 機。該單片機為AVR單片機，其包括TTL和485兩種接口，接口波特率 1200/2400/4800/9600bps，該單片機的工作中心頻率433MHz，輸出功率為+IOdBm,空中速 率為 9600bps。該短波通訊模塊與外部設備通過點對點的遠程控制或者一主多從的網絡或者星狀網絡控制中，自定義相應的通信協議。該手機開發模塊通過鋰電池或750mah的電池供電。本發明利用JAVA語言編程實現對底層硬體的控制。開發出圖形界面，運行於手機模塊上。操作方式和操作手機一樣，簡單直觀。與現有技術相比，本發明的優點在於1、該控制終端通過無線的方式對儀器進行複雜的參數，不需要布設電纜，機動靈活。2、該控制終端提供良好的圖形顯示界面，根據用戶定製顯示儀器狀態，可靠性好。3、該控制終端體積上和一般手機差不多，攜帶方便；操作界面與一般手機類似，使 用人員經過短時間的了解就可掌握操作方法。4、該控制終端以手機電池供電，正常可工作3 4天。它的低功耗和可攜式，特別 適合於海洋觀測和野外調查。5、該控制終端以手機為主控平臺。由於手機模塊本身就有成熟的電源管理，菜單 界面等等，相當於一臺簡單的小電腦，直接在PC上開發程序，移植到手機上即可，極大縮短 了開發周期。6、本發明使用的短波模塊不依賴於GSM網絡，實時性好；使用公用頻段，不需要付 費；自定義通信協議，根據需要自由組網。在利用GSM網絡的通信控制系統中，關斷短波模 塊即可。


圖1為本發明基於手機開發模塊的手持無線控制終端的原理框圖；圖2為本發明基於手機開發模塊的手持無線控制終端的電路結構圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明具體實施例的結構細節作進一步的詳細說明，如圖1及圖2所示，依據本發明的基於手機開發模塊的無線控制終端，包括手機 開發模塊，無線模塊，電平轉換模塊。各部件的功能特性為手機開發模塊內部處理器為 MT6225，它帶IXD接口，IXD接口與觸控螢幕相連；觸控螢幕作為標準輸入設備和圖形顯示終端， 另外還有鍵盤接入GPIO 口作為輸入設備；把MT6225的其他接口引出來即是手機開發模塊 的擴展插槽；對硬體功能的擴展，在此擴展插槽基礎上實現。比如在本方案中，對於UART 口，通過電平轉換電路，把串口擴展引腳TXD，RXD與無線模塊輸入和輸出相連。在手機開發模塊上，使用標準JAVA語言，調用底層硬體驅動，控制無線模塊收發 數據。具體通信中，無論是在點對點的遠程控制或者一主多從的網絡或者星狀網絡中，自定 義相應的通信協議。手機開發模塊工作使用充電鋰電池，配備良好的電源管理，30秒不操 作，液晶屏不顯示，降低功耗。在配備750mah的電池的時候，通常可持續工作幾天。無線模 塊帶待機按鈕，當不需要無線模塊時，通過開關把它置於待機狀態，降低系統功耗。當手機開發模塊工作在點對點的通信方式時，以無線數據採集系統為例，通信協 議約定為，外部設備(以下統稱為下位機)在啟動並完成系統初始化以後等待手機控制端 (以下稱為上位機)發送握手指令「55」，並返回「05」，表示雙方通信正常，接下來對於上位機發送不同的指令，下位機完成不同的動作。比如，上位機發送「FF」，下位機對存儲器進 行清空，並返回「 $ 」，表示收到指令並響應，此時下位機關閉對上位機的通信，存儲器清空後 再返回「$」，表示存儲器已經清空可繼續接收命令並執行。上位機發送「99」，下位機打開 CAN-BUS通道。上位機發送數據採集指令，包括啟動採集，採集時間長度，存儲起始地址，則 下位機返回「20」，啟動數據採集。為了增加抗幹擾性能，可在通信中加入CRC校驗碼。本發明的效果是可以方便的利用手機開發模塊實現低功耗，集圖形顯示和控制輸 入於一體的手持控制終端。該設備特別適應於要求小型化，可攜式的野外考察觀測系統。
另外，儘管結合附圖已經清楚詳細地描述了本發明提出的技術方案，本領域普通 的技術人員可以理解，在不背離所附權利要求定義的本發明的精神和範圍的情況下，可以 在形式和細節中做出各種各樣的修改。因此，所有參考本發明技術方案所做出的各種各樣 的修改，均應當落入本發明的保護範圍之內。
權利要求
一種基於手機開發模塊的手持無線控制終端，其特徵在於，包括依次連接的手機開發模塊、電平轉換模塊及短波通訊模塊，該手機開發模塊通過短波通信模塊和與之匹配的外部設備通信。
2.根據權利要求1所述的基於手機開發模塊的手持無線控制終端，其特徵在於，該手 機開發模塊包括處理器、觸控螢幕及鍵盤，該處理器通過IXD接口與觸控螢幕相連，通過GPIO接 口與鍵盤相連。
3.根據權利要求2所述的基於手機開發模塊的手持無線控制終端，其特徵在於，該處 理器還連接有USB接口及128PIN外部擴展接口。
4.根據權利要求2所述的基於手機開發模塊的手持無線控制終端，其特徵在於，該短 波通訊模塊包括與外部設備通信的射頻前段及與電平轉換模塊連接的單片機。
5.根據權利要求4所述的基於手機開發模塊的手持無線控制終端，其特徵在於，該單 片機為AVR單片機，其包括TTL和485兩種接口，接口波特率1200/2400/4800/9600bps，該 單片機的工作中心頻率433MHz，輸出功率為+IOdBm,空中速率為9600bps。
6.根據權利要求1所述的基於手機開發模塊的手持無線控制終端，其特徵在於，該短 波通訊模塊與外部設備通過點對點的遠程控制或者一主多從的網絡或者星狀網絡控制中， 自定義相應的通信協議。
7.根據權利要求1所述的基於手機開發模塊的手持無線控制終端，其特徵在於，該手 機開發模塊通過鋰電池或750mah的電池供電。
全文摘要
本發明屬於自動化控制裝置領域，具體公開了一種基於手機開發模塊的手持無線控制終端，包括依次連接的手機開發模塊、電平轉換模塊及短波通訊模塊，該手機開發模塊通過短波通信模塊和與之匹配的外部設備通信。該手機開發模塊包括處理器、觸控螢幕及鍵盤，該處理器通過LCD接口與觸控螢幕相連，通過GPIO接口與鍵盤相連。本發明操作簡單、不依賴於GSM網絡、實時性好。
文檔編號H04M1/02GK101814929SQ201010144988
公開日2010年8月25日 申請日期2010年4月6日 優先權日2010年4月6日
發明者尚曉東, 李明磊, 陳桂英 申請人:中國科學院南海海洋研究所