(7)工作模式：低功耗/正常兩種模式?？赏獠靠刂?br>[0041] (8)工作模式控制：TTL電平相容
[0042] 基于對GPS低功耗的要求，并保證設(shè)備電流穩(wěn)定，LM2576使能輸出控制引腳在輸 入高電平的時候禁止輸出，故設(shè)計(jì)電源控制引腳控制電源的輸出。如圖4所示，該電源模塊 22也能為其它模塊提供穩(wěn)定的直流電壓，輸入電壓為直流8~40V，輸出3. 3V的GPS模塊 電源，4. 2V的通訊模塊電源，以及3. 3V的CPU及輸入/輸出模塊的電源。
[0043] 如圖5所示，PWM開關(guān)量輸出接口和鎖車控制輸出接口，其中，鎖車控制輸出接口 自帶狀態(tài)反饋功能，可檢測到負(fù)載正常、負(fù)載開路和負(fù)載短路情況；實(shí)際應(yīng)用中，開關(guān)量輸 出接口可采用2通道電源開關(guān)芯片BTS723,7-58V電源操作電壓，具有62V過壓保護(hù)（包括 負(fù)載突降）、短路保護(hù)、過載保護(hù)、熱關(guān)機(jī)與重新啟動、反向電池保護(hù)等功能。單路輸出電流 2. 9A，2路并聯(lián)輸出電流4. 2A?？纱胬^電器，實(shí)現(xiàn)鎖車控制，與繼電器使用不同的是外部 接線有方向性，不能相互調(diào)換?？蓪?shí)現(xiàn)帶驅(qū)動能力的PWM輸出，以及，實(shí)現(xiàn)1路被動PWM輸 出。使用電源開關(guān)芯片BSP75N，芯片本身帶有60V過壓保護(hù)，I. 4-1. 5A過流保護(hù)，溫度保護(hù) 和短路保護(hù)。帶狀態(tài)反饋功能，可檢測到正常，負(fù)載開路和負(fù)載短路。
[0044] PWM控制鎖車：4路數(shù)字信號輸出（3路鎖車控制/PWM主動輸出，1路PWM被動輸 出），其中三路PWM帶閉環(huán)控制。CAN總線鎖車：操作對應(yīng)ID寫入CAN總線數(shù)據(jù)。外殼，接 插件處增加防水部件增強(qiáng)防護(hù)等級。
[0045] PWM是英文"Pulse Width Modulation"的縮寫，簡稱脈寬調(diào)制。它是利用微處理 器的數(shù)字輸出來對模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于測量，通信，功率 控制與變換等許多領(lǐng)域。
[0046] 脈沖寬度調(diào)制（PWM)是一種對模擬信號電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法。通過調(diào)節(jié)占空 比來實(shí)現(xiàn)鎖車功能，方波的占空比被調(diào)制用來對一個具體模擬信號的電平進(jìn)行編碼。PWM信 號仍然是數(shù)字的，因?yàn)樵诮o定的任何時刻，滿幅值的直流供電要么完全有（ON)，要么完全無 (OFF)。電壓或電流源是以一種通（ON)或斷（OFF)的重復(fù)脈沖序列被加到模擬負(fù)載上去的。 通的時候即是直流供電被加到負(fù)載上的時候，斷的時候即是供電被斷開的時候。起到防拆 的作用。
[0047] (I) GPS輸出占空比0%，表示服務(wù)器下發(fā)命令鎖車。
[0048] (2) 10%，20%表示51天，58天無 GSM信號，信號可能被人為屏蔽。上報(bào)警報(bào)（通 過與儀表連接的通訊接口發(fā)給儀表）。
[0049] (3)30%表示超過61無 GSM信號，信號可能被人為屏蔽。觸發(fā)鎖車。
[0050] (4) 40 %正常信號，表示與車輛連接正常，不鎖車或解鎖。
[0051] (5) 70%，天線斷開，鎖車。
[0052] (6) 80 % 開殼鎖車。
[0053] (7) 90 %通訊中斷鎖車。
[0054] (8) 100%電源線斷開鎖車。
[0055] 如圖6所示，繼電器加自恢復(fù)保險(xiǎn)電路原理圖。繼電器控制鎖車，電流過大容易燒 毀線路，造成車輛不能正常使用同，因此在每路繼電器上加一個I. 1A/72V的自恢復(fù)保險(xiǎn)。 自恢復(fù)保險(xiǎn)串聯(lián)在電路中，正常情況下，呈低阻狀態(tài)，保證電路正常工作。當(dāng)電路發(fā)生短路 或串入異常大電流時，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件的自熱使其阻抗增加，把電流限制到足夠小，起到 過電流保護(hù)作用。同時當(dāng)外界環(huán)境溫度急升時，環(huán)境到達(dá)產(chǎn)品開關(guān)溫度后，可起到過溫保護(hù) 作用。
[0056] 當(dāng)產(chǎn)生過流過熱的故障得到排除，自恢復(fù)保險(xiǎn)自動復(fù)原到低阻狀態(tài)。這既避免了 維護(hù)更換，也避免了可能引起的電路損壞的持續(xù)循環(huán)的開閉狀態(tài)。自恢復(fù)保險(xiǎn)具有過流過 熱保護(hù)，自動復(fù)原雙重功能的原因是由于其特殊的構(gòu)造。自恢復(fù)保險(xiǎn)是由高分子聚化合物 及導(dǎo)電材料等混合制成。異常情況下，自恢復(fù)保險(xiǎn)元件內(nèi)部溫度迅速上升，聚合物材料隨即 膨脹，引起阻抗劇增，通過的電流變小，使得導(dǎo)電通路斷開，達(dá)到保護(hù)目的。當(dāng)異常大電流排 除后，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的自熱不足以維持其高阻狀態(tài)，其阻抗又恢復(fù)到低阻狀態(tài)。
[0057] 如圖7所示，CAN總線電路圖。GPS終端預(yù)留CAN總線接口與車上控制器及儀表通 訊，采用的方案是一個CAN收發(fā)器CTM1050T。
[0058] CAN收發(fā)器特點(diǎn)：
[0059] (1)具有DC 1500V隔離功能；
[0060] ⑵真正隔離電源，不發(fā)熱、高效、穩(wěn)定；
[0061] (3)寬壓工作（2. 9V-5. 25V);
[0062] (4)完全符合"ISO 11898_24V"標(biāo)準(zhǔn)；
[0063] (5)速率最高達(dá) IMbit/s ;
[0064] (6)在24V系統(tǒng)中防止電池對地的短路；
[0065] (7)熱保護(hù)；
[0066] (8)對電磁干擾有高的抗干擾性；
[0067] (9)至少可連接110個節(jié)點(diǎn)；
[0068] (10)內(nèi)部具有TVS防過壓保護(hù)。
[0069] GPS終端的CAN總線電路如圖7所示。
[0070] CAN總線鎖車
[0071] 首先GPS車載終端與控制器之間通過CAN總線通信，發(fā)送務(wù)各類數(shù)據(jù)。
[0072] (1)、控制器與GPS之間的CAN通訊協(xié)議
[0073] 控制器與GPS通過下面的協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊：
[0074] 1)采用CAN2. OB總線通訊
[0075] 2)波特率：250K (裝載機(jī)協(xié)議為10K)
[0076] 3)地址位：29位
[0077] 4)地址劃分如下
[0078] IP (0xlbf00417)、IP (0X03F0051)、IP (0xlbfee717)、IP (0X03F01617)為控制器發(fā) 送，GPS接收的數(shù)據(jù)，IP (0XlbR)1417)、IP (0X03F01517)為GPS發(fā)送，控制器接收的數(shù)據(jù)，下 面詳細(xì)說明：
[0079] (一）GPS發(fā)送，控制器接收的數(shù)據(jù)
[0080] GPS在接收到控制器發(fā)送的加密隨機(jī)數(shù)（四個字節(jié)）后，首先解密出隨機(jī)數(shù)，然后 根據(jù)隨機(jī)數(shù)生成新的加密密碼（四個字節(jié)）。GPS模塊將定位狀態(tài)百分比和加密密碼一起 發(fā)送給控制器。頻率2. 5Hz，數(shù)據(jù)幀長度8。格式見表1
[0081] 表1.定位狀態(tài)數(shù)據(jù)格式
[0082]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種智能監(jiān)控終端，其特征在于包括殼體部分和電路部分；所述殼體部分包括上蓋 ⑴和底殼⑵，上蓋⑴和底殼⑵結(jié)合處留有密封圈凹槽，將密封條⑶填充凹槽中，上 蓋⑴與底殼⑵組裝時密封條⑶受到擠壓，填充滿上蓋⑴與底殼⑵之間阻隔外部 水氣從此處進(jìn)入智能監(jiān)控終端；智能監(jiān)控終端天線先穿過具有防水功能的防水頭（4)，然 后再與防水頭（4) 一起組裝到上蓋（1)的過孔處；安裝普通插座J1套0型橡膠圈，防止水 汽從插座處進(jìn)入智能監(jiān)控終端內(nèi)部，通過這一系列的防護(hù)手段防止水汽進(jìn)入智能監(jiān)控終端 內(nèi)部腐蝕電路，使智能監(jiān)控終端能在不良工作環(huán)境中繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行；所述電路部分放置于 底殼（2)中間區(qū)域，電路部分包括充電保護(hù)電路、電源模塊、PWM硬件電路、繼電器加自恢復(fù) 保險(xiǎn)電路、CAN通訊電路；充電保護(hù)電路：設(shè)備由車輛從外部供電，充電保護(hù)電路保護(hù)設(shè)備 內(nèi)置鋰充電電池不會因?yàn)橥獠侩娏鬟^大面損壞；電源模塊：將外部電壓轉(zhuǎn)換成設(shè)備各個電 路芯片所需要的電壓；PWM硬件電路：形成PWM脈沖信號控制鎖車；繼電器加自恢復(fù)保險(xiǎn)電 路：對繼電器進(jìn)行過流保護(hù)，使繼電器在大電流通過時也不會被燒毀；CAN通訊電路：實(shí)現(xiàn) GPS終端總線接口與車上控制器及儀表通訊；上述各電路之間獨(dú)立工作，分別與單片機(jī)相 連接并由單片機(jī)控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能監(jiān)控終端，其特征在于：所述PWM硬件電路包括4路數(shù)字 信號輸出，3路鎖車控制/PWM主動輸出，1路PWM被動輸出，且3路數(shù)字信號輸出的PWM帶閉 環(huán)控制，所述閉環(huán)控制包括8種控制：第一，下發(fā)命令鎖車；第二，51天，58天無GSM信號，信 號可能被人為屏蔽，通過與儀表連接的通訊接口發(fā)給儀表上報(bào)警報(bào)；第三，超過61天無GSM 信號，信號可能被人為屏蔽，觸發(fā)鎖車；第四，正常信號，表示與車輛連接正常，不鎖車或解 鎖；第五，天線斷開，鎖車；第六，開殼鎖車；第七，通訊中斷鎖車；第八，電源線斷開鎖車。
【專利摘要】一種智能監(jiān)控終端，包括殼體部分和電路部分；殼體部分包括上蓋和底殼，上蓋和底殼結(jié)合處留有密封圈凹槽，將密封條填充凹槽中，上蓋與底殼組裝時密封條受到擠壓，填充滿上蓋與底殼之間阻隔外部水氣從此處進(jìn)入智能監(jiān)控終端；智能監(jiān)控終端天線先穿過具有防水功能的防水頭，然后再與防水頭一起組裝到上蓋的過孔處；安裝普通插座J1套O型橡膠圈，防止水汽從插座處進(jìn)入智能監(jiān)控終端內(nèi)部，通過這一系列的防護(hù)手段防止水汽進(jìn)入智能監(jiān)控終端內(nèi)部腐蝕電路，使智能監(jiān)控終端能在不良工作環(huán)境中繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行；所述電路部分放置于底殼中間區(qū)域，電路部分包括充電保護(hù)電路、電源模塊、PWM硬件電路、繼電器加自恢復(fù)保險(xiǎn)電路、CAN通訊電路。
【IPC分類】H05K5-06, B60R25-00
【公開號】CN104627123
【申請?zhí)枴緾N201510061359
【發(fā)明人】孟偲
【申請人】北京航空航天大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年2月5日