一种用于气象监控的远程控制设备自动采样系统的制作方法

本实用新型涉及气象监测技术领域，尤其涉及一种用于气象监控的远程控制设备自动采样系统。

背景技术：

在气象监测过程中，首先确定气象条件是否满足要求，当满足要求时，在不同的位置设置采样点，通过采样设备采集采样点的坐标位置。现有的采样设备中一般设置有定位装置，但是由于环境及地理因素影响，即使采样设备未移动，采样设备采集的坐标位置也存在位置漂移的现象，针对位置漂移的问题，需要再制定一套过滤算法，增加了系统的复杂度，并且位置漂移对定位的结果有较大的影响。因此，为解决上述问题，本实用新型提供一种用于气象监控的远程控制设备自动采样系统，通过获取采样设备在移动过程中姿态，判断采样设备是否在移动，在采样设备未移动时，即使发生位置漂移，远程终端可以直接滤除该位置漂移数据，提高了采样设备的定位精度，并且简化了整个系统的复杂度。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提出了一种用于气象监控的远程控制设备自动采样系统，通过获取采样设备在移动过程中姿态，判断采样设备是否在移动，在采样设备未移动时，即使发生位置漂移，远程终端可以直接滤除该位置漂移数据，提高了采样设备的定位精度，并且简化了整个系统的复杂度。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种用于气象监控的远程控制设备自动采样系统，其包括处理器和远程控制终端，还包括六轴运动处理组件和gprs模块；

六轴运动处理组件与处理器的i/o口电性连接，gprs模块的通信端与处理器的通信端电性连接，gprs模块与远程控制终端无线通信。

进一步优选的，gprs模块包括sim300接口电路、sim卡接口电路和sim接口保护电路；

sim卡接口电路通过sim总线与sim300接口电路电性连接，sim300接口电路通过串口与处理器电性连接，sim300接口电路通过天线接口与远程控制终端无线通信，sim接口保护电路与sim卡接口电路电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括电源管理电路和降压转换器；

降压转换器的输入端与电源电性连接，降压转换器的输出端与电源管理电路的输入端电性连接，电源管理电路的输出端分别与处理器的电源端和六轴运动处理组件的电源端电性连接。

进一步优选的，处理器为stm32f103c8t6芯片。

进一步优选的，六轴运动处理组件包括：mpu-6050模块；

mpu-6050模块的sdl和scl引脚分别与stm32f103c8t6芯片的pb7和pb6引脚一一对应电性连接。

进一步优选的，sim300接口电路包括：sim7600ce芯片；

sim7600ce芯片的rxd、txd和power_on引脚分别与stm32f103c8t6芯片的pa10、pa9和pb12引脚一一对应电性连接；sim7600ce芯片的aux_ant、main_ant和gnss_ant引脚分别与远程控制终端无线通信。

进一步优选的，sim卡接口电路包括：sim卡；

sim卡的i/o、sim_rst、sim_clk和sim_vcc引脚分别与sim7600ce芯片的usim_data、usim_reset、usim_clk和usim_vdd引脚一一对应电性连接。

进一步优选的，sim接口保护电路包括：smf05c芯片；

smf05c芯片k1、k3、k4和k5引脚分别与sim卡的sim_clk、sim_vdd、sim_rst和sim_clk引脚一一对应电性连接。

进一步优选的，电源管理电路包括：rt9193-33gb电源管理芯片；

降压转换器包括：tps562201转换器；

tps562201转换器的vin引脚与电源电性连接，tps562201转换器的sw引脚与rt9193-33gb电源管理芯片的vin和en引脚电性连接，rt9193-33gb电源管理芯片的vout引脚输出3.3v电压。

本实用新型的一种用于气象监控的远程控制设备自动采样系统相对于现有技术具有以下有益效果：

（1）在采样设备中设置六轴运动处理组件，通过六轴运动处理组件可以判断采样设备是否移动，在采样设备未移动时，即使通过定位装置采集的坐标位置发生偏移，远程控制终端还是判断采样设备未移动，可以直接过滤该采样点的位置漂移，进而提高采样设备的定位精度，并且不需要再设计过滤算法过滤位置漂移数据，简化了系统的复杂度；同时，六轴运动处理组件相较于多组件方案，免除了组合陀螺仪与加速器时轴间差的问题，减少了大量的包装空间，并含可藉由第二个i2c端口连接其他厂牌之加速器、磁力传感器、或其他传感器的数位运动处理硬件加速引擎，可处理运动感测的复杂数据，降低了运动处理运算对操作系统的负荷，并为应用开发提供架构化的api；

（2）在采样设备中设置gprs模块，可以实现采样设备的定位，并且可以实现与远程控制终端通信；

（3）通过设置电源管理电路和降压转换器，可以为gprs模块提供稳定的2a以上的电流，保证gprs模块正常通信。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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一些实施例，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为本实用新型一种用于气象监控的远程控制设备自动采样系统的结构图；

图2为本实用新型一种用于气象监控的远程控制设备自动采样系统中六轴运动处理组件的电路图；

图3为本实用新型一种用于气象监控的远程控制设备自动采样系统中sim300接口电路中sim7600ce芯片及其外围电路的电路图；

图4为本实用新型一种用于气象监控的远程控制设备自动采样系统中sim卡接口电路和sim接口保护电路的电路图，其中，上半部分为sim卡接口电路的电路图，下半部分为sim接口保护电路的电路图；

图5为本实用新型一种用于气象监控的远程控制设备自动采样系统中电源管理电路和降压转换器的电路图，其中，上半部分为电源管理电路的电路图，下半部分为降压转换器的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实用新型的一种用于气象监控的远程控制设备自动采样系统，其包括处理器、六轴运动处理组件、gprs模块、电源管理电路、降压转换器。

六轴运动处理组件与处理器的i/o口电性连接，gprs模块的通信端与处理器的通信端电性连接，降压转换器的输入端与电源电性连接，降压转换器的输出端与电源管理电路的输入端电性连接，电源管理电路的输出端分别与处理器的电源端、六轴运动处理组件的电源端和gprs模块的电源端电性连接。

六轴运动处理组件相较于多组件方案，免除了组合陀螺仪与加速器时轴间差的问题，减少了大量的包装空间，并含可藉由第二个i2c端口连接其他厂牌之加速器、磁力传感器、或其他传感器的数位运动处理硬件加速引擎，可处理运动感测的复杂数据，降低了运动处理运算对操作系统的负荷，并为应用开发提供架构化的api。

gprs模块，提供4g网络通讯功能，可实现与远程控制终端的远程通信。gprs模块包括：sim300接口电路、sim卡接口电路和sim接口保护电路。sim接口保护电路在带电插拔4g卡的时候，起保护作用。sim卡接口电路通过sim总线与sim300接口电路电性连接，sim接口保护电路与sim卡接口电路电性连接；sim7600ce芯片的aux_ant、main_ant和gnss_ant引脚分别与远程控制终端无线通信。由远程控制终端控制采样设备是否采样。由于gprs模块与远程控制终端之间的通信过程和原理可以通过现有技术实现，并且本实施例并不涉及对gprs模块通信协议的改进，本领域的技术人员在获知本实施例记载的硬件方案时，可以毫无疑虑的获取到相应的通信协议，因此，在此不再累述gprs模块与远程控制终端之间的通信原理。

由于gprs模块在发送数据时电流消耗较大，峰值电流可能达到2a，因此，电源一定要能够提供2a以上的电流。电源对gprs模块非常重要，一旦在电源上产生扰动、干扰，都可能造成gprs模块的死机。因此，本实施例中设置降压转换器将其输入电压范围降压，并将降压后的电压信号输出至电源管理电路的输入端，电源管理电路的输出端将降压后的电压信号稳压在3.3v，为各电子元器件提供工作电压。

本实施例的有益效果为：在采样设备中设置六轴运动处理组件，通过六轴运动处理组件可以判断采样设备是否移动，在采样设备未移动时，即使通过定位装置采集的坐标位置发生偏移，远程控制终端还是判断采样设备未移动，可以直接过滤该采样点的位置漂移，进而提高采样设备的定位精度，并且不需要再设计过滤算法过滤位置漂移数据，简化了系统的复杂度；同时，六轴运动处理组件相较于多组件方案，免除了组合陀螺仪与加速器时轴间差的问题，减少了大量的包装空间，并含可藉由第二个i2c端口连接其他厂牌之加速器、磁力传感器、或其他传感器的数位运动处理硬件加速引擎，可处理运动感测的复杂数据，降低了运动处理运算对操作系统的负荷，并为应用开发提供架构化的api；

在采样设备中设置gprs模块，可以实现采样设备的定位，并且可以实现与远程控制终端通信；

通过设置电源管理电路和降压转换器，可以为gprs模块提供稳定的2a以上的电流，保证gprs模块正常通信。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例提供一种优选的实施方式。

进一步优选的，处理器为stm32f103c8t6芯片。

进一步优选的，如图2所示，六轴运动处理组件包括：mpu-6050模块；mpu-6050模块的sdl和scl引脚分别与stm32f103c8t6芯片的pb7和pb6引脚一一对应电性连接。mpu-6050模块的外围电路如图2所示，在此不再累述。

进一步优选的，如图3所示，sim300接口电路包括：sim7600ce芯片；sim7600ce芯片的rxd、txd和power_on引脚分别与stm32f103c8t6芯片的pa10、pa9和pb12引脚一一对应电性连接；sim7600ce芯片的aux_ant、main_ant和gnss_ant引脚分别与远程控制终端无线通信。sim300接口电路的外围电路如图3所示，在此不再累述。

进一步优选的，如图4所示，sim卡接口电路包括：sim卡；sim卡的i/o、sim_rst、sim_clk和sim_vcc引脚分别与sim7600ce芯片的usim_data、usim_reset、usim_clk和usim_vdd引脚一一对应电性连接。sim卡接口的外围电路如图4所示，在此不再累述。

进一步优选的，如图4所示，sim接口保护电路包括：smf05c芯片；smf05c芯片k1、k3、k4和k5引脚分别与sim卡的sim_clk、sim_vdd、sim_rst和sim_clk引脚一一对应电性连接。sim接口保护电路的外围电路如图4所示，在此不再累述。

进一步优选的，如图5所示，电源管理电路包括：rt9193-33gb电源管理芯片；降压转换器包括：tps562201转换器；tps562201转换器的vin引脚与电源电性连接，tps562201转换器的sw引脚与rt9193-33gb电源管理芯片的vin和en引脚电性连接，rt9193-33gb电源管理芯片的vout引脚输出3.3v电压。rt9193-33gb电源管理芯片和tps562201转换器的外围电路如图5所示，在此不再累述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，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。