一种兼容多网络通信模块的北斗终端机的制作方法

1.本发明涉及一种北斗终端机，具体涉及一种兼容多网络通信模块的北斗终端机。


背景技术：

2.北斗终端机可以采集各类仪表、传感器、变送器的输出信号并通过内部的通讯模块远程传输数据到云平台，适用于不具备供电条件、环境恶劣的监测现场。
3.随着物联网技术的不断发展，目前北斗终端机在智慧水务、智慧农业、智慧制造和智慧交通等领域得到了广泛的应用。根据无线通讯网络的不同，市场上的北斗终端机可以分为四种模式：gprs模式，3g模式、4g模式和nb
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iot模式。北斗终端机内部通常使用不同的通讯模块已使用不同的通讯网络制式。不同厂家、不同通讯网络制式的模块的pcb封装无法兼容，如gprs模块m26是44引脚的，gprs模块sim800是68引脚的，4g模块me3630是93引脚的
……
，同时，不同模块需要的驱动代码也不一样。
4.针对不同厂家、不同通讯网络制式的通讯模块的pcb封装和驱动代码的不同。目前常用的解决办法是先选定通讯模块，然后根据通讯模块设计不同的电路，编写对应的驱动代码，以完成一款北斗终端机的设计。就此这带来的问题是每开发一款北斗终端机，都需要对电路和代码进行重新设计开发，这增加了开发的周期，不利于产品的快速更新，在人力、物力、财力上都造成了浪费。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种新的北斗终端机，这是一种包括北斗终端机底板、通讯模块主板和pci express mini连接器的能够兼容多网络通信模块的北斗终端机，提供固定的接口连接不同的通讯模块主板，标准pci express mini板卡设计使北斗终端机在更换通信模块时不会导致北斗终端机底板发生变化，同时可以兼容市面上的标准pci express mini板卡的通信模组，以此来解决每更换一种通讯模块都需要对整个北斗终端机电路重新设计和对代码重新编写的问题。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
7.本发明提供一种兼容多网络通信模块的北斗终端机，包括北斗终端机底板、pci express mini连接器和通讯模块主板；所述北斗终端机底板电路为固定结构，提供固定接口；所述通讯模块主板为标准pci express mini板卡结构；所述pci express mini连接器为标准器件，连接所述北斗终端机底板和所述通讯模块主板。
8.优选的是，所述北斗终端机底板电路固定，其提供固定的接口连接不同的通讯模块主板。
9.在上述任一技术方案中优选的是，所述通讯模块主板设计成为标准pci express mini板卡，nb
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iot模块、gprs模块、4g模块均设计成为pci express mini板卡形式，通过该板卡设计结构，使北斗终端机更换通信模块时不会导致北斗终端机底板发生变化，同时兼容市面上标准pci express mini板卡的通信模组。
10.在上述任一技术方案中优选的是，所述通讯模块主板根据不同的网络通讯芯片设计电路，所述通讯模块主板对外接口引出vbat信号、uart信号、usim信号、reset信号、led_net信号和pwrkey信号，并提供3个天线接口：主天线接口、gps天线接口和分集接收天线接口。
11.在上述任一技术方案中优选的是，所述通讯模块主板对外接口引出vbat信号给通信模块提供电源，保证通信模块正常工作。
12.在上述任一技术方案中优选的是，所述通讯模块主板对外接口引出uart信号用于北斗终端机底板与通讯模块进行数据交互，使通讯模块实现各种功能。
13.在上述任一技术方案中优选的是，所述通讯模块主板对外接口引出usim信号用于外接sim卡，保证模块能注册移动网络。
14.在上述任一技术方案中优选的是，所述通讯模块主板对外接口引出reset信号以实现通讯模块复位操作和低电平模块复位。
15.在上述任一技术方案中优选的是，所述通讯模块主板对外接口引出led_net信号和pwrkey信号，led_net信号表示通信模块网络状态，pwrkey信号用于控制模块开机、关机操作。
16.在上述任一技术方案中优选的是，所述通讯模块主板对外接口提供主天线接口用于接gprs天线，提供gps天线接口接gps天线，分集接收天线接口为预留接口。
17.与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益效果：
18.本发明提供的兼容多网络通信模块的北斗终端机，主要由北斗终端机底板、通讯模块主板和pci express mini连接器组成；其北斗终端机底板电路固定，提供固定的接口连接不同的通讯模块主板，每次更换通讯模块不会导致北斗终端机底板重新设计；其通讯模块主板设计成标准pci express mini板卡，nb
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iot模块、gprs模块、4g模块都设计成pci express mini板卡形式，使北斗终端机在更换通信模块时不会导致北斗终端机底板发生变化，同时兼容市面上的标准pci express mini板卡的通信模组；其pci express mini连接器为标准器件，用于连接北斗终端机底板和通讯模块主板。本发明的北斗终端机设计结构简单，容易实现，兼容多网络通信模块，能够解决不同厂家、不同通讯网络制式、无法兼容、驱动代码不同等技术问题，适应产品的更新换代，降低人力物力损耗。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为按照本发明的兼容多网络通信模块的北斗终端机的一优选实施例的北斗终端机电路板装配结构示意图；
21.图2为按照本发明的兼容多网络通信模块的北斗终端机的图1所示实施例的通讯模块主板电路设计结构示意图；
22.图3为按照本发明的兼容多网络通信模块的北斗终端机的图1所示实施例的pcie接口电平转换电路图。
23.附图标记：
24.1、北斗终端机底板；2、pci express mini连接器；3、通讯模块主板；4、通讯模块。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
26.为了解决现有技术中存在的北斗终端机内部使用不同的通讯模块和使用不同的通讯网络制式，不同厂家、不同通讯网络制式的模块的pcb封装无法兼容，不同模块需要的驱动代码也不一样的问题，本发明实施例提出一种兼容多网络通信模块的北斗终端机。
27.以下结合图1至3，说明本实施例所述北斗终端机的结构、技术特点、兼容多网络通信模块的实现形式。
28.本实施例所述北斗终端机，如图1所示，它包括北斗终端机底板、pci express mini连接器和通讯模块主板。其中，通讯模块主板设计成为标准pci express mini板卡，nb
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iot模块、gprs模块、4g模块均设计成为pci express mini板卡形式，通过该板卡设计结构，使北斗终端机更换通信模块时不会导致北斗终端机底板发生变化，同时兼容市面上标准pci express mini板卡的通信模组。通讯模块主板根据不同的网络通讯芯片设计电路，所述通讯模块主板对外接口引出vbat信号、uart信号、usim信号、reset信号、led_net信号和pwrkey信号，并提供3个天线接口：主天线接口、gps天线接口和分集接收天线接口。
29.本实施例中，所述通讯模块主板对外接口引出vbat信号给通信模块提供电源，保证通信模块正常工作。
30.本实施例中，所述通讯模块主板对外接口引出uart信号用于北斗终端机底板与通讯模块进行数据交互，使通讯模块实现各种功能。
31.本实施例中，所述通讯模块主板对外接口引出usim信号用于外接sim卡，保证模块能注册移动网络。
32.本实施例中，所述通讯模块主板对外接口引出reset信号以实现通讯模块复位操作和低电平模块复位。
33.本实施例中，所述通讯模块主板对外接口引出led_net信号和pwrkey信号，led_net信号表示通信模块网络状态，pwrkey信号用于控制模块开机、关机操作。
34.本实施例中，所述通讯模块主板对外接口提供主天线接口用于接gprs天线，提供gps天线接口接gps天线，分集接收天线接口为预留接口。
35.如图1所示，本实施例所述北斗终端机主要包括北斗终端机底板、pci express mini连接器和通讯模块主板；北斗终端机底板电路为固定结构，提供固定接口，用于连接不同的通讯模块主板；通讯模块主板为标准pci express mini板卡结构；pci express mini连接器为标准器件，连接北斗终端机底板和通讯模块主板。具有上述设计形式的北斗终端机，可兼容多网络通信模块，解决了北斗终端机每更换一种通讯模块，都要重新对整个北斗终端机的电路进行设计，增加开发的周期，浪费设计人员的静力，同时物力、财力上都造成了浪费的问题。
36.本实施例所述兼容多网络通信模块的北斗终端机，北斗终端机底板电路固定，提供固定的接口连接不同的通讯模块主板，每次更换通讯模块不会导致北斗终端机底板重新设计；通讯模块主板设计成标准pci express mini板卡，nb
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iot模块、gprs模块、4g模块都设计成pci express mini板卡形式，通过所述板卡设计，可以使北斗终端机在更换通信模块时，不会导致北斗终端机底板发生变化，同时可以兼容市面上的标准pci express mini板卡的通信模组。pci express mini连接器为标准器件，用于连接北斗终端机底板和通讯模块主板。通讯模块主板根据不同的网络通讯芯片设计电路。通讯模块主板对外接口引出vbat信号、uart信号、usim信号、reset信号、led_net信号和pwrkey信号，并提供3个天线接口：主天线接口、gps天线接口和分集接收天线接口。所述vbat信号给通信模块提供电源，保证通信模块正常工作；uart信号用于北斗终端机底板与通讯模块进行数据交互，使通讯模块实现各种功能；usim信号用于外接sim卡，保证模块能注册移动网络；reset信号可以实现通讯模块复位操作，低电平模块复位；led_net信号表示通信模块网络状态。pwrkey信号用于控制模块开机、关机操作。主天线接口用于接gprs天线。所述gps天线接口接gps天线；分集接收天线接口为预留。
37.在具体实施中，如图1的北斗终端机电路板装配图所示，进行电路板装备时，mini pci express interface连接器2焊接到北斗终端机底板1，通讯模块主板3卡在mini pci express interface连接器2上。
38.进一步地，如图2的通讯模块主板电路设计示意图所示，通讯模块4的电源由vbat信号提供，一个电源线，一个地线，电压4v；uart信号是通讯模块4提供的信号传输线，用于外部单片机与通讯模块4进行数据交互；usim信号线是外接sim卡。reset信号为复位信号线，用于对通讯模块进行复位操作。led_net信号用于表示网络工作状态。pwrkey信号用于对通讯模块进行开机、关机操作。vbat信号、uart信号、usim信号、reset信号、led_net信号和pwrkey信号都连接到mini pci express interface连接器2上。
39.如图3的pcie接口电平转换电路图所示，r1、r2和q1组成三极管开关电路，用于pwrkey信号电平转换，当pwrkey为高电平时，u1的第3引脚为低电平，反之为高电平。r3和d1组成电平转换电路，3.3v电平转1.8v，当rx为3.3v时，u1的第11引脚为1.8v；当rx为0v时，u1的第11引脚为0v。r8、r10和q3组成电平转换电路，1.8v转3.3v，当u1的第13引脚为1.8v时，tx为3.3v；当u1的第13引脚为0v时，tx为0v。r12和d2组成发光二极管驱动电路，低电平点亮发光二极管。r7、r9、r11、q2和c1组成复位电路，reset为高电平时，u1被复位。r4、r5、r6、c1、c2、c3、c4、c5、c6、u2和j1组成sim卡接口电路，j1是sim卡座。
40.本实施例提供的北斗终端机，解决了现有技术中每更换一种通讯模块，都需要对整个北斗终端机电路重新设计和对代码重新编写的技术问题。设计结构简单，容易实现，兼容多网络通信模块，能够解决不同厂家、不同通讯网络制式、无法兼容、驱动代码不同等技术问题，适应产品的更新换代，降低人力物力损耗。
41.以上所述仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非是对本发明的范围进行限定；以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围；在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的任何修改、等同替换、改进等，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。