專(zhuān)利名稱(chēng)：Gps與北斗接收機(jī)信號(hào)自動(dòng)手動(dòng)切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于無(wú)線(xiàn)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到GPS與北斗接收機(jī)信號(hào)自動(dòng)手動(dòng)切換裝置。
背景技術(shù)：
精確授時(shí)與時(shí)間同步是國(guó)防系統(tǒng)、移動(dòng)通訊測(cè)控以及許多部門(mén)不可缺少的組成部分，目前通常采用GPS全球?qū)Ш蕉〞r(shí)定位系統(tǒng)，鑒于該系統(tǒng)不安全，特別在戰(zhàn)時(shí)，對(duì)時(shí)間系統(tǒng)精度要求比較高，保密性要強(qiáng)，任何時(shí)刻時(shí)間信息都不能中斷，顯然不能采用該系統(tǒng)，應(yīng)該建立我們國(guó)家自己的時(shí)間定位系統(tǒng)。目前我們國(guó)家已經(jīng)建立了北斗星接收定時(shí)定位系統(tǒng)，還在不斷完善，實(shí)現(xiàn)GPS全球?qū)Ш蕉〞r(shí)定位系統(tǒng)與北斗星接收定時(shí)定位系統(tǒng)時(shí)間信息的互相置換是非常必要的。目前兩個(gè)定時(shí)定位系統(tǒng)時(shí)間信息是互相獨(dú)立的，如果要使用兩個(gè)定時(shí)定位系統(tǒng)時(shí)間信息互相置換，只能采用人工插拔信號(hào)，這樣既麻煩、浪費(fèi)時(shí)間，又會(huì)引起時(shí)間信息中斷。但目前還沒(méi)有GPS全球?qū)Ш蕉〞r(shí)定位系統(tǒng)與北斗星接收定時(shí)定位系統(tǒng)時(shí)間信息的互相切換裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種設(shè)計(jì)合理、電路簡(jiǎn)化、功能全、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、工作安全可靠的GPS與北斗接收機(jī)信號(hào)自動(dòng)手動(dòng)切換裝置。
解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是它包括對(duì)整機(jī)進(jìn)行控制的單片計(jì)算機(jī)；信號(hào)轉(zhuǎn)換電路1，該電路的輸入端接單片計(jì)算機(jī)；手動(dòng)/自動(dòng)切換器，該電路的輸入端接單片計(jì)算機(jī)和信號(hào)轉(zhuǎn)換電路1；信號(hào)轉(zhuǎn)換電路2；信號(hào)控制電路，該電路的輸入端接信號(hào)轉(zhuǎn)換電路2和手動(dòng)/自動(dòng)切換器；信號(hào)選擇電路，該電路的輸入端接信號(hào)控制電路；分頻電路，該電路的輸入端接信號(hào)選擇電路；單片機(jī)處理器，該電路的輸入端接分頻電路和信號(hào)選擇電路。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了全球?qū)Ш蕉〞r(shí)定位系統(tǒng)與北斗星接收定時(shí)定位系統(tǒng)時(shí)間信息的不間斷切換，在兩個(gè)系統(tǒng)都無(wú)信號(hào)的情況下具有守時(shí)功能，能在信號(hào)不中斷的情況下隨時(shí)實(shí)現(xiàn)兩種系統(tǒng)自動(dòng)或者手動(dòng)按鍵切換，實(shí)現(xiàn)了時(shí)間信息的不間斷和連續(xù)性、安全可靠性。本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理、電路簡(jiǎn)化、功能全、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、工作安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，可在時(shí)統(tǒng)應(yīng)用部門(mén)推廣使用。


圖1是本實(shí)用新型的電氣原理方框圖。
圖2是本實(shí)用新型的電子線(xiàn)路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型不限于這些實(shí)施例。
圖1給出了本實(shí)用新型的電氣原理方框圖，參見(jiàn)圖1。在圖1中，本實(shí)用新型由單片計(jì)算機(jī)、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路1、手動(dòng)/自動(dòng)切換器、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路2、信號(hào)控制電路、信號(hào)選擇電路、分頻電路、單片機(jī)處理器連接構(gòu)成。單片計(jì)算機(jī)的輸出端接信號(hào)轉(zhuǎn)換電路1和手動(dòng)/自動(dòng)切換器，信號(hào)轉(zhuǎn)換電路1的輸出端接手動(dòng)/自動(dòng)切換器，信號(hào)轉(zhuǎn)換電路2的輸出端接信號(hào)控制電路，信號(hào)控制電路輸出端接信號(hào)選擇電路，信號(hào)選擇電路的輸出端接分頻電路和單片機(jī)處理器，分頻電路的輸出端接單片機(jī)處理器。
從GPS接收機(jī)輸出的GPS秒信號(hào)、時(shí)間碼信息到信號(hào)轉(zhuǎn)換電路1，北斗星接收機(jī)輸出的北斗星秒信號(hào)、時(shí)間碼信息到信號(hào)轉(zhuǎn)換電路2，而GPS接收機(jī)輸出的串口時(shí)間碼信息輸入到單片機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行工作狀態(tài)判斷，如果接收正常，單片機(jī)輸出一高電平，在有秒信號(hào)狀態(tài)下信號(hào)轉(zhuǎn)換器1輸出高電平，這時(shí)只要手動(dòng)自動(dòng)切換器處在自動(dòng)位置，手動(dòng)自動(dòng)切換器輸出一電平信號(hào)給GPS信號(hào)控制電路，使GPS的秒信號(hào)、時(shí)間信息通過(guò)信號(hào)選擇電路輸出到單片機(jī)處理器。同樣北斗星秒信號(hào)、時(shí)間碼信息如果有信號(hào)，通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路2輸出一電平信號(hào)到北斗信號(hào)控制電路，但在GPS秒信號(hào)和時(shí)間信息信號(hào)正常情況下，信號(hào)選擇電路優(yōu)先選擇GPS秒信號(hào)和時(shí)間信息，北斗信號(hào)控制電路只能讓信號(hào)選擇電路輸出GPS秒信號(hào)和時(shí)間信息。假如GPS秒信號(hào)和時(shí)間信息都沒(méi)有或者一項(xiàng)沒(méi)有，信號(hào)控制電路自動(dòng)切換到北斗信號(hào)，信號(hào)選擇電路選擇北斗星秒信號(hào)和時(shí)間信息輸出到單片機(jī)處理器。如果GPS全球?qū)Ш蕉〞r(shí)定位系統(tǒng)和北斗星接收定時(shí)定位系統(tǒng)都發(fā)生故障時(shí)，由分頻電路產(chǎn)生的秒中斷維持工作單片機(jī)處理器走軟件鐘，使這套系統(tǒng)保持連續(xù)性。當(dāng)手動(dòng)自動(dòng)切換器在手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，由人工操作選擇GPS全球?qū)Ш蕉〞r(shí)定位系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)或北斗星接收定時(shí)定位系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
在圖2中，本實(shí)施例的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路1由集成電路U1A、集成電路U1B、集成電路U1C、集成電路U2A、集成電路U3A、R1、C1連接構(gòu)成，集成電路U1A、集成電路U1B、集成電路U1C的型號(hào)是MC74HCO4，集成電路U2A的型號(hào)是MC74HC123，集成電路U3A的型號(hào)是MC74HCO8A。GPS秒信號(hào)從集成電路U1A的輸入端1腳輸入，集成電路U1A的輸出端2腳接集成電路U1B的輸出端3腳和單片計(jì)算機(jī)，集成電路U1B的輸出端4腳接集成電路U2A的2腳和信號(hào)控制電路。集成電路U2A的14腳接C1的一端、15腳接C1的另一端并通過(guò)R1接電源、1腳接地、3腳接電源、13腳接集成電路U3A的輸入1腳。集成電路U3A的另一輸入端2叫接單片計(jì)算機(jī)、輸出端3腳接手動(dòng)自動(dòng)切換器。GPS的串口時(shí)間信息從集成電路U1C的5腳輸入，集成電路U1C的輸出端6腳接單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和GPS信號(hào)控制電路。從GPS接收機(jī)接收到的標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)和串口時(shí)間碼經(jīng)集成電路U1A～集成電路U1C連接的反相器分別輸出到集成電路U2A單穩(wěn)態(tài)2腳作信號(hào)電平轉(zhuǎn)換，同時(shí)GPS的串口時(shí)間碼輸出到單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理判斷。
本實(shí)施例的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路2由集成電路U7A、集成電路U7E、集成電路U7F、集成電路U8A、集成電路U8B、集成電路U9A、R2～R4、C3、C4連接構(gòu)成，集成電路U7A、集成電路U7E、集成電路U7F的型號(hào)是MC74HCO4。集成電路U8A、集成電路U8B的型號(hào)是74HC123，集成電路U9A的型號(hào)是MC74HCO8A。北斗秒信號(hào)從集成電路U7E的輸入端11腳輸入，集成電路U7E的輸出端10腳接集成電路U7F的輸入端13腳，集成電路U7F的輸出端12腳接集成電路U8A的2腳和信號(hào)控制電路。集成電路U8A的14腳接C3的一端、15腳接C3的另一端并通過(guò)R3接電源、1腳接地、3腳接電源、13腳接集成電路U9A的一輸入端1腳。北斗的串口時(shí)間信息經(jīng)R2從集成電路U7A輸入端1腳輸入，集成電路U7A輸出端2腳接集成電路U8B的10腳。集成電路U8B的6腳接C4的一端、7腳接C4的另一端并通過(guò)R4接電源、9腳接地、11腳接電源、5腳接集成電路U9A的另一輸入端2腳。集成電路U9A的輸出端3腳接信號(hào)控制電路。從北斗星接收機(jī)接收到的標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)和串口時(shí)間碼通過(guò)集成電路U7A、集成電路U7E、集成電路U7F反相器反相，輸出到集成電路U8A的2腳、集成電路U8B的10腳，從集成電路U8A的輸出端13腳、集成電路U8B的輸出端5腳分別輸出到集成電路U9A，轉(zhuǎn)換成電平輸出到控制電路。
本實(shí)施例的單片計(jì)算機(jī)由集成電路U6、晶體振蕩器JZ、C5～C7連接構(gòu)成，集成電路U6的型號(hào)是89C51。集成電路U6的7腳接集成電路U3A輸入端2腳、12腳接集成電路U1A的輸出端2腳、18腳和19腳接晶體振蕩器JZ和C5以及C6連接的時(shí)鐘電路、9腳接C7的一端、10腳接集成電路U1C的輸出端6腳和GPS信號(hào)控制電路，C的另一端接地。從GPS接收機(jī)輸出的串口時(shí)間碼信息輸入到單片機(jī)，進(jìn)行工作狀態(tài)判斷，如果信號(hào)正常，集成電路U6的P1.6位的電平由低變高，同時(shí)秒信號(hào)由單穩(wěn)態(tài)變?yōu)楦唠娖捷敵龅叫盘?hào)控制電路。
本實(shí)施例的手動(dòng)/自動(dòng)切換器由集成電路U3C、R5、開(kāi)關(guān)K1、開(kāi)關(guān)K2連接構(gòu)成。集成電路U3C的型號(hào)是MC74HCO8A。接開(kāi)關(guān)K1的觸點(diǎn)2接集成電路U3A的輸出端3腳、觸點(diǎn)3接信號(hào)控制電路。集成電路U3C的一輸入端9腳和10腳接開(kāi)關(guān)K2的一觸點(diǎn)并通過(guò)R5接電源、輸出端8腳接開(kāi)關(guān)K1的觸電1，開(kāi)關(guān)K2的另一觸點(diǎn)接地。當(dāng)開(kāi)關(guān)K1的觸點(diǎn)1與觸點(diǎn)3接通時(shí)，整個(gè)裝置處在手動(dòng)狀態(tài)，這時(shí)選擇工作信息取決于開(kāi)關(guān)K2的狀態(tài)，開(kāi)關(guān)K2合上，選擇北斗星接收定時(shí)定位系統(tǒng)，斷開(kāi)選擇GPS全球?qū)Ш蕉〞r(shí)定位系統(tǒng)。以上選擇由人工來(lái)完成。
本實(shí)施例的信號(hào)控制電路由集成電路U3B、集成電路U3D、集成電路U5A、集成電路U9B、集成電路U9C、集成電路U9D連接構(gòu)成，集成電路U3B、集成電路U3D、集成電路U9B、集成電路U9C、集成電路U9D的型號(hào)是MC74HCO8A，集成電路U5A的型號(hào)是MC74HCO4。集成電路U3B的一輸入端4腳接開(kāi)關(guān)K1的觸點(diǎn)3和集成電路U5A的輸入端以及集成電路U3D一輸入端13腳、另一輸入端5腳接集成電路U1C的輸出端6腳、輸出端6腳接信號(hào)選擇電路。集成電路U5A的輸出端接集成電路U9B一輸入端5腳和集成電路U9D的一輸入端13腳。集成電路U9B另一輸入端4腳集成電路U9BA的輸出端3腳、輸出端6腳接集成電路U9C一輸入端9腳。集成電路U9C另一輸入端10腳接集成電路U7A的輸出端、輸出端8腳接信號(hào)選擇電路。集成電路U3D的另一輸入端12腳接集成電路U1B的輸出端、輸出端接信號(hào)選擇電路。集成電路U9B對(duì)從集成電路U9A輸出的電平進(jìn)行控制，對(duì)集成電路U5A輸出的電平進(jìn)行控制，由集成電路U9C輸出串口時(shí)間碼、集成電路U9D輸出標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)到信號(hào)選擇電路。由集成電路U3B輸出的GPS串行時(shí)間碼信號(hào)輸出到信號(hào)選擇電路。由集成電路U3D輸出的GPS秒信號(hào)輸出到信號(hào)選擇電路。
本實(shí)施例的信號(hào)選擇電路由集成電路U4A、集成電路U4B、集成電路U13B、R10、C10連接構(gòu)成，集成電路U4A、集成電路U4B的型號(hào)是MC74HC32A，集成電路U13B的型號(hào)是74HC221。集成電路U4A的一輸入端1腳接集成電路U3B的輸出端6腳、另一輸入端2腳接集成電路U9C的輸出端8腳、輸出端接3腳接單片機(jī)處理器。集成電路U4B的一輸入端4腳接集成電路U3D的輸出端11腳、另一輸入端5腳接集成電路U9D的輸出端11腳、輸出端6腳接集成電路U13B的10腳。集成電路U13B的6腳接C10的一端、7腳接C10的另一端并通過(guò)R10接電源、11腳接電源、集成電路9腳接地、5腳接集成電路U13A的2腳。當(dāng)信號(hào)控制電路的集成電路U3B的4腳、集成電路U3D的13腳為高電平，信號(hào)選擇電路控制GPS信息通過(guò)。當(dāng)信號(hào)控制電路的集成電路U9C的9腳、集成電路U9D的13腳為高電平，信號(hào)選擇電路控制北斗信息通過(guò)。
本實(shí)施例的分頻電路由集成電路U10A～集成電路U14A、集成電路U10B～集成電路U12B、三極管T1、三極管T2、R6～R9、C8～C9連接構(gòu)成，集成電路U10A、集成電路U10B、集成電路U11A、集成電路U11B、集成電路U12A、集成電路U12B、集成電路U13A的型號(hào)是74HC390，集成電路U14A的型號(hào)是74HC221。5MHZ的脈沖信號(hào)由C8的一端輸入，C8的另一端接三極管T1的基極并通過(guò)R6接電源，三極管T1的集電極接三極管T2的基極通過(guò)R7接電源，三極管T2的集電極接集成電路U10A的4腳并通過(guò)R8接電源。集成電路U10A的7腳接集成電路U10B的15腳，集成電路U10B的13腳接12腳、9腳接集成電路U11A的1腳。集成電路U11A的3腳接4腳、7腳接集成電路U11B的15腳。集成電路U11B的13腳接12腳、9腳接集成電路U12A的1腳。集成電路U12A的3腳接4腳、7腳接集成電路U12B的15腳。集成電路U12B的13腳接12腳、9腳接集成電路U13A的1腳。集成電路U13A的3腳接4腳、7腳接集成電路U14A的1腳。集成電路U14A的14腳接C9的一端、15腳接C9的另一端并通過(guò)R9接電源、13腳秒輸出、4腳接單片機(jī)處理器。集成電路U10A、集成電路U11A、集成電路U12A、集成電路U13A的2腳和集成電路U10B、集成電路U11B、集成電路U12B的14腳與集成電路U13B的5腳相連接。同步的5MHZ頻率信號(hào)通過(guò)三極管T1、三極管T2連接成的整型電路和集成電路U10A～集成電路U13A連成的分頻電路，產(chǎn)生秒信號(hào)輸出，同時(shí)提供單片機(jī)處理器的中斷信號(hào)。串口信息同樣送單片機(jī)處理器。
本實(shí)施例的單片機(jī)處理器由集成電路U15、晶體振蕩器JZ2、C11～C13連接構(gòu)成，集成電路U15的型號(hào)是89C51。集成電路U15的12腳接集成電路U14A的4腳、18腳和19腳接晶體振蕩器JZ2和C11以及C12連接時(shí)鐘電路、10腳接集成電路U4A的輸出端3腳、11腳單口輸出、31腳接電源，C13為濾波電容。分頻電路產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)，作為單片機(jī)處理器的秒中斷，同時(shí)GPS或北斗的時(shí)間碼信息輸出到單片機(jī)處理器進(jìn)行解碼，由單片機(jī)處理器輸出同一格式的語(yǔ)句提供用戶(hù)使用。
權(quán)利要求1.一種GPS與北斗接收機(jī)信號(hào)自動(dòng)手動(dòng)切換裝置，其特征在于它包括對(duì)整機(jī)進(jìn)行控制的單片計(jì)算機(jī)；信號(hào)轉(zhuǎn)換電路1，該電路的輸入端接單片計(jì)算機(jī)；手動(dòng)/自動(dòng)切換器，該電路的輸入端接單片計(jì)算機(jī)和信號(hào)轉(zhuǎn)換電路1；信號(hào)轉(zhuǎn)換電路2；信號(hào)控制電路，該電路的輸入端接信號(hào)轉(zhuǎn)換電路2和手動(dòng)/自動(dòng)切換器；信號(hào)選擇電路，該電路的輸入端接信號(hào)控制電路；分頻電路，該電路的輸入端接信號(hào)選擇電路；單片機(jī)處理器，該電路的輸入端接分頻電路和信號(hào)選擇電路。
專(zhuān)利摘要一種GPS與北斗接收機(jī)信號(hào)自動(dòng)手動(dòng)切換裝置，包括單片計(jì)算機(jī)、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路1、手動(dòng)/自動(dòng)切換器、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路2、信號(hào)控制電路、信號(hào)選擇電路、分頻電路、單片機(jī)處理器。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了全球?qū)Ш蕉〞r(shí)定位系統(tǒng)與北斗星接收定時(shí)定位系統(tǒng)時(shí)間信息的不間斷切換，在兩個(gè)系統(tǒng)都無(wú)信號(hào)的情況下具有守時(shí)功能，實(shí)現(xiàn)了時(shí)間信息的不間斷和連續(xù)性。它具有設(shè)計(jì)合理、電路簡(jiǎn)化、功能全、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、工作安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，可在時(shí)統(tǒng)應(yīng)用部門(mén)推廣使用。
文檔編號(hào)G01S1/04GK2786640SQ20052007871
公開(kāi)日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2005年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月30日
發(fā)明者張志武, 胡永輝, 翟惠生 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心