智能北斗充電寶

文合肥市第七中學蔡誠昊

智能北斗充電寶

文合肥市第七中學蔡誠昊

每當假期爸爸媽媽帶我自駕游時，有兩樣東西是必備品——手機GPS導航和各種充電寶。爸爸一會兒設置導航，一會兒用充電寶給手機充電，非常麻煩。

GPS是美國布局的全球定位系統，雖然在交通、救援、農業等領域發揮了重要作用，但由于是美國主導的系統，其潛在的安全風險很大。

通過相關資訊我了解到，我國正在開發北斗衛星導航系統，雖然目前與GPS相比，它的應用還不算廣泛，但發展前景很好。隨著北斗導航產品的日趨成熟，其應用領域必將持續擴大。

在此背景下，我想設計一種電子產品，它能將北斗導航與實時充電終端結合，方便攜帶，既能為人們在外尤其是在山區等手機信號不好的地方游玩時提供即時導航服務，又能為手機、平板電腦等充電。

一、設計方案

我將設計構思命名為智能北斗充電寶。它是一款便攜式北斗移動終端，可實現充電功能、短報文通信導航功能，同時可集成藍牙模塊，通過藍牙連接為手機、平板電腦等提供多種定制化服務。

1.組成

智能北斗充電寶由天線系統、射頻系統、基帶系統、電源系統、主控CPU和軟件系統組成。系統框圖如圖1所示。

圖1 智能北斗充電寶系統框圖

2.外觀及顯示

智能北斗充電寶在外觀上設有三個按鍵：開機、關機和SOS鍵。通過按鍵組合操作可實現充電寶功能。外觀圖如圖2所示。

圖2 智能北斗充電寶外觀圖

指示燈有藍牙狀態指示、RDSS衛星信號指示、充電狀態指示和電源模式指示。

二、實現功能

1.電源管理

在惡劣的出行環境中，當用戶不便對外部負載及時充電時，可用智能北斗充電寶連接外部負載并對其充電。當充電寶外部電源加電后，應及時對內部電池充電。充電寶外部電源斷電后，應立即切換至內部電池供電。

2.定位、導航、短報文通信

智能北斗充電寶支持衛星定位模式，即具備定位功能。同時，在手機信號不穩定地區，以藍牙連接方式與智能北斗充電寶相連，實現北斗衛星通信網，通過手機完成信息交互和導航。

3.緊急救援

智能北斗充電寶還支持緊急救援工作模式，即在出行中遇到特殊情況時，支持一鍵SOS功能。

4.串口、藍牙通信

智能北斗充電寶與手機、平板電腦等可通過藍牙建立無線連接并進行數據通信，也可通過串口建立有線連接并進行數據通信。

外部設備可通過串口或藍牙將需要發送的信息及方式發送給智能北斗充電寶，智能北斗充電寶根據發送方式（無線發送、衛星發送）將信息發送出去。

5.終端自檢

通過藍牙與手機（或平板電腦）連接后，在手機（或平板電腦）上顯示充電寶信號燈顯示的當前終端模式及相關狀態信息。自檢信息包括終端工作模式、RDSS衛星信息、SIM卡、電源狀態（終端電量、終端充/放電）、藍牙狀態。自檢信息可以通過串口或藍牙輸出，輸出頻度可自行設置。

三、創新點

1.智能北斗充電寶將北斗導航系統與充電寶結合，開發出兼具導航和實時充電的一體化終端，操作方便、快捷。

2.利用C或C++開發能滿足不同功能的定制化App軟件，實現各種功能的差別化配置，滿足出行、探險、救援等不同的應用要求。

3.配置藍牙模塊，使智能北斗充電寶的功能更強大，還具有終端自檢特點。通過藍牙與不同設備連接后，能顯示當前的終端模式及相關狀態信息。（指導老師：鄧宗國）