智能北斗充电宝

文合肥市第七中学蔡诚昊

智能北斗充电宝

文合肥市第七中学蔡诚昊

每当假期爸爸妈妈带我自驾游时，有两样东西是必备品——手机GPS导航和各种充电宝。爸爸一会儿设置导航，一会儿用充电宝给手机充电，非常麻烦。

GPS是美国布局的全球定位系统，虽然在交通、救援、农业等领域发挥了重要作用，但由于是美国主导的系统，其潜在的安全风险很大。

通过相关资讯我了解到，我国正在开发北斗卫星导航系统，虽然目前与GPS相比，它的应用还不算广泛，但发展前景很好。随着北斗导航产品的日趋成熟，其应用领域必将持续扩大。

在此背景下，我想设计一种电子产品，它能将北斗导航与实时充电终端结合，方便携带，既能为人们在外尤其是在山区等手机信号不好的地方游玩时提供即时导航服务，又能为手机、平板电脑等充电。

一、设计方案

我将设计构思命名为智能北斗充电宝。它是一款便携式北斗移动终端，可实现充电功能、短报文通信导航功能，同时可集成蓝牙模块，通过蓝牙连接为手机、平板电脑等提供多种定制化服务。

1.组成

智能北斗充电宝由天线系统、射频系统、基带系统、电源系统、主控CPU和软件系统组成。系统框图如图1所示。

图1 智能北斗充电宝系统框图

2.外观及显示

智能北斗充电宝在外观上设有三个按键：开机、关机和SOS键。通过按键组合操作可实现充电宝功能。外观图如图2所示。

图2 智能北斗充电宝外观图

指示灯有蓝牙状态指示、RDSS卫星信号指示、充电状态指示和电源模式指示。

二、实现功能

1.电源管理

在恶劣的出行环境中，当用户不便对外部负载及时充电时，可用智能北斗充电宝连接外部负载并对其充电。当充电宝外部电源加电后，应及时对内部电池充电。充电宝外部电源断电后，应立即切换至内部电池供电。

2.定位、导航、短报文通信

智能北斗充电宝支持卫星定位模式，即具备定位功能。同时，在手机信号不稳定地区，以蓝牙连接方式与智能北斗充电宝相连，实现北斗卫星通信网，通过手机完成信息交互和导航。

3.紧急救援

智能北斗充电宝还支持紧急救援工作模式，即在出行中遇到特殊情况时，支持一键SOS功能。

4.串口、蓝牙通信

智能北斗充电宝与手机、平板电脑等可通过蓝牙建立无线连接并进行数据通信，也可通过串口建立有线连接并进行数据通信。

外部设备可通过串口或蓝牙将需要发送的信息及方式发送给智能北斗充电宝，智能北斗充电宝根据发送方式（无线发送、卫星发送）将信息发送出去。

5.终端自检

通过蓝牙与手机（或平板电脑）连接后，在手机（或平板电脑）上显示充电宝信号灯显示的当前终端模式及相关状态信息。自检信息包括终端工作模式、RDSS卫星信息、SIM卡、电源状态（终端电量、终端充/放电）、蓝牙状态。自检信息可以通过串口或蓝牙输出，输出频度可自行设置。

三、创新点

1.智能北斗充电宝将北斗导航系统与充电宝结合，开发出兼具导航和实时充电的一体化终端，操作方便、快捷。

2.利用C或C++开发能满足不同功能的定制化App软件，实现各种功能的差别化配置，满足出行、探险、救援等不同的应用要求。

3.配置蓝牙模块，使智能北斗充电宝的功能更强大，还具有终端自检特点。通过蓝牙与不同设备连接后，能显示当前的终端模式及相关状态信息。（指导老师：邓宗国）