CN116232368A - 一种无人设备无线电与4g综合自由切换控制的电路板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无人设备无线电与4G综合自由切换控制的电路板，涉及电子构件技术领域，包括：主控电路板、射频电路板、转接电路板、4G无线通信模块、无线电收发模块、网络切换模块、电源模块；电源模块、4G无线通信模块、网络切换模块均设置在主控电路板上，无线电收发模块设置在射频电路板上；主控电路板与射频电路板堆叠设置，且主控电路板和射频电路板之间通过转接电路板相连；电源模块分别与主控电路板、射频电路板、转接电路板电连接；网络切换模块分别与4G无线通信模块、无线电收发模块电连接。本发明可以根据用户不同的场景需求自由选择不同的控制模式，实现对无人设备的实时远程精准控制，适用于天空端、地面端及水下设备端。

Description

一种无人设备无线电与4G综合自由切换控制的电路板
技术领域
本发明涉及电子构件技术领域，更具体的说是涉及一种无人设备无线电与4G综合自由切换控制的电路板。
背景技术
当人力的速度和效率满足不了社会的需求的时候，势必会有智能的科技产品应运而生；因为人本身的限制导致其不能像机器一样长时间的从事某些任务，尤其是一些高危的任务，无人设备的出现恰好能解决这个问题。随着科学技术水平的提高和世界经济的快速发展，无人设备从空中到陆地再到水下得到了越来越广泛的应用，例如无人车、无人机、无人潜航器等等。
无人设备多利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置进行操纵，也可由车载计算机完全地或间歇地自主操作，通过无线电通信可以将需要传送的声音、文字、数据、图像等电信号调制在无线电波上经空间和地面传至对方。例如，公开号为CN206711371U的实用新型专利“一种基于白频谱的无人机操控***”中，***控制模块将控制器发出的控制指令调制后以无线电波的形式发送给无人机，信号传输距离相对于传统无线产品而言要远几公里甚至十几公里或者以上，提高了无人机的无线控制覆盖的范围。
但是，若如该专利等现有技术一样使用无线电对无人设备进行操控，会存在信号容易受到障碍物阻挡、抗干扰能力差、应用受限等问题，难以对无人设备实施精准的控制；而基于全球广覆盖的4G网络，可以随时随地通过数字网络回传图像信息、天气信息、位置信息以及飞行状态信息，采用4G通信承担通信任务能够克服现有射频通信无法远距离准确通信的缺陷，实现对无人设备稳定的控制。然而，4G网络受到航程的限制，4G是近地面才有的信号，超过基塔的高度就基本没有信号，时延过大。
因此，如何满足无人设备在各种场景下的功能多样性需求，实现对无人设备的实时远程精准控制是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种无人设备无线电与4G综合自由切换控制的电路板，可以根据用户不同的场景需求自由选择不同的控制模式，实现对无人设备的实时远程精准控制，适用于天空端、地面端及水下设备端。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种无人设备无线电与4G综合自由切换控制的电路板，包括：主控电路板、射频电路板、转接电路板、4G无线通信模块、无线电收发模块、网络切换模块、电源模块；
电源模块、4G无线通信模块、网络切换模块均设置在主控电路板上，无线电收发模块设置在射频电路板上；
主控电路板与射频电路板堆叠设置，且主控电路板和射频电路板之间通过转接电路板相连；
电源模块分别与主控电路板、射频电路板、转接电路板电连接；
网络切换模块分别与4G无线通信模块、无线电收发模块电连接。
上述技术方案达到的技术效果为：结构设置简单，可以根据用户需求选择无线电控制或4G无线通信控制，能够实现实时远程精准控制。
可选的，转接电路板包括电路板本体；
电路板本体包括相对设置的第一表面和第二表面，且第一表面和第二表面均设有若干电连接点；
第一表面或第二表面设有若干凸起，凸起与电路板本体的距离大于电连接点与电路板本体的距离。
可选的，电连接点为焊盘或焊球。
上述技术方案达到的技术效果为：主控电路板与射频电路板堆叠设置并通过转接电路板连接，可以利用高度方向的空间，减小部件整体结构所占用的面积；转接电路板与其他电路板连接时可以通过凸起与其他电路板之间形成一定的间隙空间，降低电路板回流过程中的短路风险。
可选的，电源模块电连接有充电接口，充电接口为USB接口。
可选的，无线收发模块包括射频收发器、射频电路及收发天线，且射频收发器、射频电路、收发天线依次相连。
可选的，还包括主控芯片、电压转换电路；
主控芯片、电压转换电路均设置在主控电路板上；
主控芯片分别与电源模块、电压转换电路、4G无线通信模块、网络切换模块电连接；
电压转换电路与电源模块相连，用于将电源电压转换为合适的输入电压后给主控电路板、射频电路板、转接电路板供电。
可选的，主控电路板设置有外部接口，外部接口与主控芯片连接。
上述技术方案达到的技术效果为：根据用户需求，还可以选择有线控制的方式对无人设备进行控制。
可选的，还包括散热部件；
散热部件与主控电路板的下表面贴合，散热部件包括散热壳体及散热管道。
可选的，4G无线通信模块还与OTA服务器连接，用于在预设的***升级周期内向OTA服务器自动发送版本查询请求，并在接收到OTA服务器发送的完整的***升级包后进行OTA升级。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种无人设备无线电与4G综合自由切换控制的电路板，可以根据用户不同的场景需求自由选择不同的控制模式，包括4G无线通信控制、无线电控制或有线控制，实现对无人设备的实时远程精准控制，适用于天空端、地面端及水下设备端；主控电路板与射频电路板层叠设置并通过转接电路板连接，可以利用高度方向的空间，减小部件整体结构所占用的面积，电子电路高度集成化；转接电路板与其他电路板连接时可以通过凸起与其他电路板之间形成一定的间隙空间，降低电路板回流过程中的短路风险；此外，固件更新可以通过4G无线通信模块实现远程OTA升级。
附图说明
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种无人设备无线电与4G综合自由切换控制的电路板的结构图。
具体实施方式
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。
针对目前无人设备控制方式存在的弊端，本发明实施例公开了一种无人设备无线电与4G综合自由切换控制的电路板，如图1所示，包括：主控电路板、射频电路板、转接电路板、4G无线通信模块、无线电收发模块、网络切换模块、电源模块；
电源模块、4G无线通信模块、网络切换模块均设置在主控电路板上，无线电收发模块设置在射频电路板上；
主控电路板与射频电路板堆叠设置，且主控电路板和射频电路板之间通过转接电路板相连；
电源模块分别与主控电路板、射频电路板、转接电路板电连接；
网络切换模块分别与4G无线通信模块、无线电收发模块电连接。
本发明实施例根据用户不同的场景需求，通过网络切换模块可以选择合适的控制方式，实现对无人设备的精准控制。此外，还将主控电路板和射频电路板设置为双层结构并通过转接电路板连接，可以充分利用高度方向的空间，减小部件结构的整体面积。
堆叠结构的设置能够有效降低PCB电路板所占用的面积，进而给其他部件提供更大的空间。在构建堆叠结构的时候需要使用治具固定电路板防止板材在回流过程中发生翘曲，但在治具的压力下，焊点之间容易发生短路。针对该问题，本实施例进一步对转接电路板进行了研究，其结构具体包括电路板本体；
电路板本体包括相对设置的第一表面和第二表面，且第一表面和第二表面均设有若干电连接点；
第一表面或第二表面设有若干凸起，凸起与电路板本体的距离大于电连接点与电路板本体的距离。
基于该转接电路板的结构设置，其与主控电路板或射频电路板连接时可以通过凸起与其他电路板之间形成一定的间隙空间，构建堆叠结构的时候在治具的压力作用下也留有一定的间隙空间，可以有效降低电路板回流过程中的短路风险。
更进一步地，电连接点为焊盘或焊球。
进一步地，电源模块电连接有充电接口，充电接口为USB接口。在实际使用时，可以通过电源模块内的电源电路直接为各部件供电，也可以通过充电接口连接外部电源进行供电。
进一步地，无线收发模块包括射频收发器、射频电路及收发天线，且射频收发器、射频电路、收发天线依次相连。
具体地，可以采用型号为CC2520的Zigbee/IEEE802.15.4射频收发器，但不限于此，可以根据所需无线通信方式的不同选择其他类型的射频收发器。
进一步地，还包括主控芯片、电压转换电路；
主控芯片、电压转换电路均设置在主控电路板上；
主控芯片分别与电源模块、电压转换电路、4G无线通信模块、网络切换模块电连接；
电压转换电路与电源模块相连，用于将电源电压转换为合适的输入电压后给主控电路板、射频电路板、转接电路板供电。
更进一步地，主控电路板设置有外部接口，外部接口与主控芯片连接。根据用户需求，还可以选择通过有线控制的方式对无人设备进行控制。
进一步地，还包括散热部件；
散热部件与主控电路板的下表面贴合，散热部件包括散热壳体及散热管道。
进一步地，4G无线通信模块还与OTA服务器连接，用于在预设的***升级周期内向OTA服务器自动发送版本查询请求，并在接收到OTA服务器发送的完整的***升级包后进行OTA升级。
具体地，首先向OTA服务器自动发送***版本查询请求，然后接收OTA服务器发送的预升级指令、升级指令、继续升级指令和***升级包，比较其与原***的对应数据，当二者不一致时，发出替换指令，将***升级包数据替换原***的对应数据，完成OTA升级。通过该方法，在固件更新时可以通过4G无线通信模块实现远程OTA升级，还能避免集中访问服务器导致的过载情况，也不会占用大量的存储空间。
本发明提供的电路板可以根据用户不同的场景需求自由选择不同的控制模式，包括4G无线通信控制、无线电控制或有线控制，实现对无人设备的实时远程精准控制，适用于天空端、地面端及水下设备端；主控电路板与射频电路板层叠设置并通过转接电路板连接，可以利用高度方向的空间，减小部件整体结构所占用的面积，电子电路高度集成化；转接电路板与其他电路板连接时可以通过凸起与其他电路板之间形成一定的间隙空间，降低电路板回流过程中的短路风险。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种无人设备无线电与4G综合自由切换控制的电路板，其特征在于，包括：主控电路板、射频电路板、转接电路板、4G无线通信模块、无线电收发模块、网络切换模块、电源模块；
电源模块、4G无线通信模块、网络切换模块均设置在主控电路板上，无线电收发模块设置在射频电路板上；
主控电路板与射频电路板堆叠设置，且主控电路板和射频电路板之间通过转接电路板相连；
电源模块分别与主控电路板、射频电路板、转接电路板电连接；
网络切换模块分别与4G无线通信模块、无线电收发模块电连接。
2.根据权利要求1所述的一种无人设备无线电与4G综合自由切换控制的电路板，其特征在于，转接电路板包括电路板本体；
电路板本体包括相对设置的第一表面和第二表面，且第一表面和第二表面均设有若干电连接点；
第一表面或第二表面设有若干凸起，凸起与电路板本体的距离大于电连接点与电路板本体的距离。
3.根据权利要求2所述的一种无人设备无线电与4G综合自由切换控制的电路板，其特征在于，
电连接点为焊盘或焊球。
4.根据权利要求1所述的一种无人设备无线电与4G综合自由切换控制的电路板，其特征在于，
电源模块电连接有充电接口，充电接口为USB接口。
5.根据权利要求1所述的一种无人设备无线电与4G综合自由切换控制的电路板，其特征在于，
无线收发模块包括射频收发器、射频电路及收发天线，且射频收发器、射频电路、收发天线依次相连。
6.根据权利要求1所述的一种无人设备无线电与4G综合自由切换控制的电路板，其特征在于，还包括主控芯片、电压转换电路；
主控芯片、电压转换电路均设置在主控电路板上；
主控芯片分别与电源模块、电压转换电路、4G无线通信模块、网络切换模块电连接；
电压转换电路与电源模块相连，用于将电源电压转换为合适的输入电压后给主控电路板、射频电路板、转接电路板供电。
7.根据权利要求6所述的一种无人设备无线电与4G综合自由切换控制的电路板，其特征在于，
主控电路板设置有外部接口，外部接口与主控芯片连接。
8.根据权利要求1所述的一种无人设备无线电与4G综合自由切换控制的电路板，其特征在于，还包括散热部件；
散热部件与主控电路板的下表面贴合，散热部件包括散热壳体及散热管道。
9.根据权利要求1所述的一种无人设备无线电与4G综合自由切换控制的电路板，其特征在于，
4G无线通信模块还与OTA服务器连接，用于在预设的***升级周期内向OTA服务器自动发送版本查询请求，并在接收到OTA服务器发送的完整的***升级包后进行OTA升级。
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