一種太陽(yáng)能電池供電的兒童防走失系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能電池供電的兒童防走失系統(tǒng)，屬于新能源應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我們生活在一個(gè)和平的年代，沒有殘酷的戰(zhàn)爭(zhēng)，但是社會(huì)上的悲劇例如一些兒童丟失，兒童被拐賣事件等等還時(shí)有發(fā)生，大多時(shí)候，礙于線索有限，丟失的兒童大多都沒有被找回。
[0003]根據(jù)公安機(jī)關(guān)官方的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，我國(guó)每年大概有20萬(wàn)左右的兒童丟失，在計(jì)劃生育的國(guó)策下，他們大多只有一個(gè)孩子，失去了一個(gè)孩子，意味著中國(guó)又多了一個(gè)失去獨(dú)生子的家庭，整個(gè)社會(huì)的幸福感也跟著降低了，但是丟失后被找回的人數(shù)微乎其微，僅占0.
[0004]目前兒童防走失裝置大多使用普通干電池作為供電源，普通干電池含有金屬鋅，鉛，汞等有害物質(zhì)；廢舊的普通干電池存在難以處理的環(huán)境問(wèn)題，減少或不使用普通干電池，對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境能夠起到一定的保護(hù)作用。
[0005]市面上的防走失裝置總體上有四種，第一種是基于單片機(jī)控制的雙模式防走失裝置，缺點(diǎn)在于適用距離較短，沒有辦法判別兒童的方向，而且信號(hào)容易受到干擾；第二種是基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兒童防走失裝置，缺點(diǎn)在于不能夠滿足任何地點(diǎn)的實(shí)時(shí)性監(jiān)測(cè)，從而限制了它的應(yīng)用；第三種基于Zigbee技術(shù)的防走失裝置，缺點(diǎn)是該裝置需要在一定的區(qū)域(社區(qū))建立一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，雖然可以動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)使用者的行蹤，但是系統(tǒng)的定位精度、信息的安全性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性及實(shí)用性還需要改善；第四種是使用語(yǔ)音芯片設(shè)計(jì)的防走失電子手鐲，使用一個(gè)語(yǔ)音存儲(chǔ)芯片來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)提醒器，但是不能進(jìn)行定位，只能依靠好心人或者是警察根據(jù)語(yǔ)音存儲(chǔ)的內(nèi)容來(lái)實(shí)現(xiàn)防走失的功能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足之處，提供一種太陽(yáng)能電池供電的兒童防走失系統(tǒng)，太陽(yáng)能電池在光照下會(huì)產(chǎn)生電流，電流通過(guò)導(dǎo)電線輸入控制器進(jìn)行調(diào)整，輸入到小型蓄電池中儲(chǔ)存，兒童防走失系統(tǒng)就不需要普通的干電池供電，由于不需要使用普通干電池，不會(huì)產(chǎn)生廢舊的普通干電池。
[0007]本實(shí)用新型采用G51定位芯片進(jìn)行精準(zhǔn)定位，然后在它的基礎(chǔ)上加入了 TC35通信芯片通信，這樣，系統(tǒng)就可以不受距離和時(shí)間的限制，實(shí)現(xiàn)任意位置的全天候連續(xù)定位。
[0008]本實(shí)用新型的主要技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0009]一種太陽(yáng)能電池供電的兒童防走失系統(tǒng)，包括兒童端設(shè)備和父母端設(shè)備，所述的兒童端設(shè)備包括:電源管理模塊，GPS定位模塊，STC89C52單片機(jī)控制模塊，GSM通信模塊，求助按鍵模塊；所述的父母端設(shè)備就是日常使用的手機(jī)；兒童端設(shè)備和父母端設(shè)備通過(guò)GSM通信模塊通信。
[0010]所述的電源管理模塊包括太陽(yáng)能電池模塊，控制器和小型蓄電池，太陽(yáng)能電池在光照下會(huì)產(chǎn)生電流，電流通過(guò)導(dǎo)電線輸入到控制器進(jìn)行調(diào)整，接著輸入到小型蓄電池中儲(chǔ)存，供后面的GPS定位模塊，GSM通信模塊，STC89C52單片機(jī)控制模塊使用。
[0011]所述單片機(jī)模塊采用STC89C52單片機(jī)，具有成本低，開發(fā)資源豐富，位尋址便捷體積很小，價(jià)格低廉、可靠性高、應(yīng)用設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，特別適應(yīng)于各類電子產(chǎn)品的嵌入式實(shí)時(shí)測(cè)控應(yīng)用系統(tǒng)中。
[0012]所述的GPS定位模塊選用的是日本無(wú)線株式會(huì)社(JRC)公司的G591定位芯片，此模塊采用的是基于日本JRC公司的第九代方案，有88個(gè)衛(wèi)星通道；它支持11波段信號(hào)集，具有定位準(zhǔn)確、體積較小(37.3*21.7mm)、啟動(dòng)時(shí)間較短(1.5s熱啟動(dòng)，34s溫啟動(dòng)，35s冷啟動(dòng))、功耗較低等優(yōu)點(diǎn)。
[0013]所述的GSM模塊采用的是德國(guó)西門子公司推出的TC35通信芯片，TC35模塊使用單電源電壓為3.3—5.5V,，具有兩個(gè)頻段:雙頻GSM900MHZ和DCS1800MHZ，功耗分別是2w(900Mhz)和 lw(1800Mhz)。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0015](I)本實(shí)用新型采用太陽(yáng)能電池供電，不需要使用普通干電池，不會(huì)產(chǎn)生廢舊的普通干電池，對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境能夠起到一定的保護(hù)作用。
[0016](2)本實(shí)用新型采用G51定位芯片進(jìn)行精準(zhǔn)定位，然后在它的基礎(chǔ)上加入了 TC35通信芯片通信，這樣，系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)不受距離和時(shí)間限制，實(shí)現(xiàn)任意位置的全天候連續(xù)定位。
[0017](3)本實(shí)用新型具有求助按鍵模塊，當(dāng)兒童自己找不到回家的路，可以通過(guò)兒童端設(shè)備上面的緊急求助按鈕，自動(dòng)查詢自己的位置信息，然后再將定位信息通過(guò)GSM通信模塊傳送回父母端設(shè)備，父母收到短信之后，就可以根據(jù)經(jīng)瑋度信息去尋找兒童，減少找人時(shí)間，減少小孩丟失遇害的危險(xiǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖2是本實(shí)用新型主電路原理圖。
[0020]圖3是貼片式主控芯片STC89C52最小系統(tǒng)圖。
[0021]圖4是GPS定位模塊G51定位芯片電路原理圖。
[0022]圖5是GSM通信模塊TC35通信芯片電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]如圖1所示，一種太陽(yáng)能電池供電的兒童防走失系統(tǒng)包括兒童端設(shè)備和父母端設(shè)備，兒童端設(shè)備包括電源管理模塊，GPS定位模塊，GSM通信模塊，STC89C52單片機(jī)控制模塊，求助按鍵模塊。父母端設(shè)備就是日常使用的手機(jī)。所述的電源管理模塊包括太陽(yáng)能電池模塊，控制器和小型蓄電池；太陽(yáng)能電池在光照下會(huì)產(chǎn)生電流，電流通過(guò)導(dǎo)電線輸入到控制器進(jìn)行調(diào)整，接著輸入到小型蓄電池中儲(chǔ)存，為后面的GPS定位模塊，GSM通信模塊，STC89C52單片機(jī)控制模塊供電。父母端設(shè)備和兒童端設(shè)備之間通過(guò)GSM通信模塊數(shù)據(jù)傳輸。
[0025]如圖2所示，一種太陽(yáng)能電池電池供電的兒童防走失系統(tǒng)的主電路原理圖，當(dāng)父母發(fā)現(xiàn)自己的孩子不見的時(shí)候，可以通過(guò)父母端設(shè)備向兒童端設(shè)備發(fā)送一條短信，兒童端設(shè)備中的GSM模塊收到具有此內(nèi)容的短信之后傳送命令給單片機(jī)控制模塊，單片機(jī)控制模塊傳送命令給GPS定位模塊查詢定位信息，GPS定位模塊將定位到的定位信息傳送回單片機(jī)控制模塊，然后通過(guò)GSM通信模塊無(wú)線傳輸給父母端設(shè)備，父母根據(jù)收到的經(jīng)瑋度信息就可以知道」L童的地理位置信息，也就可以盡快的找到孩子。
[0026]如圖3所示，STC89C52單片機(jī)的最小系統(tǒng)包括電源部分，晶振電路和復(fù)位電路，其中5V的電源電路由小型蓄電池提供。復(fù)位電路5V的電源接到開關(guān)S2—端，開關(guān)S2的另一端接地。單片機(jī)的38號(hào)管腳接在了 5V的電源上，單片機(jī)的16，17號(hào)管腳接在GND上。單片機(jī)的14，15號(hào)管腳分別接在晶振Yl的兩端，同時(shí)Yl的兩端還分別接在電容C21和C22的一端，晶振模塊由Cl，C2和地(GND)構(gòu)成。
[0027]如圖4所示，GPS定位模塊G591定位芯片通過(guò)12號(hào)管腳GSPRXD和14號(hào)管腳GPSTXD串口與外界進(jìn)行通信，串口為TTL電平。G591的10號(hào)管腳RXB和12號(hào)管腳RXA直接與單片機(jī)串口相連進(jìn)行通信。9號(hào)管腳接在3.3V的電源上，2號(hào)，3號(hào)，4號(hào)，5號(hào)，7號(hào)，8號(hào)，11號(hào)，16號(hào)，16號(hào)，17號(hào)，18號(hào)，19號(hào)，22號(hào)，23號(hào)，26號(hào)，27號(hào)，28號(hào)，29號(hào)，30號(hào)，32號(hào)，32號(hào)管腳接在GND地上。
[0028]如圖5所示，GSM通信模塊TC35通信芯片的供電可以由本身自帶的電源接口進(jìn)行供電，也可以使用引出的P5管腳(5V電壓)進(jìn)行供電，TC35模塊共有40個(gè)管腳，需要進(jìn)行串口通信，由圖5可以看出模塊上設(shè)有一個(gè)MAX232芯片。MAX232芯片是一款專門用于為RS-232的標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片。它需要使用+5V進(jìn)行供電MAX3232還需要連接4個(gè)0.1uF的電容配合(如圖中的06，07，08，09)，才能完成電平轉(zhuǎn)換功能。圖5中的15號(hào)管腳IGT必須要加至少10ms的低電平信號(hào)，且該信號(hào)下降沿時(shí)間必須小于1ms，啟動(dòng)后15號(hào)管腳的信號(hào)應(yīng)保持高電平。考慮到靜電保護(hù)的因素，所有信號(hào)輸入端都通過(guò)電容(如圖中的Cl，C2, C3, C4, C5)與GND耦合。
[0029]以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例?？梢岳斫?，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的基本構(gòu)思的前提下直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的其他改進(jìn)和變化，均應(yīng)認(rèn)為包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽(yáng)能電池供電的兒童防走失系統(tǒng)，其特征包括:電源管理模塊，GPS定位模塊，STC89C52單片機(jī)控制模塊，GSM通信模塊，求助按鍵模塊；所述的電源管理模塊通過(guò)導(dǎo)線與GPS定位模塊，STC89C52單片機(jī)控制模塊，GSM通信模塊連接；所述的STC89C52單片機(jī)控制模塊通過(guò)導(dǎo)線與GPS定位模塊，GSM通信模塊，求助按鍵模塊連接；父母端設(shè)備與兒童端設(shè)備通過(guò)GSM通信模塊進(jìn)行無(wú)線通信；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能電池供電的兒童防走失系統(tǒng)，其特征包括:所述的單片機(jī)控制模塊采用STC89C52單片機(jī)，STC89C52采用的是貼片封裝形式，具有占用面積小的特點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能電池供電的兒童防走失系統(tǒng)，其特征包括:所述的電源管理模塊包括太陽(yáng)能電池模塊，控制器和小型蓄電池；太陽(yáng)能電池在光照下會(huì)產(chǎn)生電流，電流通過(guò)導(dǎo)電線輸入控制器進(jìn)行調(diào)整，接著輸入到小型蓄電池中儲(chǔ)存，供后面的GPS定位模塊，GSM通信模塊，STC89C52單片機(jī)控制模塊使用。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能電池供電的兒童防走失系統(tǒng)，包括兒童端設(shè)備和父母端設(shè)備，所述的兒童端設(shè)備由電源管理模塊，GPS定位模塊，STC89C52單片機(jī)控制模塊，GSM通信模塊，求助按鍵模塊組成；所述的父母端設(shè)備是手機(jī),所述的電源管理模塊由太陽(yáng)能電池,控制器和蓄電池組成。所述的GPS定位模塊使用的是G591定位芯片。太陽(yáng)能電池在光照下會(huì)產(chǎn)生光生電流，電流通過(guò)導(dǎo)線流入到控制器進(jìn)行調(diào)整，然后輸入到小型蓄電池中進(jìn)行儲(chǔ)存，為后面的GPS定位模塊，STC89C52單片機(jī)控制模塊，GSM通信模塊供電。其優(yōu)點(diǎn)是：不受地理位置的限制，可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的全天候連續(xù)定位，攜帶便捷，并且不會(huì)產(chǎn)生廢舊的普通干電池，對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境能夠起到一定的保護(hù)作用。
【IPC分類】H02S40-38, G08B21-24
【公開號(hào)】CN204596096
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520225378
【發(fā)明人】張曉健, 方益民, 花帥, 師延飛
【申請(qǐng)人】江南大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年4月14日