CN204596096U - 一种太阳能电池供电的儿童防走失系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种太阳能电池供电的儿童防走失系统，包括儿童端设备和父母端设备，所述的儿童端设备由电源管理模块，GPS定位模块，STC89C52单片机控制模块，GSM通信模块，求助按键模块组成；所述的父母端设备是手机,所述的电源管理模块由太阳能电池,控制器和蓄电池组成。所述的GPS定位模块使用的是G591定位芯片。太阳能电池在光照下会产生光生电流，电流通过导线流入到控制器进行调整，然后输入到小型蓄电池中进行储存，为后面的GPS定位模块，STC89C52单片机控制模块，GSM通信模块供电。其优点是：不受地理位置的限制，可以实现精准的全天候连续定位，携带便捷，并且不会产生废旧的普通干电池，对保护生态环境能够起到一定的保护作用。

Description

一种太阳能电池供电的儿童防走失系统

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能电池供电的儿童防走失系统，属于新能源应用技术领域。

背景技术

我们生活在一个和平的年代，没有残酷的战争，但是社会上的悲剧例如一些儿童丢失，儿童被拐卖事件等等还时有发生，大多时候，碍于线索有限，丢失的儿童大多都没有被找回。

根据公安机关官方的统计数字，我国每年大概有20万左右的儿童丢失，在计划生育的国策下，他们大多只有一个孩子，失去了一个孩子，意味着中国又多了一个失去独生子的家庭，整个社会的幸福感也跟着降低了,但是丢失后被找回的人数微乎其微，仅占0.1％。

目前儿童防走失装置大多使用普通干电池作为供电源，普通干电池含有金属锌，铅，汞等有害物质；废旧的普通干电池存在难以处理的环境问题，减少或不使用普通干电池，对保护生态环境能够起到一定的保护作用。

市面上的防走失装置总体上有四种,第一种是基于单片机控制的双模式防走失装置，缺点在于适用距离较短，没有办法判别儿童的方向，而且信号容易受到干扰；第二种是基于无线传感器网络的儿童防走失装置，缺点在于不能够满足任何地点的实时性监测，从而限制了它的应用；第三种基于Zigbee技术的防走失装置，缺点是该装置需要在一定的区域(社区)建立一个无线传感器网络，虽然可以动态的监测使用者的行踪，但是系统的定位精度、信息的安全性和系统的稳定性及实用性还需要改善；第四种是使用语音芯片设计的防走失电子手镯，使用一个语音存储芯片来设计一个提醒器，但是不能进行定位，只能依靠好心人或者是警察根据语音存储的内容来实现防走失的功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足之处，提供一种太阳能电池供电的儿童防走失系统,太阳能电池在光照下会产生电流，电流通过导电线输入控制器进行调整，输入到小型蓄电池中储存,儿童防走失系统就不需要普通的干电池供电，由于不需要使用普通干电池，不会产生废旧的普通干电池。

本实用新型采用G51定位芯片进行精准定位，然后在它的基础上加入了TC35通信芯片通信，这样，系统就可以不受距离和时间的限制，实现任意位置的全天候连续定位。

本实用新型的主要技术方案是这样实现的：

一种太阳能电池供电的儿童防走失系统，包括儿童端设备和父母端设备，所述的儿童端设备包括：电源管理模块，GPS定位模块，STC89C52单片机控制模块，GSM通信模块，求助按键模块；所述的父母端设备就是日常使用的手机；儿童端设备和父母端设备通过GSM通信模块通信。

所述的电源管理模块包括太阳能电池模块，控制器和小型蓄电池，太阳能电池在光照下会产生电流，电流通过导电线输入到控制器进行调整，接着输入到小型蓄电池中储存，供后面的GPS定位模块，GSM通信模块，STC89C52单片机控制模块使用。

所述单片机模块采用STC89C52单片机，具有成本低，开发资源丰富，位寻址便捷体积很小，价格低廉、可靠性高、应用设计简单等优点，特别适应于各类电子产品的嵌入式实时测控应用系统中。

所述的GPS定位模块选用的是日本无线株式会社(JRC)公司的G591定位芯片，此模块采用的是基于日本JRC公司的第九代方案，有88个卫星通道；它支持11波段信号集，具有定位准确、体积较小(37.3*21.7mm)、启动时间较短(1.5s热启动，34s温启动，35s冷启动)、功耗较低等优点。

所述的GSM模块采用的是德国西门子公司推出的TC35通信芯片，TC35模块使用单电源电压为3.3—5.5V,，具有两个频段：双频GSM900MHZ和DCS1800MHZ，功耗分别是2w(900Mhz)和1w(1800Mhz)。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型采用太阳能电池供电，不需要使用普通干电池，不会产生废旧的普通干电池，对保护生态环境能够起到一定的保护作用。

(2)本实用新型采用G51定位芯片进行精准定位，然后在它的基础上加入了TC35通信芯片通信，这样，系统就可以实现不受距离和时间限制，实现任意位置的全天候连续定位。

(3)本实用新型具有求助按键模块，当儿童自己找不到回家的路，可以通过儿童端设备上面的紧急求助按钮，自动查询自己的位置信息，然后再将定位信息通过GSM通信模块传送回父母端设备，父母收到短信之后，就可以根据经纬度信息去寻找儿童，减少找人时间，减少小孩丢失遇害的危险。

附图说明

图1是本实用新型系统结构框图。

图2是本实用新型主电路原理图。

图3是贴片式主控芯片STC89C52最小系统图。

图4是GPS定位模块G51定位芯片电路原理图。

图5是GSM通信模块TC35通信芯片电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

如图1所示，一种太阳能电池供电的儿童防走失系统包括儿童端设备和父母端设备，儿童端设备包括电源管理模块，GPS定位模块，GSM通信模块，STC89C52单片机控制模块，求助按键模块。父母端设备就是日常使用的手机。所述的电源管理模块包括太阳能电池模块，控制器和小型蓄电池；太阳能电池在光照下会产生电流，电流通过导电线输入到控制器进行调整，接着输入到小型蓄电池中储存，为后面的GPS定位模块，GSM通信模块，STC89C52单片机控制模块供电。父母端设备和儿童端设备之间通过GSM通信模块数据传输。

如图2所示，一种太阳能电池电池供电的儿童防走失系统的主电路原理图，当父母发现自己的孩子不见的时候，可以通过父母端设备向儿童端设备发送一条短信，儿童端设备中的GSM模块收到具有此内容的短信之后传送命令给单片机控制模块，单片机控制模块传送命令给GPS定位模块查询定位信息，GPS定位模块将定位到的定位信息传送回单片机控制模块，然后通过GSM通信模块无线传输给父母端设备，父母根据收到的经纬度信息就可以知道儿童的地理位置信息，也就可以尽快的找到孩子。

如图3所示，STC89C52单片机的最小系统包括电源部分，晶振电路和复位电路，其中5V的电源电路由小型蓄电池提供。复位电路5V的电源接到开关S2一端，开关S2的另一端接地。单片机的38号管脚接在了5V的电源上，单片机的16，17号管脚接在GND上。单片机的14，15号管脚分别接在晶振Y1的两端，同时Y1的两端还分别接在电容C21和C22的一端，晶振模块由C1，C2和地(GND)构成。

如图4所示，GPS定位模块G591定位芯片通过12号管脚GSPRXD和14号管脚GPSTXD串口与外界进行通信，串口为TTL电平。G591的10号管脚RXB和12号管脚RXA直接与单片机串口相连进行通信。9号管脚接在3.3V的电源上，2号，3号，4号，5号，7号，8号，11号，16号，16号，17号，18号，19号，22号，23号，26号，27号，28号，29号，30号，32号，32号管脚接在GND地上。

如图5所示，GSM通信模块TC35通信芯片的供电可以由本身自带的电源接口进行供电，也可以使用引出的P5管脚(5V电压)进行供电，TC35模块共有40个管脚，需要进行串口通信，由图5可以看出模块上设有一个MAX232芯片。MAX232芯片是一款专门用于为RS-232的标准串口设计的单电源电平转换芯片。它需要使用+5V进行供电MAX3232还需要连接4个0.1uF的电容配合(如图中的C6,C7,C8,C9)，才能完成电平转换功能。图5中的15号管脚IGT必须要加至少100ms的低电平信号，且该信号下降沿时间必须小于1ms，启动后15号管脚的信号应保持高电平。考虑到静电保护的因素，所有信号输入端都通过电容(如图中的C1,C2,C3,C4,C5)与GND耦合。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种太阳能电池供电的儿童防走失系统，其特征包括：电源管理模块，GPS定位模块，STC89C52单片机控制模块，GSM通信模块，求助按键模块；所述的电源管理模块通过导线与GPS定位模块，STC89C52单片机控制模块，GSM通信模块连接；所述的STC89C52单片机控制模块通过导线与GPS定位模块，GSM通信模块，求助按键模块连接；父母端设备与儿童端设备通过GSM通信模块进行无线通信；

2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池供电的儿童防走失系统，其特征包括：所述的单片机控制模块采用STC89C52单片机，STC89C52采用的是贴片封装形式，具有占用面积小的特点。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池供电的儿童防走失系统，其特征包括：所述的电源管理模块包括太阳能电池模块，控制器和小型蓄电池；太阳能电池在光照下会产生电流，电流通过导电线输入控制器进行调整，接着输入到小型蓄电池中储存，供后面的GPS定位模块，GSM通信模块，STC89C52单片机控制模块使用。