一种嵌入串联光伏电源驱动的野生动物追踪器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于现代通信、GPS定位以及光伏发电技术领域，具体涉及一种嵌入串联光伏电源驱动的野生动物追踪器。
【背景技术】
[0002]野生动物追踪器是一种用来追踪野生动物的传感器。将带有野生动物追踪器的轻质皮带安放在动物的脖子上，野生动物追踪器可以使用GPS跟踪动物的迀徙运动，获取数据，以供相关研究人员进行相关研究。野生动物追踪器一般由GPS模块、无线收发模块、电池模块和微处理器模块构成。传统的野生动物追踪器使用电池供电，由于电池是消耗性的产品，有一定的使用年限，大大缩短了动物追踪器的使用寿命。基于此，将如太阳能的新能源应用到动物追踪器领域的研究是很有必要的。因此，针对野生动物追踪器的研究，相关的技术仍需要改进。
【实用新型内容】
[0003]针对现有技术的不足，本实用新型提出一种基于太阳能电池的GPS野生动物追踪器。
[0004]本实用新型技术方案如下:
[0005]一种嵌入串联光伏电源驱动的野生动物追踪器，包括微处理单元、GPS定位模块、GPRS无线通信模块、锂离子电池模块和光伏电源模块；
[0006]所述的微处理单元，包括微处理器、数据存储模块、USB接口模块和电源转换模块；
[0007]所述的GPS定位模块的数据传输端连接微处理器的第一数据传输端，微处理器的第一数据传输端还连接数据存储模块，微处理器的第二数据传输端连接GPRS无线通信模块的数据传输端，锂离子电池模块的正极连接电源转换模块的第一输入端，光伏电源模块的输出端连接电源转换模块的第二输入端，电源转换模块的输出端连接微处理器的电源端，微处理器的第三数据传输端连接USB接口模块。
[0008]所述的光伏电源模块嵌在野生动物皮带的顶部外表面上，所述的锂离子电池模块、微处理单元、GPS定位模块和GPRS无线通信模块嵌入野生动物皮带的内部，所述的锂离子电池模块的一侧位于光伏电源模块的一侧，所述的微处理单元的一侧位于光伏电源模块的另一侧，所述的GPS定位模块的一侧位于微处理单元的另一侧，所述的GPRS无线通信模块设置于野生动物皮带的皮带锁处。
[0009]所述的光伏电源模块为串联的单晶硅微型太阳能电池板。
[0010]所述的GPRS无线通信模块具有外置天线，GPRS无线通信模块的外置天线设置于野生动物皮带的外表面，并且其外置天线的长度小于皮带锁所在一侧的皮带的长度。
[0011]本实用新型的有益效果:
[0012]本实用新型提出一种嵌入串联光伏电源驱动的野生动物追踪器，与应用已有技术设计的动物追踪器相比，本实用新型采用嵌在皮带上太阳能电池供电，进一步降低了功耗，延长了产品的使用寿命；将不同的模块分散内嵌到皮带下相应的位置处，扁平化的设计，使得装置受到了皮带的保护；将装置的重量分散到了皮带的各个地方，更加有利于动物的配搭；使用具有外置天线的GPRS无线通信模块有利于信号的接收。本实用新型具有重量轻，体积极小、防水、防摔、低功耗、超长的使用寿命等特点，这使得本实用新型的应用范围进一步扩大。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型【具体实施方式】中的嵌入串联光伏电源驱动的野生动物追踪器的结构框图；
[0014]图2为本实用新型【具体实施方式】中的嵌入串联光伏电源驱动的野生动物追踪器的位置示意图；
[0015]其中，(a)为在皮带佩戴状态下嵌入串联光伏电源驱动的野生动物追踪器的位置示意图；
[0016](b)为在皮带展开状态嵌入串联光伏电源驱动的野生动物追踪器的位置示意图；
[0017]1-光伏电源模块，2-锂离子电池模块，3-微处理单元，4-GPS定位模块，5-GPRS无线通信模块，6-野生动物皮带的皮带锁，7-GPRS无线通信模块的外置天线，3-1-微处理器，3-2-数据存储模块，3-3-USB接口模块，3-4-电源转换模块；
[0018]图3为本实用新型【具体实施方式】中的单片机MSP430F149的电路图；
[0019]图4为本实用新型【具体实施方式】中的NE0-5Q芯片的电路图；
[0020]图5为本实用新型【具体实施方式】中的光伏电源模块中微型太阳能电池板的连接示意图；
[0021]图6为本实用新型【具体实施方式】中的GPRS无线通信模块中的LE0N_G100的电路图；
[0022]图7为本实用新型【具体实施方式】中的GPRS无线通信模块中的S頂卡周围电路的电路图；
[0023]图8为本实用新型【具体实施方式】中的电源转换模块的电路图；
[0024]图9为本实用新型【具体实施方式】中的W25X64芯片的电路图；
[0025]图10为本实用新型【具体实施方式】中的USB接口模块的电路图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本实用新型【具体实施方式】加以详细的说明。
[0027]一种嵌入串联光伏电源驱动的野生动物追踪器，如图1所示，包括微处理单元3、GPS定位模块4、GPRS无线通信模块5、锂离子电池模块2和光伏电源模块I ;
[0028]微处理单元3，包括微处理器3-1、数据存储模块3-2、USB接口模块3_3和电源转换模块3-4 ;
[0029]GPS定位模块4的数据传输端连接微处理器3-1的第一数据传输端，微处理器3_1的第一数据传输端还连接数据存储模块3-4，
[0030]微处理器3-1的第二数据传输端连接GPRS无线通信模块5的数据传输端，锂离子电池模块2的正极连接电源转换模块3-4的第一输入端，光伏电源模块I的输出端连接电源转换模块3-4的第二输入端，电源转换模块3-4的输出端连接微处理器3的电源端，微处理器3的第三数据传输端连接USB接口模块3-3。
[0031]如图2所示，光伏电源模块I嵌在野生动物皮带的顶部外表面上，所述的锂离子电池模块2、微处理单元3、GPS定位模块4和GPRS无线通信模块5嵌入野生动物皮带的内部，锂离子电池模块2的一侧位于光伏电源模块I的一侧，微处理单元3的一侧位于光伏电源模块I的另一侧，GPS定位模块4的一侧位于微处理单元3的另一侧，GPRS无线通信模块5设置于野生动物皮带的皮带锁6处。
[0032]本实施方式中，微处理器3-1采用TI公司的超低功耗型MSP430系列16位单片机MSP430F149，如图3所示，其突出特点:超低功耗、超强处理能力、丰富的片上外围模块。单片机MSP430F149的电源电压采用1.8?3.6V低电压，独特的时钟系统设计，包括两个不同的时钟:基本时钟系统和锁相环时钟系统，片内有丰富的外设，最多可达6X8条I/O线；该单片机有5种低功耗模式，使得微处理器3-1非常理想地延长了电池的使用寿命，省电模式下中断唤醒只需6ys。另外单片机MSP430F149采用了 16位多功能硬件乘法器等先进的体系结构，大大增强了其数据处理和运算能力。MSP430F149单片机用于处理GPS定位模块4采集的地理位置数据，并控制GPRS无线通信模块5向指定的服务器定时发送相关信息。
[0033]微处理器3-1为该装置数据处理和控制的核心，负责接收和存储GPS定位模块4和GPRS无线通信模块5传送过来的数据，通过外部多种接口向其他模块发送控制指令。微处理器3-1还具有死亡报警机制，即掉落、报警机制，当被监控物体长时间在某一位置时候，内置程序即可向服务端返回信息，提示掉落或死亡。
[0034]单片机MSP430F149的DVCC引脚和AVCC引脚连接电源转换模块3_4的OUT引脚，单片机MSP430F149的DVSS引脚和AVSS引脚连接地；单片机MSP430F149的P3.0引脚连接GPS定位模块4 (NE0-5Q)的SS_N/NC引脚，单片机MSP430F149的P3.1引脚连接GPS定位模块4(NE0-5Q)的MOSI引脚，单片机MSP430F149的P3.2引脚连接GPS定位模块4(NE0-5Q)的MISO引脚，单片机MSP430F149的P3.3引脚连接GPS定位模块4 (NE0-5Q)的SCK引脚；单片机MSP430F149的Pl.2引脚连接GPRS无线通信模块5的RESET_N引脚，单片机MSP430F149的Pl.3引脚连接GPRS无线通信模块5的PWR_0N引脚，单片机MSP430F149的P3.6引脚连接GPRS无线通信模块5的RXD引脚，单片机MSP430F149的P3.7引脚连接GPRS无线通信模块5的TXD引脚；单片机MSP430F149的UTXDO引脚连接USB接口模块3-3的RXD引脚，单片机MSP430F149的URXDO引脚连接USB接口模块3_3的TXD引脚；单片机MSP430F149的P3.0引脚连接数据存储模块3-2的CS引脚，单片机MSP430F149的P3.1引脚连接数据存储模块3-2的DO引脚，单片机MSP430F149的P3.2引脚连接数据存储模块3_2的D1引脚，单片机MSP430F149的P3.3引脚连接数据存储模块CLK的引脚。
[0035]本实施方式中，GPS定位模块4采用瑞士 u-blox NE0-5Q芯片，NE0-5Q芯片为多功能的独立型GPS模组，如图4所示，精巧及多功能架构封装，体积仅为12x16x2.4mm，以ROM为基础架构，无需使用高成本的Flash EPROM,内置RTC晶振用于快速地温启动和热启动，工作温度_40°C?85°C，存储温度_40°C?85°C，并且具有众多特性及有非常弹性的连接技术选择。
[0036]GPS定位模块4具有内置天线，NE0-5Q芯片的SDA2引脚和SCL2引脚分别通过电阻连接+3.3V电压；NE0-5Q芯片的VCC引脚连接+3.3V电压；NE0_5Q芯片的SS_N/NC引脚连接单片机MSP430F149的P3.0引脚，NE0-5Q芯片的MOSI引脚