隨著人們生活水平的提高，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加速，社會(huì)老齡化步伐加快，獨(dú)生子女家庭和丁克家庭和空巢老人越來越多，飼養(yǎng)寵物成為許多家庭必不可少的生活方式，于此同來的是寵物的丟失問題。而且有的寵物十分昂貴，一旦寵物丟失會(huì)給人們帶來很大損失，而且丟失的寵物無人管理，還會(huì)造成環(huán)境污染。當(dāng)今市場目前已批量生產(chǎn)的防丟裝置還主要針對于人類，針對寵物的還鮮而少見。本文的防丟失器則專為寵物設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)寵物的遠(yuǎn)距離快速定位，和遠(yuǎn)離報(bào)警功能。

本裝置基于AT89C52單片機(jī)作為MCU，結(jié)合無線通信模塊nRF2401的無線距離報(bào)警器，通過從機(jī)向主機(jī)不間斷的發(fā)送信號(hào)當(dāng)從機(jī)離開主機(jī)能夠接受的范圍時(shí)母機(jī)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行聲光報(bào)警。并且采用無線通信技術(shù)和全球衛(wèi)星定位（GPS）技術(shù)，成本低廉，能監(jiān)控較大范圍，操作簡單，而且數(shù)據(jù)傳輸快。利用GSM系統(tǒng)，我們可以迅速將寵物的位置以信息的方式傳送至用戶的手機(jī)，做到對寵物的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

1、系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

寵物防丟失器的硬件主要由以下四部分構(gòu)成，即單片機(jī)控制模塊、GPS模塊、GSM模塊、和聲光報(bào)警模塊。單片機(jī)控制模塊負(fù)責(zé)對整體數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并且根據(jù)指令對系統(tǒng)處理；GPS模塊負(fù)責(zé)接收位置數(shù)據(jù)；GSM模塊負(fù)責(zé)將位置信息發(fā)給用戶；聲光報(bào)警模塊在寵物與人距離超過200m時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。硬件構(gòu)成如圖1所示。

圖1

1.1、單片機(jī)控制電路

系統(tǒng)單片機(jī)采用了AT89C52。AT89C52具有功耗低，性能高的優(yōu)點(diǎn)。內(nèi)部有8位的FlashPEROM，可以反復(fù)擦寫；并且有256x8bit內(nèi)部RAM；而且內(nèi)部有低功耗空閑和掉電模式，睡眠和喚醒功能。滿足了防丟失器對讀寫速度和功耗的要求。本系統(tǒng)還增加了串口擴(kuò)展芯片GM8123，從而實(shí)現(xiàn)了GPS、GSM的同時(shí)通信。

1.2、GPS模塊

本系統(tǒng)采用了全球市占率第一的SiRFIII系列——SIRF三代。SIRF三代芯片組的GPS模塊性能極優(yōu)，靈敏度高，功耗低，定位時(shí)間短，能幫助客戶快速的進(jìn)入了定位應(yīng)用狀態(tài)。該芯片定位精度在10m內(nèi)，可同時(shí)追蹤20個(gè)衛(wèi)星軌道。數(shù)據(jù)線接口為六線接插件，需要三根輸出線，第一腳接直流正電源，第五腳接電源地，第二腳接GPS，輸出驅(qū)動(dòng)能力為2mA，可直接與單片機(jī)接口對接。

1.3、聲光報(bào)警模塊

本模塊的無線射頻信號(hào)發(fā)射器采用了nRF24L01芯片。電路包括nRF24L01與單片機(jī)的接口電路和其外圍電路。本模塊利用GPIO模擬SPI接口工作，進(jìn)而控制nRF24L01芯片，很好的解決了ST895C52沒有SPI控制器的問題。另位我們在這里采用了電平轉(zhuǎn)換和分壓處理電路，將ST89C52單片機(jī)供電電壓5V轉(zhuǎn)化到了nRF24L01的VCC腳接電壓范圍內(nèi)。如圖2所示。

圖2

此外還有聲光報(bào)警電路，此電路采用PNP三極管，Q1只起到開關(guān)的作用，當(dāng)基極輸入高電平時(shí)，三極管停止工作，蜂鳴器不發(fā)聲，輸入低電平時(shí)，三極管被導(dǎo)通時(shí)，蜂鳴器發(fā)。出警報(bào)聲。