智能化海豚動力電源設(shè)計

3 定位與報警系統(tǒng)
3．1 定位與報警電路
為了確定海豚所在位置和監(jiān)測的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)出自的海域位置，對海豚實行GPS定位控制。本文選擇Garmin公司近期研制開發(fā)的GPS15L OEM板，把該板上的RXD1端口和TXD1端口分別與AT89C52單片機(jī)的TXD，RXD端口連接，實現(xiàn)把GPS信號送入AT89C52進(jìn)行數(shù)據(jù)處理來獲得對海豚的位置的定位信號，并通過GR47無線模塊與控制中心對接，使控制中心及時掌握海豚及攜帶儀器情況。GR47無線模塊短信報警電路原理圖，如圖6所示。
3．2 GR47無線模塊簡介
GR47是帶有GPRS／GSM全套語音和數(shù)據(jù)功能強大、性能優(yōu)良的無線模塊。它具有體積小，僅為50 mm×33 mm×7．2 mm，電源電壓3～5 V，頻率為GSM 900 MHz(DCS 1 800 MHz)，傳輸速率可達(dá)85．6 Kb／s，GPRS模式AT命令集為支持GSM 0．760和0．707版本，可發(fā)短信及通話，適合M2M解決方案，可用于嵌入式控制。
3．3 短信報警基本原理
為了使儀器和采集的海洋資料得到回收，儀器浮出水面后的壓力最小，微處理器調(diào)出短信報警子程序，系統(tǒng)執(zhí)行短信報警命令，AT89C 52單片機(jī)輸出接通GR47和MAX3772E的電源，使其處于工作狀態(tài)，單片機(jī)再從RXD和TXD腳把儀器浮到水面信息通過GR47無線模塊和GPRS網(wǎng)絡(luò)以短信方式發(fā)送到特定的手機(jī)上，告訴相關(guān)的實驗人員，讓它對儀器和采集的海洋資料進(jìn)行相關(guān)回收處理，避免儀器和資料丟失。
3．4 實驗
為了驗證由動物攜帶發(fā)電機(jī)隨動物在水里游動時，帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電的可能性。實驗時把發(fā)電系統(tǒng)和儀器系于水牛身上，讓水牛在水庫中游蕩，水牛背上的燈泡能發(fā)光，同時其他儀器也能工作。

4 結(jié)語
利用海豚能在水下長時間活動的特點，借助海洋動物的運動為動力，使系于海豚身上的水力機(jī)在海水的反作用力驅(qū)動下帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電，作為監(jiān)測海洋環(huán)境和拍攝海底世界儀器的電源。由于該發(fā)電系統(tǒng)是根據(jù)水壓大小和工作時間的長短確定解系繩動作的。通過調(diào)節(jié)平衡箱的體積來調(diào)整發(fā)電機(jī)組在水中受到的浮力，使浮力大于重力而上浮到水面上，再利用無線短信報警的方式，進(jìn)行對發(fā)電機(jī)組和資料回收報警，使其既能收集到海洋資料，又不污染海洋和傷害海豚。由實驗可知，該海豚動力發(fā)電系統(tǒng)具有供電時間長、不消耗燃料、無污染、安全和可靠性高的特點。它不但可以用于海洋環(huán)境監(jiān)測和海洋研究，也可用于對敵人海底武器的監(jiān)視。因此，該海豚動力發(fā)電系統(tǒng)具有廣闊的開發(fā)前景。