基于單片機(jī)的防丟器設(shè)計

石喆

摘要：本設(shè)計基于單片機(jī)的藍(lán)牙防丟器采用由STC89C52單片機(jī)、復(fù)位電路、晶振、藍(lán)牙模塊電路、手機(jī)接收報警和電源模塊組成。首先打開手機(jī)藍(lán)牙和主板藍(lán)牙進(jìn)行配對，配對成功后，單片機(jī)通過串口和藍(lán)牙模塊發(fā)送數(shù)據(jù)，手機(jī)藍(lán)牙實時接收數(shù)據(jù)。當(dāng)手機(jī)和藍(lán)牙主板超過一定距離時，手機(jī)發(fā)送報警聲，提示有小偷，可以馬上對貴重物品進(jìn)行查看。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；藍(lán)牙防丟器

本課題設(shè)計的是一款簡易的藍(lán)牙防丟器， 藍(lán)牙防丟器是一種能探測出距離遠(yuǎn)近的高科技設(shè)備。它能防止您攜帶的貴重物體遺失（如手機(jī)、重要文件、手提電腦、等），防止隨行的兒童走失，防止寵物走丟。具有安全、方便、高效、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點。藍(lán)牙電子防丟器是由藍(lán)牙主板和手機(jī)組成，藍(lán)牙主板發(fā)出藍(lán)牙信號通過手機(jī)進(jìn)行配對。藍(lán)牙通信方式穩(wěn)定，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，當(dāng)物體超過手機(jī)藍(lán)牙限定距離手機(jī)發(fā)出報警。

一、基于單片機(jī)的防丟器設(shè)計硬件實現(xiàn)及單元電路設(shè)計

本設(shè)計的特點：本設(shè)計采用主控制芯片、復(fù)位電路、晶振電路、藍(lán)牙模塊電路、手機(jī)接收報警和電源模塊組成。首先打開手機(jī)藍(lán)牙和主板藍(lán)牙進(jìn)行配對，配對成功后，單片機(jī)通過串口和藍(lán)牙模塊HM-05發(fā)送數(shù)據(jù)，手機(jī)藍(lán)牙實時接收數(shù)據(jù)。當(dāng)手機(jī)和藍(lán)牙主板的距離超過一定距離時，手機(jī)發(fā)出報警聲，提示有小偷。當(dāng)藍(lán)牙連接失敗時，藍(lán)牙指示燈閃爍，并發(fā)出警報。當(dāng)藍(lán)牙模塊與手機(jī)連接成功指示燈常亮。

（一）主控制模塊

主控制芯片采用STC89C52，主控電路在整個的系統(tǒng)中充當(dāng)著最重要的角色，它在整個系統(tǒng)中起到了系統(tǒng)宏觀調(diào)節(jié)的作用，首先打開手機(jī)藍(lán)牙和主板藍(lán)牙進(jìn)行配對，配對成功后，單片機(jī)通過串口和藍(lán)牙模塊HM-05發(fā)送數(shù)據(jù)，手機(jī)藍(lán)牙實時接收數(shù)據(jù)。當(dāng)手機(jī)和藍(lán)牙主板的距離超過一定距離時，手機(jī)發(fā)出報警聲，提示有小偷。

單片機(jī)最小系統(tǒng)包括單片機(jī)、復(fù)位電路、時鐘電路構(gòu)成。STC89C52單片機(jī)的工作電壓范圍：4V55V，所以通常給單片機(jī)外界5V直流電源。連接方式為單片機(jī)中的40腳VCC接正極5V，而20地端。腳VSS接電源。

（二）藍(lán)牙模塊

藍(lán)牙防丟器以HM-05藍(lán)牙模塊為接收控制信號，當(dāng)藍(lán)牙芯片和手機(jī)聯(lián)機(jī)后LED5信號指示燈常亮，當(dāng)聯(lián)機(jī)失敗，信號指示燈閃爍。TXD和RXD是藍(lán)牙芯片的串口腳，可以直接和單片機(jī)上的P30和P31腳直接通信。藍(lán)牙的控制信號通過串口和單片機(jī)進(jìn)行通信。

（三）電源模塊

藍(lán)牙防丟器系統(tǒng)的發(fā)射和接收都采用3節(jié)1.5V干電池共4.5V做電源，經(jīng)過實驗驗證系統(tǒng)工作時，單片機(jī)、傳感器的工作電壓穩(wěn)定能夠滿足系統(tǒng)的要求，而且電池更換方便。在本系統(tǒng)中采用的是藍(lán)牙無線距離的數(shù)據(jù)傳輸，所以需要一個3，3V的穩(wěn)壓電路，在本設(shè)計中采用了ASM1117-3.3V的直流穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓成3.3V，電容C4.C5.C6，C7濾波提供藍(lán)牙模塊的穩(wěn)定的3.3V電源。

二、基于單片機(jī)的防丟器設(shè)計的軟件設(shè)計

（一）系統(tǒng)程序流程

藍(lán)牙防丟器接通電源時，STC89C52單片機(jī)自動復(fù)位，開始運行該程序。該程序首先對STC89C52單片機(jī)及串口初始化，然后給數(shù)據(jù)串口賦值，通過串口從藍(lán)牙模塊發(fā)送數(shù)據(jù)字符串然后返回繼續(xù)賦值發(fā)射。手機(jī)接收藍(lán)牙數(shù)據(jù)，如果沒有接收到藍(lán)牙模塊發(fā)射的數(shù)據(jù)，在手機(jī)上報警，提示有小偷。

（二）主控制芯片的選擇

方案1：

采用可編程邏輯器件CPLD作為控制器。CPLD可以實現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯功能、規(guī)模大、密度高、體積小、穩(wěn)定性高、IO資源豐富、易于進(jìn)行功能擴(kuò)展。采用并行的輸入輸出方式，提高了系統(tǒng)的處理速度，適合作為大規(guī)模控制系統(tǒng)的控制核心。但本系統(tǒng)不需要復(fù)雜的邏輯功能，對數(shù)據(jù)的處理速度的要求也不是非常高。且從使用及經(jīng)濟(jì)的角度考慮我們放棄了此方案。

方案2：

采用STC89C52單片機(jī)作為整個系統(tǒng)的核心，用其控制水溫測量控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)其既定的性能指標(biāo)。充分分析我們的系統(tǒng)，其關(guān)鍵在于實現(xiàn)水溫的自動控制，而在這一點上，單片機(jī)就顯現(xiàn)出來它的優(yōu)勢—控制簡單、方便、快捷。這樣一來，單片機(jī)就可以充分發(fā)揮其資源豐富、有較為強(qiáng)大的控制功能及可位尋址操作功能、價格低廉等優(yōu)點。STC89C52單片機(jī)具有功能強(qiáng)大的位操作指令，I/O口均可按位尋址程序空間多達(dá)8K，對于本設(shè)計也綽綽有余，更可貴的是STC89C52單片機(jī)價格非常低廉。

三、總結(jié)

在本系統(tǒng)中采用主控制芯片、復(fù)位電路、晶振電路、藍(lán)牙模塊電路、手機(jī)接收報警和電源模塊組成。首先打開手機(jī)藍(lán)牙和主板藍(lán)牙進(jìn)行配對，配對成功后，單片機(jī)通過串口和藍(lán)牙模塊HM-05發(fā)送數(shù)據(jù)，手機(jī)藍(lán)牙實時接收數(shù)據(jù)。當(dāng)手機(jī)和藍(lán)牙主板的距離超過一定距離時，手機(jī)發(fā)出報警聲，提示有小偷。當(dāng)藍(lán)牙連接失敗時，藍(lán)牙指示燈閃爍，并發(fā)出警報。當(dāng)藍(lán)牙模塊與手機(jī)連接成功指示燈常亮。

在這段時間中，確定了選題的方向，然后開始上網(wǎng)查閱相關(guān)資料等一系列準(zhǔn)備工作，使自己了解到了實踐的重要性，在這個過程中，自己這方面的理論知識得到了提升，比如加深了對單片機(jī)和藍(lán)牙的認(rèn)識，同時也加強(qiáng)了自己的動手能力。

首先找到功能要求適合的單片機(jī)，即STC89C52，該芯片在功能上都能達(dá)到要求還易于購買，然后對各個模塊進(jìn)行電路設(shè)計，接著選擇合適的元器件，然后結(jié)合keil軟件編寫程序，用Protues畫出仿真原理圖，進(jìn)行功能的仿真，仿真功能都能實現(xiàn)然后進(jìn)行實物的焊接，然后檢查實物是否有焊機(jī)錯誤，燒錄程序觀看實物現(xiàn)象。

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