嵌入式防盜系統應用藍牙技術的研究

王海珍

【摘要】 從防盜的角度，開發出了一款嵌入式防盜系統，在系統中應用了MSP430單片機和藍牙技術，可以通過智能手機控制端，判斷手機與防盜器的距離，實現防盜功能。

【關鍵詞】 嵌入式防盜系統 藍牙技術 MSP430單片機

前言：最近幾年，伴隨著人們生活水平的提高，一些貴重物品經常會出現丟失問題，給人們帶來巨大的經濟損失。在這種情況下，電子防盜器得以產生，憑借小體積、低功率的特點，受到了越來越多的關注。本文在傳統電子防盜器的基礎上，設計出了一種基于藍牙技術的嵌入式防盜系統，經測試，系統具備良好的實用性。

一、系統總體設計

本文開發的嵌入式防盜系統包括了包括了硬件和軟件兩部分內容，硬件防盜器本身的體積小、質量輕，可以與貴重物品放在一起來實現防盜功能，而軟件系統包括了單片機嵌入軟件和手機端應用程序兩部分，通過藍牙技術實現信息傳輸。從防盜的角度考慮，可以對防盜器進行報警設置，當藍牙連接斷開，或者手機與防盜器之間的距離超出安全距離時，就會發出警報信息。利用智能手機應用程序，通過RSSI，對手機和防盜器之間的距離進行識別和判斷，如果監測到手機與防盜器之前的距離過遠，則會向防盜器發出報警信息，使得防盜器可以及時報警。

二、硬件系統設計

在控制模塊中，采用的是MSP430單片機，其本身低功耗的特點可以在很大程度上減少防盜器的能耗，同時單片機也可以根據防盜器系統本身的狀態，以及智能手機發出的指令信息，向功能模塊發送控制信號，控制器完成相應的操作。藍牙模塊選擇CSR藍牙芯片，可以支持AT指令集，經單片機和串口，實現數據通信功能。而當手機藍牙與藍牙模塊實現連接后，可以在智能手機和防盜器之間實現無線通信，對控制指令和數據進行有效傳輸。電源模塊的主要功能，是為防盜系統提供電源支持，包括了LDO芯片和小型鋰電池，鋰電池本身的充電功能使得防盜器不需要頻繁的更換電池，實用性更強，而LDO芯片則可以將鋰電池輸出的電壓控制在3.3V，以確保防盜器的正常工作。報警模塊可以選擇音樂芯片，也可以選擇蜂鳴器，當單片機接收到手機指令，或者檢測到藍牙連接斷開后，會控制報警模塊響鈴，發出警報。

三、軟件系統設計

1、嵌入式軟件系統。嵌入式軟件系統主要是針對單片機而言，需要實現的基本功能，包括信號接收、操作執行、響鈴控制以及對藍牙模塊名稱和密碼的修改等。當接收到手機應用程序發送的操作指令后，單片機還需要對指令的正確性進行判斷，其接收到錯誤命令的概率，與指令碼集的最小碼距密切相關。這里假設指令碼集的大小為n，碼距為d，指令碼本身的長度為L，則出現錯誤命令的概率為（n-1）Ped（1-Pe）L-d，其中的Pe表示信道誤碼率?？梢钥闯觯噶畲a集的最小碼距越大，則出現錯誤命令的概率越低，因此，在對藍牙指令集進行選擇時，應該盡量選擇最小碼距較大的類型。

2、應用軟件系統。這里以安卓系統為例進行分析，結合 Android 平臺提供的UI管理機制意見和藍牙管理接口，可以很方便的完成智能手機與防盜器之間的藍牙通信。手機應用軟件系統中的功能模塊包括了主界面、藍牙設備服務、設備列表、設備功能以及環境參數設置等，這里以藍牙設備服務模塊為例，對其進行簡單分析。該模塊具備四種不同的狀態，當軟件啟動時，通過初始化操作，進入就緒狀態，結合相應的函數，獲取手機端默認的藍牙適配器，分析其是否可用，若可用，則服務模塊會自動轉化為偵聽狀態。在該狀態下，如果受到藍牙設備的連接請求，則會嘗試建立藍牙連接，并將模塊轉化為已連接狀態。如果在偵聽狀態下，獲得前臺模塊發出的連接請求，則模塊會自動切換成請求連接狀態，在得到防盜器響應的情況下，就會成功創建藍牙連接，轉換位已連接狀態，并且終止其他一切現成，創建起Connected Thread線程來幫助維持連接。

結語：本文基于藍牙技術，提出了一種嵌入式防盜系統，其本身具有體積小、質量輕、功耗低的特點，可以通過智能手機 應用程序，實現遠程操控，手機端程序操作界面簡單，功能齊全，在5m之內的測距精度可以達到1m左右。經測試，距離超過5m時，軟件測算出的距離存在一定的偏差，不過可以通過防盜器報警功能進行彌補。后續可以對系統進行持續優化，增加GPS模塊，實現對防盜器的準確定位，進一步提升防盜效果。

參 考 文 獻

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