基于單片機的防丟器設計

石喆

摘要：本設計基于單片機的藍牙防丟器采用由STC89C52單片機、復位電路、晶振、藍牙模塊電路、手機接收報警和電源模塊組成。首先打開手機藍牙和主板藍牙進行配對，配對成功后，單片機通過串口和藍牙模塊發送數據，手機藍牙實時接收數據。當手機和藍牙主板超過一定距離時，手機發送報警聲，提示有小偷，可以馬上對貴重物品進行查看。

關鍵詞：單片機；藍牙防丟器

本課題設計的是一款簡易的藍牙防丟器， 藍牙防丟器是一種能探測出距離遠近的高科技設備。它能防止您攜帶的貴重物體遺失（如手機、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、經濟等優點。藍牙電子防丟器是由藍牙主板和手機組成，藍牙主板發出藍牙信號通過手機進行配對。藍牙通信方式穩定，可靠性高，抗干擾能力強，當物體超過手機藍牙限定距離手機發出報警。

一、基于單片機的防丟器設計硬件實現及單元電路設計

本設計的特點：本設計采用主控制芯片、復位電路、晶振電路、藍牙模塊電路、手機接收報警和電源模塊組成。首先打開手機藍牙和主板藍牙進行配對，配對成功后，單片機通過串口和藍牙模塊HM-05發送數據，手機藍牙實時接收數據。當手機和藍牙主板的距離超過一定距離時，手機發出報警聲，提示有小偷。當藍牙連接失敗時，藍牙指示燈閃爍，并發出警報。當藍牙模塊與手機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中充當著最重要的角色，它在整個系統中起到了系統宏觀調節的作用，首先打開手機藍牙和主板藍牙進行配對，配對成功后，單片機通過串口和藍牙模塊HM-05發送數據，手機藍牙實時接收數據。當手機和藍牙主板的距離超過一定距離時，手機發出報警聲，提示有小偷。

單片機最小系統包括單片機、復位電路、時鐘電路構成。STC89C52單片機的工作電壓范圍：4V55V，所以通常給單片機外界5V直流電源。連接方式為單片機中的40腳VCC接正極5V，而20地端。腳VSS接電源。

（二）藍牙模塊

藍牙防丟器以HM-05藍牙模塊為接收控制信號，當藍牙芯片和手機聯機后LED5信號指示燈常亮，當聯機失敗，信號指示燈閃爍。TXD和RXD是藍牙芯片的串口腳，可以直接和單片機上的P30和P31腳直接通信。藍牙的控制信號通過串口和單片機進行通信。

（三）電源模塊

藍牙防丟器系統的發射和接收都采用3節1.5V干電池共4.5V做電源，經過實驗驗證系統工作時，單片機、傳感器的工作電壓穩定能夠滿足系統的要求，而且電池更換方便。在本系統中采用的是藍牙無線距離的數據傳輸，所以需要一個3，3V的穩壓電路，在本設計中采用了ASM1117-3.3V的直流穩壓芯片穩壓成3.3V，電容C4.C5.C6，C7濾波提供藍牙模塊的穩定的3.3V電源。

二、基于單片機的防丟器設計的軟件設計

（一）系統程序流程

藍牙防丟器接通電源時，STC89C52單片機自動復位，開始運行該程序。該程序首先對STC89C52單片機及串口初始化，然后給數據串口賦值，通過串口從藍牙模塊發送數據字符串然后返回繼續賦值發射。手機接收藍牙數據，如果沒有接收到藍牙模塊發射的數據，在手機上報警，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可以實現各種復雜的邏輯功能、規模大、密度高、體積小、穩定性高、IO資源豐富、易于進行功能擴展。采用并行的輸入輸出方式，提高了系統的處理速度，適合作為大規模控制系統的控制核心。但本系統不需要復雜的邏輯功能，對數據的處理速度的要求也不是非常高。且從使用及經濟的角度考慮我們放棄了此方案。

方案2：

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

三、總結

在本系統中采用主控制芯片、復位電路、晶振電路、藍牙模塊電路、手機接收報警和電源模塊組成。首先打開手機藍牙和主板藍牙進行配對，配對成功后，單片機通過串口和藍牙模塊HM-05發送數據，手機藍牙實時接收數據。當手機和藍牙主板的距離超過一定距離時，手機發出報警聲，提示有小偷。當藍牙連接失敗時，藍牙指示燈閃爍，并發出警報。當藍牙模塊與手機連接成功指示燈常亮。

在這段時間中，確定了選題的方向，然后開始上網查閱相關資料等一系列準備工作，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和藍牙的認識，同時也加強了自己的動手能力。

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

參考文獻：

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