王海珍

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

【關(guān)鍵詞】 嵌入式防盜系統(tǒng) 藍牙技術(shù) 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(jīng)常會出現(xiàn)丟失問題，給人們帶來巨大的經(jīng)濟損失。在這種情況下，電子防盜器得以產(chǎn)生，憑借小體積、低功率的特點，受到了越來越多的關(guān)注。本文在傳統(tǒng)電子防盜器的基礎(chǔ)上，設(shè)計出了一種基于藍牙技術(shù)的嵌入式防盜系統(tǒng)，經(jīng)測試，系統(tǒng)具備良好的實用性。

一、系統(tǒng)總體設(shè)計

本文開發(fā)的嵌入式防盜系統(tǒng)包括了包括了硬件和軟件兩部分內(nèi)容，硬件防盜器本身的體積小、質(zhì)量輕，可以與貴重物品放在一起來實現(xiàn)防盜功能，而軟件系統(tǒng)包括了單片機嵌入軟件和手機端應(yīng)用程序兩部分，通過藍牙技術(shù)實現(xiàn)信息傳輸。從防盜的角度考慮，可以對防盜器進行報警設(shè)置，當(dāng)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(fā)出警報信息。利用智能手機應(yīng)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(jiān)測到手機與防盜器之前的距離過遠，則會向防盜器發(fā)出報警信息，使得防盜器可以及時報警。

二、硬件系統(tǒng)設(shè)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(jù)防盜器系統(tǒng)本身的狀態(tài)，以及智能手機發(fā)出的指令信息，向功能模塊發(fā)送控制信號，控制器完成相應(yīng)的操作。藍牙模塊選擇CSR藍牙芯片，可以支持AT指令集，經(jīng)單片機和串口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信功能。而當(dāng)手機藍牙與藍牙模塊實現(xiàn)連接后，可以在智能手機和防盜器之間實現(xiàn)無線通信，對控制指令和數(shù)據(jù)進行有效傳輸。電源模塊的主要功能，是為防盜系統(tǒng)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(dāng)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(fā)出警報。

三、軟件系統(tǒng)設(shè)計

1、嵌入式軟件系統(tǒng)。嵌入式軟件系統(tǒng)主要是針對單片機而言，需要實現(xiàn)的基本功能，包括信號接收、操作執(zhí)行、響鈴控制以及對藍牙模塊名稱和密碼的修改等。當(dāng)接收到手機應(yīng)用程序發(fā)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(guān)。這里假設(shè)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(xiàn)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。可以看出，指令碼集的最小碼距越大，則出現(xiàn)錯誤命令的概率越低，因此，在對藍牙指令集進行選擇時，應(yīng)該盡量選擇最小碼距較大的類型。

2、應(yīng)用軟件系統(tǒng)。這里以安卓系統(tǒng)為例進行分析，結(jié)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(yīng)用軟件系統(tǒng)中的功能模塊包括了主界面、藍牙設(shè)備服務(wù)、設(shè)備列表、設(shè)備功能以及環(huán)境參數(shù)設(shè)置等，這里以藍牙設(shè)備服務(wù)模塊為例，對其進行簡單分析。該模塊具備四種不同的狀態(tài)，當(dāng)軟件啟動時，通過初始化操作，進入就緒狀態(tài)，結(jié)合相應(yīng)的函數(shù)，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(wù)模塊會自動轉(zhuǎn)化為偵聽狀態(tài)。在該狀態(tài)下，如果受到藍牙設(shè)備的連接請求，則會嘗試建立藍牙連接，并將模塊轉(zhuǎn)化為已連接狀態(tài)。如果在偵聽狀態(tài)下，獲得前臺模塊發(fā)出的連接請求，則模塊會自動切換成請求連接狀態(tài)，在得到防盜器響應(yīng)的情況下，就會成功創(chuàng)建藍牙連接，轉(zhuǎn)換位已連接狀態(tài)，并且終止其他一切現(xiàn)成，創(chuàng)建起Connected Thread線程來幫助維持連接。

結(jié)語：本文基于藍牙技術(shù)，提出了一種嵌入式防盜系統(tǒng)，其本身具有體積小、質(zhì)量輕、功耗低的特點，可以通過智能手機 應(yīng)用程序，實現(xiàn)遠程操控，手機端程序操作界面簡單，功能齊全，在5m之內(nèi)的測距精度可以達到1m左右。經(jīng)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(xù)可以對系統(tǒng)進行持續(xù)優(yōu)化，增加GPS模塊，實現(xiàn)對防盜器的準(zhǔn)確定位，進一步提升防盜效果。

參 考 文 獻

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