呂樂楊

摘 要 錢包和手機是我們必不可少的東西，外出時一般都會隨身攜帶。我們習(xí)慣將各種卡放進錢包里，萬一錢包丟失，不僅會使財產(chǎn)遭受損失，還會使個人信息泄露，甚至造成更加嚴重的后果。鑒于此，本文提出了一種基于傳感器和單片機技術(shù)的多功能錢包的設(shè)想，集防盜、手機來電提醒、健康檢測等多種功能于一體，便于攜帶，方便實用。

關(guān)鍵詞 錢包；防盜；手機來電提醒；健康檢測；傳感器；單片機

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）195-0065-02

錢包和手機作為人們出行的必備品，一旦丟失將會給人們的生活造成許多不必要的麻煩，錢包被盜時往往由于使用者不能及時察覺而錯過將錢包追回的時機，現(xiàn)有技術(shù)中雖然有在錢包上設(shè)置密碼和報警裝置以增強錢包安全性的措施，但報警裝置一般只有在錢包與人體之間的距離超過設(shè)定值時才能觸發(fā)報警裝置，提示使用者。尤其是當(dāng)使用者在街道上時，交通情況復(fù)雜，這就增大了使用者追回錢包的難度，不能從根本上杜絕錢包被盜，不具備在第一時間通知使用者錢包被盜的功能。此外，還有一些防盜報警裝置需要與手機配合使用才能實現(xiàn)相關(guān)的功能，為了攜帶方便，很多人會將手機放入錢包，錢包被盜時就不能實現(xiàn)相應(yīng)的防盜功能。而且，將手機放入錢包還會造成手機有電話進來時，使用者聽不到來電提醒而錯過重要的通話的情況發(fā)生。最后，心率作為人體健康檢測的重要指標，如果能夠?qū)崟r檢測心率，可以很大程度上避免很多突發(fā)疾病對人體造成傷害。錢包作為外出的必備品，如果具備心率檢測的功能，將更好的滿足人們生活的需要，使錢包的實用性更好。

1 設(shè)計思路

1.1 對錢包防盜的設(shè)計

為了從源頭上避免錢包被盜，應(yīng)當(dāng)在除使用者之外的人接觸到錢包時就提示使用者，使得使用者及時發(fā)現(xiàn)，避免錢包被除使用者之外的人手持，延誤追回錢包的時機。在錢包的表面均勻設(shè)置多組壓力傳感器和手指凹槽，并在手指凹槽內(nèi)設(shè)置指紋識別模塊，在手指凹槽的周圍設(shè)置指示燈，此外錢包的內(nèi)部設(shè)置電源、GPS定位模塊、單片機芯片、通信模塊和報警模塊。這樣，當(dāng)有人試圖手持錢包時，錢包必定會感受到來自手的壓力，通過在錢包本體上設(shè)置多組壓力傳感器，則在錢包被手持時，必然能夠檢測到信號，壓力傳感器將信號傳遞給單片機后，單片機控制指示燈閃爍，提示手持錢包的人在設(shè)定的時間內(nèi)將手指放入手指凹槽內(nèi)進行指紋識別，進而可判斷手持錢包者的身份，若指紋識別未通過，或未在設(shè)定時間內(nèi)進行指紋識別，則單片機可控制報警裝置報警，使用者可及時發(fā)現(xiàn)有人試圖拿走錢包，以便采取措施。同時，單片機控制通信模塊將GPS定位模塊檢測到的地理位置信息發(fā)送給設(shè)定好的指定聯(lián)系人（可包括錢包使用者和其他的緊急聯(lián)系人，即使使用者本人的手機此時在錢包內(nèi)，其他的緊急聯(lián)系人也可及時報警或采取其他措施），進一步防止使用者在遇到暴力搶奪者時能更好的保障自身的財產(chǎn)安全。

1.2 對手機來電提醒的設(shè)計

手機的外表面采用電致變色材料薄膜，放置手機的錢包夾層內(nèi)設(shè)置光敏電阻，將光敏電阻、電致變色材料薄膜和電源電連接構(gòu)成閉合電路，則當(dāng)有電話進來時，手機屏幕變亮，放置手機的錢包夾層內(nèi)的光線強度也會增大，光敏電阻的阻值減小，電流增大，電致變色材料薄膜的顏色就會發(fā)生變化。使用者就可以通過錢包表面顏色的變化知道有電話進來。此外，在白天或光線好的地方，若錢包在使用完后沒有正常關(guān)好，則錢包內(nèi)的光敏電阻的阻值也會減小，進而引起電致變色材料薄膜的顏色變化，提示使用者及時合上錢包，更好的保障使用者的財產(chǎn)安全。也可采用光線傳感器來替代光敏電阻，光線傳感器可對光線的變化進行檢測，并將信號傳遞給單片機，單片機控制執(zhí)行相應(yīng)的操作，使錢包表面的顏色發(fā)生變化，提示使用者。

1.3 錢包實現(xiàn)心率檢測功能的設(shè)計

在錢包上設(shè)置一個手環(huán)，在手環(huán)與人體腕部貼合的部位設(shè)置心率傳感器，不僅可將錢包固定在手腕處，攜帶更加方便，也可對使用者的心率進行檢測。為了更好的保障使用者的人身安全，也可在手腕的外表面設(shè)置電致變色材料薄膜。當(dāng)心率傳感器檢測到的心率信號超過設(shè)定值時，單片機控制電致變色材料薄膜的顏色發(fā)生變化，提示使用者，同時可通過通信模塊將這一信息和GPS定位模塊檢測到的地理位置信息發(fā)送給指定的聯(lián)系人，以便獲得及時的

救助。

2 關(guān)鍵技術(shù)分析

光敏電阻：有些半導(dǎo)體材料在黑暗環(huán)境下電阻很大，但在有光照的情況下，隨著光線強度變大，電阻值也相應(yīng)減小，停止光照，則電阻值恢復(fù)，這就是光電導(dǎo)效應(yīng)。光敏電阻就是根據(jù)這一原理制成的。利用光敏電阻的這一特性，可以改變電路中電流的大小。

光線傳感器是一種可以感應(yīng)光照強度的傳感器，光線傳感器由投光器和受光器組成，可將接收到的光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。在本設(shè)計中，使用光線傳感器也是為了起到類似的效果，若錢包打開或手機屏幕變亮，則錢包內(nèi)光線的強度也必然發(fā)生變化，而光線傳感器可將光線的變化轉(zhuǎn)變成電信號，進而實現(xiàn)信號的

傳遞。

電致變色是指材料的光學(xué)屬性（反射率、透過率、吸收率等）在外加電場的作用下發(fā)生穩(wěn)定、可逆的顏色變化的現(xiàn)象，在外觀上表現(xiàn)為顏色和透明度的可逆變化。這種特性使得電致變色材料可應(yīng)用于智能控制

領(lǐng)域。

本設(shè)計中通過將電致變色材料與光敏電阻或光線傳感器聯(lián)合使用的方法，利用電致變色材料在電壓或電流發(fā)生變化時會使電致變色材料的顏色或透明度變化的特性，使得錢包的外觀發(fā)生變化，進而起到提示使用者的功能，還可使錢包的美觀性更好，滿足人們對于錢包的美觀的

要求。

壓力傳感器是所有傳感器中研究最多的，它能感受壓力信號，并按照一定的規(guī)律將壓力信號轉(zhuǎn)化成電信號，其主要利用的是材料的某些特性，例如壓阻效應(yīng)、壓電效應(yīng)。

就本設(shè)計而言，為了盡可能地保證錢包的安全性，要求壓力傳感器響應(yīng)快，靈敏度高以及小型化，可根據(jù)實際情況選擇壓電式壓力傳感器或CMOS集成壓力傳

感器。

傳感器及單片機技術(shù)聯(lián)合使用：傳感器可依靠本身具備的敏感元件和轉(zhuǎn)換元件靈敏地感觸到被測量元件包含的信息，按并照一定的精確度和參數(shù)公式把被測量轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號，以實現(xiàn)傳輸信息、顯示、存儲、處理以及自動控制的功能。單片機是一種利用超大規(guī)模集成電路技術(shù)將具有數(shù)據(jù)處理能力的CPU、RAM、ROM、多種I/O和中斷系統(tǒng)、定時器等功能集成到一塊硅片構(gòu)成的一個微型的計算機系統(tǒng)。不僅具備半導(dǎo)體硅片的原始特性，還具有單片機集成度高，體積小，可靠性高，處理能力強，運算速度快和精確度高的特點。本設(shè)計采用傳感器和單片機聯(lián)合使用的技術(shù)，不僅可實現(xiàn)相應(yīng)的功能，還可有效改善傳感器的穩(wěn)定性和抗干擾性能，使得傳感器工作的性能

更好。

3 結(jié)論

通過將傳感器和單片機聯(lián)用的技術(shù)應(yīng)用于錢包，使錢包具備防盜、來電提醒和健康檢測的功能。且所選用的壓力傳感器、光線傳感器和心率傳感器等在現(xiàn)有技術(shù)中均有廣泛的應(yīng)用和研究，可以根據(jù)實際需要進行選型。錢包的表面采用了電致變色材料薄膜，電致變色材料在外加電場的作用下可發(fā)生可逆的顏色和透明度變化的特性，不僅可以起到提示使用者的作用，而且使錢包更美觀，符合人們對于錢包選擇的基本

要求。

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