基于單片機的智能防丟器系統設計

南京鐵道職業(yè)技術學院（蘇州校區(qū)） 王嘯東 尤鳳翔

基于單片機的智能防丟器系統設計

南京鐵道職業(yè)技術學院（蘇州校區(qū)） 王嘯東 尤鳳翔

現代城市生活節(jié)奏越來越快，在城市中生活的人們，由于工作、家庭、個人發(fā)展、孩子教育、職場競爭等諸多原因，大腦時刻處于緊張狀態(tài)，容易產生緊張和焦慮情緒，生活壓力也越來越大。長期處于這樣的狀態(tài)中，會導致記憶力下降、注意力不集中、容易丟三落四，比如人們常常會記不清公文包忘在哪里，或者把移動電話弄丟。另外，據統計，全國每年20萬的失蹤兒童里面，能夠被找回的還不到0.1%。為了避免兒童走失與財物遺失等事件的發(fā)生，本文，筆者介紹了基于單片機技術與無線電技術的智能防丟器的設計方法。

一、智能防丟器的組成

智能防丟器由母機與子機2部分組成。母機和子機都由單片機系統、無線電發(fā)射模塊、無線電接收模塊、按鈕等部分組成。在系統啟動后，母機每30s發(fā)射一次無線電信號，子機接收到信號后，發(fā)射無線電信號作為回復，實現母機的“問”和子機的“答”。當母機連續(xù)3次發(fā)“問”，而沒有收到子機的回“答”時，母機會自動報警，提示用戶子機不在范圍內。

二、系統設計

1.系統設計要求。系統硬件電路設計如圖1所示，母機由無線電發(fā)射模塊A1和接收模塊B1組成，子機由無線電發(fā)射模塊A2和接收模塊B2組成。系統要求A1發(fā)出的信號只能由B2接收，A2發(fā)出的信號只能由B1接收，彼此之間不能相互干擾。同時，系統還要能夠不受外界對講機和手機等強烈無線電信號的干擾。為此，筆者在無線電發(fā)射模塊中采用PT2262編碼芯片進行編碼，發(fā)射一組由地址碼、數據碼和同步碼組成的完整編碼信號；在無線電接收模塊中采用PT2272解碼芯片進行解碼，在接收到信號后，其地址碼經過2次比較核對，VT腳才輸出高電平，從而避免了信號的相互干擾。

2.編碼芯片和解碼芯片。PT2262/2272是由臺灣普城公司生產的一種參用先進工藝制造的低功耗、低價位的通用編解碼電路。PT2262/2272最多可有12位（A0～A11）三態(tài)地址端管腳（懸空、接高電平、接低電平），通過任意組合，可提供531 441個地址碼。PT2262最多可有6位（D0～D5）數據端管腳，設定的地址碼和數據碼從17腳串行輸出。如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。當發(fā)射機沒有按鍵按下時，PT2262不接通電源，其17腳為低電平，高頻發(fā)射電路不工作；當有按鍵按下時，PT2262通電工作，其第17腳輸出經過調制的串行數據信號，當17腳為高電平時，高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號；當17腳為低中電平時，高頻發(fā)射電路停止振蕩。所以，高頻發(fā)射電路完全受控于PT2262的17腳輸出的數字信號，從而對高頻電路完成幅度鍵控（ASK調制）。PT2262/2272具有功耗低、外部元器件少、工作電壓范圍寬等優(yōu)點。

圖 1 智能防丟器硬件電路設計

3.地址碼和數據碼。地址碼和數據碼都用寬度不同的脈沖來表示，2個窄脈沖表示“0”，2個寬脈沖表示“1”。1個窄脈沖和1個寬脈沖表示“F”，也就是地址碼“懸空”。從接收模塊信號輸出腳上截獲的一段波形可以明顯地看到，上半部分是一組一組的字碼，每組字碼之間有同步碼隔開，如果用單片機軟件解碼時，程序只需判斷出同步碼，然后對后面的字碼進行脈沖寬度識別即可。下半部分是放大的一組字碼，每個字碼由12位AD碼（地址碼加數據碼，比如8位地址碼加4位數據碼）組成，每個AD位用2個脈沖來代表，2個窄脈沖表示“0”，2個寬脈沖表示“1”，1個窄脈沖和1個寬脈沖表示“F”也就是地址碼的“懸空”。

為了方便用戶使用和提供更好的服務，智能防丟器還增設了一些附加功能。母機和子機在保持正常距離時，母機和子機都可以作為時鐘使用；智能防丟器還可以進行倒計時設定，到達設定時間時，母機和子機可同時報警；子機脫離母機的范圍時，存儲器將會自動保存下脫離母機的時間點，同時在子機的屏幕上顯示用戶的電話號碼，以便撿到的熱心人主動聯系失主。