李文俊

家庭的安全問(wèn)題時(shí)刻在經(jīng)受著挑戰(zhàn)，現(xiàn)在很多家庭都會(huì)安裝一些智能家居防盜產(chǎn)品來(lái)保護(hù)家庭安全。

隨著科技的進(jìn)步，機(jī)械式報(bào)警器越來(lái)越多地被先進(jìn)的電子報(bào)警器代替，經(jīng)常應(yīng)用于系統(tǒng)故障、安全防范等領(lǐng)域，用來(lái)提醒或警示我們應(yīng)當(dāng)采取某種行動(dòng)，如門磁感應(yīng)器。

門磁報(bào)警器主要由開(kāi)關(guān)和磁鐵兩部分組成，當(dāng)兩者分開(kāi)或接近至一定距離后，磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生變化引起開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷從而感應(yīng)物體位置的變化。門窗上的門磁報(bào)警器被觸發(fā)，即門窗被打開(kāi)，門磁報(bào)警器的磁體和磁體分離時(shí)，報(bào)警主機(jī)接收到信號(hào)后會(huì)發(fā)出警報(bào)提示（如圖1）。

那么，今天就給大家用米思狗來(lái)解析一下門磁報(bào)警器的原理，讓大家更加了解什么是智能門磁報(bào)警器。下面，我們通過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)演示一下。

材料和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

米思狗一個(gè)，強(qiáng)磁珠一串，室內(nèi)環(huán)境演示（如圖2）。

使用Mixly編寫程序，上傳到Mixgo板子，測(cè)量環(huán)境正常狀態(tài)磁場(chǎng)強(qiáng)度，這次要用一個(gè)重要的程序塊（如圖3）獲取磁場(chǎng)強(qiáng)度。

然后再測(cè)量強(qiáng)磁鐵磁場(chǎng)強(qiáng)度，如下頁(yè)圖4所示。

程序及原理解密

通過(guò)這些檢測(cè)，查詢到正常環(huán)境的磁場(chǎng)最大閾值，以及附近有強(qiáng)磁環(huán)境閾值，我們就可以通過(guò)Mixly編程來(lái)控制Mixgo板載的LED和蜂鳴器進(jìn)行警示。需要用到邏輯運(yùn)算程序塊、執(zhí)行器程序塊、控制程序塊，分別如下頁(yè)圖5至圖7所示。參考檢測(cè)程序如下頁(yè)圖8所示。

根據(jù)之前檢測(cè)環(huán)境磁場(chǎng)強(qiáng)度，設(shè)置磁場(chǎng)強(qiáng)度小于55時(shí)警示燈亮起，并產(chǎn)生聲音警示（如下頁(yè)圖9）；當(dāng)磁鐵靠近時(shí)，磁場(chǎng)變大，大于55時(shí)，警示燈滅，聲音停止（如下頁(yè)圖10）。

情境檢驗(yàn)

接下來(lái)，我們將米思狗改造成報(bào)警裝置固定在辦公室門窗上，這樣就完成了一個(gè)簡(jiǎn)易的看門狗報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)（如圖11）。

深入思考

我們這次實(shí)驗(yàn)的傳感器MPU9250是一顆九軸運(yùn)動(dòng)傳感器（Motion Tracking），相當(dāng)于分別的3顆3軸傳感器（加速度計(jì)—Accelerator，陀螺儀—Gyroscope，磁力計(jì)—Magnetometer）的合體，利用這些運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的加速度、角速度、磁場(chǎng)強(qiáng)度的信息，就可以反向推算物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的情況。

了解MPU9250傳感器一般原理后，為了將門磁精度進(jìn)一步增加，可以將只獲取磁場(chǎng)強(qiáng)度X值，增加為獲取Y值、Z值，通過(guò)使用邏輯程序塊中的“邏輯與”運(yùn)算進(jìn)行編程計(jì)算，當(dāng)然，X、Y、Z磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)值要根據(jù)實(shí)際情況檢測(cè)獲取。

找出邏輯程序塊中的，加入傳感器中的獲取磁場(chǎng)強(qiáng)度程序塊，將傳感器獲取X、Y、Z磁場(chǎng)強(qiáng)度，通過(guò)邏輯與進(jìn)行運(yùn)算，作為開(kāi)門警示的一個(gè)條件，。參考程序?qū)⑿薷臑閳D12所示。