基于蓝牙的手机防盗器的设计开题报告
2021-03-17 20:45:48
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着现代生活节奏的加快,贵重物品经常会丢失或被遗忘。在旅行途中或者上街购物的时候人们的钱包、手机、笔记本等贵重物品总是容易被小偷盗走,而当我们发现时,往往都迟了,报警也很难找到线索挽回损失。而追求原因就是因为我们的钱包等贵重物品不会“说话”,不能主动告诉主人“我被小偷盗走啦!”
东西被盗带给我们的损失不仅仅是表面的经济损失,比如有时我们把身份证,驾驶证、银行卡等各种卡也放在钱包里,虽然小偷偷钱包只为了里面的现金,但是一旦失去了身份证等证件,而我们又急于用它,如出国,但补办证件又要较长的时间(如补办身份中一般一个月以上),这就让我们间接获得巨大损失。而且在现在互联网如此发达,大部分人很依赖于手机电脑,许多重要的信息都存放在手机中,许多的联系人,短信,照片,资料等都存放在手机中,一但丢失,会造成严重的影响。因此对钱包、手机等的防盗显得格外重要。
但现状是人类在这一方面的防盗免疫几乎为零!利用嵌入式计算机技术和电子技术设计的防盗器,可以帮助人们有效地保护贵重物品。防盗器因其特殊的应用场景,应该具备小体积、低功耗、大电量等特点。传统的电子防盗器多分为主机和子机,需要通过主机控制子机来实现防盗功能,无疑增加了操作难度和制作成本。近年来智能手机的用户数量呈爆炸式增长,将智能手机应用于物联网领域,可以节约成本,而且产品将拥有大量的潜在用户。本次设计设计出可以利用智能手机软件进行控制的防盗器,防盗器与智能手机之间通过蓝牙进行无线连接。蓝牙支持点到点和点到多点的连接,可采用无线方式将若干蓝牙设备连成一个微微网,多个微微网又可互连成特殊分散网,形成灵活的多重微微网的拓扑结构,从而实现各类设备之间的快速通信。它能在一个微微网内寻址8个设备(实际上互联的设备数量是没有限制的,只不过在同一时刻只能激活8个,其中1个为主7个为从)。我们只需要在智能手机安装控制软件app并建立蓝牙连接,即可轻松控制防盗器实现主动报警、断开连接报警、超出安全距离报警、更改防盗器名称以及蓝牙连接 密码等功能。当监测到贵重物品可能丢失时,手机和防盗器均会立即发出报警声音,具有很强的实用性和良好的市场前景。
2. 研究的基本内容与方案
防盗器系统包括硬件系统和软件系统两部分。防盗器的硬件实物体积轻巧,与需要保护的贵重物品放在 一起来实现防盗功能。软件系统包括单片机嵌入式软件和智能手机应用软件两部分。单片机代码的主要功 能是监测蓝牙连接状况和接收手机发送的指令,从而控 制外围电路进行相应操作。智能手机控制软件则是基 于Android系统开发的一款应用APP,手机通过控制软 件可以与防盗器建立蓝牙连接、发送响铃和修改名称等指令、设置安全距离等。
为了提高贵重物品的安全系数,防盗器在两种情况 下可以报警,一种是蓝牙连接断开后,另一种是智能手 机和防盗器之间的距离超过控制软件设置的安全距离。智能手机通过不断检查Android系统的蓝牙设备是 否读取错误来实现蓝牙连接状态的检测。防盗器中的 单片机通过向蓝牙发送“AT”指令来检测蓝牙连接状 态:当蓝牙连接时,手机会收到单片机发送的字符;若蓝 牙断开,防盗器的蓝牙模块则会向单片机返回“OK”字 符,单片机检测到“OK”字符后得知蓝牙连接断开,从而发出报警响铃。
智能手机的控制软件可以通过RSSI(ReceivedSig#8259; nal Strength Indicator)来判断手机与防盗器的距离。 RSSI是接收信号的强度指示,智能手机通过Android系 统的intent.getExtra(BluetoothDevice.EXTRA_RSSI)获取 蓝牙信号RSSI值的变化。当控制软件监测到手机与防盗器的距离超出所设置的安全距离时,立即进行报警并 向防盗器发送报警指令,使得防盗及时响铃报警。手机 接收到的信号强度 PR与传输距离 r的关系如式所 示: PR =A-10nlgr 式中: A为距离1m时手机接收到防盗器的RSSI值; n为传播因子,与所处的环境有关。3. 研究计划与安排
1.第4-7周 学习并掌握无线通信方案,确定通信协议,完成整体方案的框架设计;
2.第8-11周 完成器件选型,电路设计,完成系统软件的初步编程;
4. 参考文献(12篇以上)
1. 《低功耗蓝牙技术原理与应用》 陈灿峰编著,北京:北京航空航天大学出版社, 2013
2. 《蓝牙技术原理与协议》朱刚等编著,北京:北方交通大学出版社, 2002
3. 《atmel新型at89s52系列单片机及其应用》 孙育才,王荣兴,孙华芳编著,北京:清华大学出版社, 2005.01