基于单片机的智能防丢器系统设计

南京铁道职业技术学院（苏州校区） 王啸东 尤凤翔

基于单片机的智能防丢器系统设计

南京铁道职业技术学院（苏州校区） 王啸东 尤凤翔

现代城市生活节奏越来越快，在城市中生活的人们，由于工作、家庭、个人发展、孩子教育、职场竞争等诸多原因，大脑时刻处于紧张状态，容易产生紧张和焦虑情绪，生活压力也越来越大。长期处于这样的状态中，会导致记忆力下降、注意力不集中、容易丢三落四，比如人们常常会记不清公文包忘在哪里，或者把移动电话弄丢。另外，据统计，全国每年20万的失踪儿童里面，能够被找回的还不到0.1%。为了避免儿童走失与财物遗失等事件的发生，本文，笔者介绍了基于单片机技术与无线电技术的智能防丢器的设计方法。

一、智能防丢器的组成

智能防丢器由母机与子机2部分组成。母机和子机都由单片机系统、无线电发射模块、无线电接收模块、按钮等部分组成。在系统启动后，母机每30s发射一次无线电信号，子机接收到信号后，发射无线电信号作为回复，实现母机的“问”和子机的“答”。当母机连续3次发“问”，而没有收到子机的回“答”时，母机会自动报警，提示用户子机不在范围内。

二、系统设计

1.系统设计要求。系统硬件电路设计如图1所示，母机由无线电发射模块A1和接收模块B1组成，子机由无线电发射模块A2和接收模块B2组成。系统要求A1发出的信号只能由B2接收，A2发出的信号只能由B1接收，彼此之间不能相互干扰。同时，系统还要能够不受外界对讲机和手机等强烈无线电信号的干扰。为此，笔者在无线电发射模块中采用PT2262编码芯片进行编码，发射一组由地址码、数据码和同步码组成的完整编码信号；在无线电接收模块中采用PT2272解码芯片进行解码，在接收到信号后，其地址码经过2次比较核对，VT脚才输出高电平，从而避免了信号的相互干扰。

2.编码芯片和解码芯片。PT2262/2272是由台湾普城公司生产的一种参用先进工艺制造的低功耗、低价位的通用编解码电路。PT2262/2272最多可有12位（A0～A11）三态地址端管脚（悬空、接高电平、接低电平），通过任意组合，可提供531 441个地址码。PT2262最多可有6位（D0～D5）数据端管脚，设定的地址码和数据码从17脚串行输出。如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262不接通电源，其17脚为低电平，高频发射电路不工作；当有按键按下时，PT2262通电工作，其第17脚输出经过调制的串行数据信号，当17脚为高电平时，高频发射电路起振并发射等幅高频信号；当17脚为低中电平时，高频发射电路停止振荡。所以，高频发射电路完全受控于PT2262的17脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK调制）。PT2262/2272具有功耗低、外部元器件少、工作电压范围宽等优点。

图 1 智能防丢器硬件电路设计

3.地址码和数据码。地址码和数据码都用宽度不同的脉冲来表示，2个窄脉冲表示“0”，2个宽脉冲表示“1”。1个窄脉冲和1个宽脉冲表示“F”，也就是地址码“悬空”。从接收模块信号输出脚上截获的一段波形可以明显地看到，上半部分是一组一组的字码，每组字码之间有同步码隔开，如果用单片机软件解码时，程序只需判断出同步码，然后对后面的字码进行脉冲宽度识别即可。下半部分是放大的一组字码，每个字码由12位AD码（地址码加数据码，比如8位地址码加4位数据码）组成，每个AD位用2个脉冲来代表，2个窄脉冲表示“0”，2个宽脉冲表示“1”，1个窄脉冲和1个宽脉冲表示“F”也就是地址码的“悬空”。

为了方便用户使用和提供更好的服务，智能防丢器还增设了一些附加功能。母机和子机在保持正常距离时，母机和子机都可以作为时钟使用；智能防丢器还可以进行倒计时设定，到达设定时间时，母机和子机可同时报警；子机脱离母机的范围时，存储器将会自动保存下脱离母机的时间点，同时在子机的屏幕上显示用户的电话号码，以便捡到的热心人主动联系失主。