CN107093300A

CN107093300A - 一种便携式微型防盗报警装置

Info

Publication number: CN107093300A
Application number: CN201710360899.1A
Authority: CN
Inventors: 李光春; 王连增; 华双; 许天龙; 王帝; 王秋堂; 李莹; 张佩; 郭国辉; 吴鹏飞
Original assignee: Harbin Engineering University
Current assignee: Harbin Engineering University
Priority date: 2017-05-22
Filing date: 2017-05-22
Publication date: 2017-08-25

Abstract

本发明提供的是一种便携式微型防盗报警装置。包括子机和母机；子机包括具有BLE功能的MCU和MCU控制的外设电路，外设电路由外部复位模块、可充电电源模块、发声模块、蓝牙射频电路组成，复位芯片产生的复位信号传给MCU对子机系统进行复位，发声模块连接MCU的I/O口；母机是安装有应用程序的智能手机，应用程序扫描子机蓝牙设备，子机不断的发送蓝牙信号，母机根据接收到的子机的信号强度及其变化来判断子机的工作状态；通过智能手机的应用程序的发声模块控制键控制子机的MCU。本发明的反应更加灵敏和精细。子机体积小、易隐藏且子机端的电量提示及物品被盗时子、母机同时报警功能，在满足便携要求外具有良好的用户使用体验。

Description

一种便携式微型防盗报警装置

技术领域

本发明涉及的是一种防盗装置，特别是一种便携式微型防盗报警装置。

背景技术

随着社会的进步和技术的发展，人们外出旅行、游玩、出差的机会越来越多，在机场、车站、公交车、大巴车上随身携带的贵重物品被盗的案例屡屡发生；甚至老人、儿童在人口稠密地带走失的风险越来越大。因此对于防盗系统的研究具有广阔的应用前景。传统的便携式防盗装置通过判断子机和母机的通信连接通断来推断防盗物品是否安全，只有通、断两种判定状态，实时性差、反应不够灵敏和精细。传统防盗方案的设备的两部分为特定的硬件模块，这就造成用户在将子机内置于防盗物品的同时还需随身携带母机。传统防盗装置的子机体积大、不易于隐藏且不能内置于钱包、背包夹层、行李箱夹层等狭小空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种反应灵敏、精细，体积小、便于携带的便携式微型防盗报警装置。

本发明的目的是这样实现的：

包括子机和母机；子机包括一个具有BLE功能的MCU和MCU控制的外设电路，外设电路由外部复位模块、可充电电源模块、发声模块、蓝牙射频电路组成，外部复位模块由外接复位芯片构成，复位芯片产生的复位信号传给MCU对子机系统进行复位，发声模块连接MCU的I/O口；母机是安装有应用程序的智能手机，应用程序扫描子机蓝牙设备，子机不断的发送蓝牙信号，母机根据接收到的子机的信号强度及其变化来判断子机的工作状态；通过智能手机的应用程序的发声模块控制键控制子机的MCU，使发声模块工作。

本发明还可以包括：

1、可充电电源模块包括充电电路模块、电量检测模块、电池保护模块和锂电池，锂电池给子机供电，通过充电接口连接充电芯片组成充电电路模块对锂电池进行充电，通过电池保护模块控制锂电池负极和系统地连接，电量检测模块检测电池的电压、映射成电池剩余电量，将剩余电量通过MCU控制的四个依次排列的发光二极管显示，每点亮一个二极管代表25％电量，维持点亮2s时间；当电量低于25％时，第一个二极管闪烁、提醒充电。

2、子机的工作状态包括安全状态、预警状态、报警状态。

3、母机以扫描周期T对子机进行扫描，若信号强度值并非快速持续减弱，则为子机仍工作在安全状态，母机继续对子机进行扫描接收子机输入；若信号强度值快速持续减弱，则为子机进入预报警工作状态，母机以扫描周期T₀，T₀<T对子机进行持续扫描，若波动值小于预设安全波动窗口值时，子机回到预报警工作状态，否则母机进入报警状态，母机进行报警。

本发明的便携式微型防盗报警装置由子机和母机组成，子机是由集成BLE功能的低功耗MCU，蓝牙射频电路，外部复位模块，可充电电源模块，发声模块组成；母机则是一款基于智能设备的应用程序，设计中将改程序安装在支持低功耗蓝牙的智能手机上，将智能手机作为母机载体；母机和子机之间通过蓝牙进行连接。母机应用程序通过接收和分析来自子机的蓝牙信号强度及其变化来判断子机的工作状态；子机的工作状态包括安全状态、预警状态、报警状态；子机在从安全状态进入预警状态后，母机扫描周期减小；针对母机接收到的蓝牙信号强度易波动特点，设置安全波动窗口；在母机端，用户可以根据当前使用环境进行工作环境配置；不同工作环境下安全波动窗口值和母机扫描周期均不同；外部复位模块由外接复位芯片组成；可充电电源模块包括充电电路模块、电量检测模块、电池保护模块、锂电池；充电电路模块由充电接口外接充电芯片组成；发声模块由外接蜂鸣器组成；子机设计体积小，能内置于钱包、背包夹层、行李箱夹层等狭小空间；蜂鸣器能通过防盗报警应用程序上蜂鸣器按键控制鸣叫，并且能够在防盗物品被盗后自动鸣叫。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用智能手机作为母机的载体能够有效的利用用户现有的资源，一方面可以省去用户携带的麻烦，另一方面可以充分发挥智能手机的各方面先进特性，且节省成本。本发明的子机体积小，具有较强的隐蔽性。子机功耗低，能够长时间工作，用户能直观观察子机电量，具有良好的人机交互功能。与单一母机端报警不同的是在子机端增加蜂鸣器，在被置物品内寻找子机或物品被盗时提醒用户该物品位置。基于蓝牙信号强度防盗系统，与传统的通过母机与子机间信号通断来判断安全与报警两种状态不同的是，本系统增加预报警状态，且在信号未断开前判断物品是否被盗，进行报警，使得防盗系统的反应更加灵敏和精细。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的子机系统的原理图。

图3为本发明的可充电电源模块原理图。

图4为本发明的防盗报警应用程序UI结构图。

图5为本发明的防盗报警系统的工作流程图。

具体实施方式

本发明由子机和母机两部分组成。子机包括一个具有BLE功能的低功耗MCU和MCU控制的外设电路，外设电路由外部复位模块、可充电电源模块、发声模块、蓝牙射频电路组成。外部复位模块由外接复位芯片组成，复位芯片产生的复位信号传给MCU，对子机系统进行复位。可充电电源模块包括充电电路模块、电量检测模块、电池保护模块、锂电池。子机系统由锂电池供电，通过充电接口连接充电芯片组成充电电路模块对锂电池进行充电，通过电池保护电路控制电池负极和系统地连接以保护电池。通过锂电池的电量和电压关系，系统检测到电池的电压，即可映射成电池剩余电量，将剩余电量通过MCU控制的编号为①、②、③、④的四个依次排列的发光二极管显示给用户，每点亮一个二极管代表25％电量，维持点亮2s时间。当电量低于25％时，编号为①的二极管闪烁，提醒用户充电。将蜂鸣器连接到MCU的I/O口，当用户寻找内置于防盗物品内的子机时，通过智能手机的防盗报警应用程序的蜂鸣器控制键控制子机的MCU，使蜂鸣器工作。母机则是一款基于智能设备的应用程序，设计中将改程序安装在支持低功耗蓝牙的智能手机，将智能手机作为母机载体，该应用程序扫描子机蓝牙设备，子机不断的发送蓝牙信号，母机则根据接收到的子机的信号强度及其变化来判断子机的工作状态。当根据权利要求10所述的便携式微型防盗报警装置，子机的工作状态包括安全状态、预警状态、报警状态。当子机启动并内置入防盗物品，且子、母机相对距离稳定后，打开母机，母机以扫描周期T对子机进行扫描，信号强度会有波动(蓝牙信号强度忽大忽小，设计中初始波动值小于预设安全波动窗口值)，若信号强度值并非快速持续减弱，子机仍工作在安全状态，母机继续对子机进行扫描接收子机输入(在不同应用环境下，有不同安全波动窗口值和不同的扫描周期，在母机端可以在几种提供的工作环境中选择适用用户当前工作环境)。若信号强度值快速持续减弱，此时子机进入预报警工作状态，母机以扫描周期T₀(T₀<T)对子机进行持续扫描，在此工作状态时，若波动值小于预设安全波动窗口值时_，子机回到预报警工作状态(判断母机接收信号强度是否继续快速持续减弱)，否则母机进入报警状态，母机进行报警，蜂鸣器鸣叫。

下面结合附图对本发明进一步说明。

结合图1-图3。当用户启动子机1后，把子机1内置于防盗物品如钱包、行李箱、手提包内。子机1包括一个具有BLE功能的低功耗MCU+蓝牙射频电路5、复位模块7、可充电电源模块8、发声模块6。可充电电源模块8对子机系统1进行供电。通过充电接口9连接充电芯片10对锂电池11进行充电，电池保护电路13控制锂电池11的负极和系统地连接以保护锂电池11。通过锂电池11的电量和和电压关系，电量检测模块12检测到锂电池11的电压，即可映射成锂电池11的剩余电量，将该剩余电量信息传送给MCU 5，MCU 5控制发光二极管组14显示给用户，发光二极管①亮代表剩余25％电量，发光二极管①、②同时亮代表剩余50％电量，每点亮一个光二极管代表剩余25％电量。电量检测模块12检测到锂电池11电量低于25％时，电量检测模块12将该电量不足信号传送到MCU 5，MCU 5控制发光二极管①闪烁，提醒用户充电。为便于用户观察，MCU 5控制二极管14维持点亮2s时间。子机系统1启动后，外接复位芯片组成外部复位模块7产生复位信号传送给MCU5，对子机系统1进行复位。当用户寻找置于防盗物品内的子机1时，用户通过防盗报警应用4的蜂鸣器按钮20给子机MCU 5发送信号，控制蜂鸣器6鸣叫。

结合图4-图5。当用户启动子机1，置入防盗物品内，子机1发送蓝牙信号。启动母机防盗报警应用4，点击开始16按钮，母机2打开蓝牙与子机1自动配对连接，根据用户当时所处的环境选择工作环境17进行工作环境配置,以确定当下的安全波动窗口值和扫描周期。可以通过主界面15观察目前子机1与母机2的连接状态以及当前的信号强度值，在设备列表18中可以观察当前连入的子机1及其信息。在完成工作环境选择后，子机1与母机2相对距离稳定后，母机2以周期T对子机1进行扫描，获取初始稳定的蓝牙信号强度值，并将该值保存，作为子机先验值。母机2收到输入，若输入的信号值快速持续减少，则子机1进入预报警状态，否则子机1仍在安全状态下，母机2仍对子机1进行扫描。母机2工作在预报警状态，母机2以扫描周期T₀(T₀<T)对子机1进行持续扫描，若蓝牙信号强度波动值小于预设安全波动窗口值时，子机1回到安全工作状态，否则子机1进入报警状态，母机2进行报警。在母机2进行报警时，向子机1发送信号控制蜂鸣器6鸣叫，找寻被盗物品。

Claims

1.一种便携式微型防盗报警装置，包括子机和母机；其特征是：子机包括一个具有BLE功能的MCU和MCU控制的外设电路，外设电路由外部复位模块、可充电电源模块、发声模块、蓝牙射频电路组成，外部复位模块由外接复位芯片构成，复位芯片产生的复位信号传给MCU对子机系统进行复位，发声模块连接MCU的I/O口；母机是安装有应用程序的智能手机，应用程序扫描子机蓝牙设备，子机不断的发送蓝牙信号，母机根据接收到的子机的信号强度及其变化来判断子机的工作状态；通过智能手机的应用程序的发声模块控制键控制子机的MCU，使发声模块工作。

2.根据权利要求1所述的便携式微型防盗报警装置，其特征是：可充电电源模块包括充电电路模块、电量检测模块、电池保护模块和锂电池，锂电池给子机供电，通过充电接口连接充电芯片组成充电电路模块对锂电池进行充电，通过电池保护模块控制锂电池负极和系统地连接，电量检测模块检测电池的电压、映射成电池剩余电量，将剩余电量通过MCU控制的四个依次排列的发光二极管显示，每点亮一个二极管代表25％电量，维持点亮2s时间；当电量低于25％时，第一个二极管闪烁、提醒充电。

3.根据权利要求1或2所述的便携式微型防盗报警装置，其特征是：子机的工作状态包括安全状态、预警状态、报警状态。

4.根据权利要求3所述的便携式微型防盗报警装置，其特征是：母机以扫描周期T对子机进行扫描，若信号强度值并非快速持续减弱，则为子机仍工作在安全状态，母机继续对子机进行扫描接收子机输入；若信号强度值快速持续减弱，则为子机进入预报警工作状态，母机以扫描周期T₀，T₀<T对子机进行持续扫描，若波动值小于预设安全波动窗口值时，子机回到预报警工作状态，否则母机进入报警状态，母机进行报警。