專利名稱：手機(jī)超聲波防盜裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及手機(jī)防盜裝置，具體涉及一種利用超聲波原理設(shè)計的手機(jī)超聲波防盜裝置。
背景技術(shù)：
目前手機(jī)已成為人們普遍使用的通信工具，手機(jī)忘記隨身攜帶，或者遺失、被盜等經(jīng)常 發(fā)生。人們渴望有一個提醒裝置，或防盜報警裝置。市面上銷售的部分高端商務(wù)手機(jī)，如恒 基偉業(yè)集團(tuán)開發(fā)的商務(wù)通防盜手機(jī)主要采用資料回傳式，即當(dāng)手機(jī)被盜后，開機(jī)時檢測到是
未授權(quán)的sim卡(不是你的卡)，手機(jī)就會自動向你預(yù)先設(shè)定的手機(jī)號碼發(fā)送手機(jī)內(nèi)所有信息， 這是在手機(jī)被盜已成事實的情況下進(jìn)行的自動操作，對手機(jī)防盜不能及時發(fā)出任何信號，僅
對手機(jī)內(nèi)的信息防盜起一定的防范作用；中國發(fā)明專利公開了一種"手機(jī)防盜裝置"，申請 號01114365.7，申請日20010720,該裝置是利用手機(jī)皮套上設(shè)有與手機(jī)相連的元件盒，元 件盒內(nèi)設(shè)有報警電路，起到防盜作用，但是此裝置的不足之處在于它是一體機(jī)，不具有真正 意義上的識別和防盜功能，主人從手機(jī)套內(nèi)取出手機(jī)也會發(fā)出警報，造成許多不便，而且偷 盜者一旦了解其結(jié)構(gòu)仍具有可乘之機(jī)。到目前為止，還未見有關(guān)于其他手機(jī)防盜的任何裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開一種手機(jī)超聲波防盜裝置，其目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中，商務(wù)手機(jī)被盜時不 能發(fā)出任何信息或呼叫，僅可資料回傳，而發(fā)明專利"手^l防盜裝置"與手機(jī)是一體機(jī)，一 旦分離就報警，主人使用手機(jī)也會報警，不具有真正意義上的識別和防盜功能。本發(fā)明利用 超聲波可以測量距離的原理，設(shè)計一手機(jī)超聲波防盜報警裝置，報警器裝在主人口袋里，該 裝置與手機(jī)分離，當(dāng)手機(jī)與人體距離大于設(shè)定的范圍則系統(tǒng)報警，從而實現(xiàn)手機(jī)防盜目的。
本發(fā)明的技術(shù)方案是由人體攜帶一終端系統(tǒng)，此系統(tǒng)集超聲波發(fā)射，接收，計時，報 警及控制系統(tǒng)于一體，稱為便攜式超聲波報警器。單片機(jī)控制系統(tǒng)通過計算超聲波脈沖發(fā)射 與接受的時間差，測量手機(jī)與人體的距離。在手機(jī)內(nèi)嵌入微型變頻器將便攜式超聲波報警器 發(fā)射的超聲波脈沖其頻率fKXHz ,變頻X/2Hz，同時發(fā)射變頻后的超聲波脈沖其頻率fKX/2Hz, 變頻作用可以使此頻率超聲波與墻壁或其他障礙物反射回的超聲波f^xHz加以區(qū)分，有效去 除了無用的雜波信號，真正做到零誤報。在保證接受頻率的便攜式超聲波報警器的接收端只 接收頻率f^X/2Hz的超聲波的同時，利用單片機(jī)控制超聲波的發(fā)射，并對超聲波自發(fā)射至接收
往返時間的計時,計算手機(jī)與便攜式超聲波報警器的距離L=CT/2, C為超聲波在大氣中的傳 播速度340m/s， T為發(fā)射信號與接收信號的時間差。從而通過對兩者距離變化的判斷發(fā)出警 報，達(dá)到防盜的目的。
手機(jī)超聲波防盜裝置，其特征在于
a) 它包括有隨身攜帶的便攜式超聲波報警器和嵌入手機(jī)內(nèi)部芯片的微型變頻器；
b) 便攜式超聲波報警器內(nèi)有單片機(jī)控制系統(tǒng)，通過各引腳分別與時鐘電路、復(fù)位電路、超聲 波發(fā)射器，超聲波接收器和報警器連接；超聲波接收器與超聲波接收電路連接，超聲波接 收電路由電容C4、電阻R3和74LS14施密特比較器并聯(lián)組成，輸出端并接到單片機(jī)接口。
c) 微型變頻器由超聲波接收器、超聲波接收電路、變頻電路和超聲波發(fā)射器組成；超聲波接 收器與超聲波接收電路連接，超聲波接收電路由電容C3、電阻R1和74LS14施密特比較器 并聯(lián)組成，電路的輸出端并接到單片機(jī)接口；變頻電路包括一個D觸發(fā)器，超聲波接收電 路的輸出端與D觸發(fā)器的CLK端連接，D端口與Q非端相連，Q端的輸出端與超聲波發(fā)射 器連接；
d) 控制系統(tǒng)控制超聲波發(fā)射器，報警器和計時器；控制系統(tǒng)由單片機(jī)編程實現(xiàn)。
便攜式超聲波報警器超聲波信號頻率為f=XHz，通過超聲波發(fā)射器發(fā)射到微型變頻器的 超聲波接收器后，經(jīng)整形、濾波、分頻，頻率為—X/2Hz,便攜式超聲波報警器的超聲波接收 器只接收頻率為f^X/2Hz的超聲波。
本發(fā)明手機(jī)超聲波防盜裝置嵌入手機(jī)內(nèi)部芯片的微型變頻器由手機(jī)電源供電；隨身攜帶 的便攜式超聲波報警器由5V紐扣電池供電。.
為防止不同的手機(jī)發(fā)射相同的超聲波，相互干擾，本發(fā)明裝置需要一對一使用，超聲波 發(fā)射器發(fā)射頻率fx(Hz)可由便攜式超聲波報警器出廠時單片機(jī)內(nèi)的程序決定，為了保證每臺 手機(jī)超聲波防盜裝置在使用時互不干擾，可以通過對每臺裝置進(jìn)行單片機(jī)編程時賦予不同的 發(fā)射頻率X值實現(xiàn)，由于本裝置使用的超聲波接收器對頻率間隔在100Hz以上具有可識別性, 所以給X賦值為(40+100i) KHz, (i=0， 1, 2， 3， 4…)。因為超聲波發(fā)射器發(fā)射頻率在40KHz 到幾十MHZ之間，所以i值可取至幾十萬，因此有兩臺手機(jī)超聲波發(fā)射器發(fā)射相同頻率超聲 波的概率極低，近似為零。真正實現(xiàn)每臺手機(jī)超聲波防盜裝置的唯一性，使用時互不干擾。
本發(fā)明的有益效果是報警裝置可以與手機(jī)分離，當(dāng)分離距離大于所設(shè)的安全距離時， 報警器發(fā)出警報，安裝有超聲波防盜裝置的手機(jī)不但防盜，而且可以有效防止手機(jī)遺忘，結(jié) 構(gòu)簡單使用方便。


圖1手機(jī)超聲波防盜裝置原理框圖； 圖2為89C51單片機(jī)的最小系統(tǒng)及外接電路圖； 圖3微型變頻裝置電路圖； 圖4單片機(jī)系統(tǒng)工作程序框圖。
1.時鐘電路，2.復(fù)位電路，3. 89C51單片機(jī)，4.超聲波發(fā)射器，5.超聲波接收電 路，6.超聲波接收器，7.報警器，8.變頻電路。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明加以詳細(xì)說明。但本實施例并不用于限制本發(fā)明，凡是 采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。 本實施例選用89C51單片機(jī)，變頻頻率為f=X/2Hz。
手機(jī)超聲波防盜裝置，包括有隨身攜帶的便攜式超聲波報警器和嵌入手機(jī)內(nèi)部芯片的微 型變頻器，工作原理如圖1所示，由便攜式超聲波報警器中的超聲波發(fā)射器發(fā)射具有特定頻 率f^x(Hz)的超聲波脈沖，嵌入手機(jī)端的微型變頻器接收其特定頻率f^x(Hz)的超聲波脈沖并 由變頻系統(tǒng)經(jīng)整形、濾波、分頻后將接收到頻率改變至f^x/2(Hz),再由微型變頻器的超聲波 發(fā)射器發(fā)出f= x/2(Hz)頻率的超聲波脈沖；便攜式超聲波報警器的超聲波接收器6，經(jīng)整形濾 波后將檢測到頻率為fx/2(Hz)的超聲波脈沖，轉(zhuǎn)換為電信號，送入單片機(jī)，由單片機(jī)分析開 始發(fā)射脈沖至接收到脈沖的時間差A(yù)t，同時將At傳送到控制系統(tǒng)進(jìn)行判斷。由圖4微機(jī)工作 程序圖所示，當(dāng)時間差A(yù)t〉t (t為預(yù)先設(shè)定值)，則控制系統(tǒng)啟動報警器7發(fā)出警報，當(dāng)時間 差A(yù)t〈t，則控制系統(tǒng)啟動超聲波發(fā)生器再次發(fā)射頻率為f^x(Hz)的超聲波。
便攜式超聲波報警器內(nèi)有單片機(jī)控制系統(tǒng)，89C51單片機(jī)的最小系統(tǒng)及外接電路圖如圖 2所示，89C51單片機(jī)通過各引腳分別與時鐘電路1、復(fù)位電路2、超聲波發(fā)射器4，超聲波 接收器6，報警器7連接；超聲波接收器6與超聲波接收電路5連接，超聲波接收電路由電容 C4、電阻R3和74LS14施密特比較器并聯(lián)組成，輸出端并接到單片機(jī)Pl.l接口；.時鐘電路1: XTAL為晶振產(chǎn)生器，微調(diào)電容C1、 C2構(gòu)成內(nèi)部震蕩，產(chǎn)生頻率為12MHZ的時鐘脈沖，由 XTAL1，XTAL2引腳接入單片機(jī)，為單片機(jī)提供工作脈沖；復(fù)位電路2:復(fù)位開關(guān)提供了手 動復(fù)位方式，摁下開關(guān)S1時，二極管D1發(fā)亮(提示用戶是否真正摁下開關(guān))，電容C5通過
電阻R2充電，此時，RST端出現(xiàn)高電平，當(dāng)高電平持續(xù)20ms以上時，就可使單片機(jī)復(fù)位； 超聲波發(fā)射器4把電脈沖信號轉(zhuǎn)換為聲波信號，發(fā)射給微型變頻器的超聲波接收器，超聲波 接收器把聲波信號轉(zhuǎn)換為電脈沖信號，經(jīng)過超聲波接收電路后變頻，返回的信號經(jīng)過74LS14 比較器的整形以及RC濾波器的濾波后直接接入Pl.l端口，濾波器通過調(diào)整R和C的值可以 濾掉雜波信號，使P1.1接收端只接收到頻率為發(fā)射頻率一半的超聲波信號；報警器是一個蜂 鳴裝置，通過單片機(jī)程序控制，當(dāng)Pl. 2出現(xiàn)高電平時，蜂鳴器開始鳴叫。
微型變頻裝置電路圖如圖3所示，變頻電路8:由一個D觸發(fā)器組成，超聲波接收電路5 輸出的電脈沖信號輸入D觸發(fā)器的CLK端，D端與Q非端相連，當(dāng)CLK每遇到一個上升沿 電平時,Q端的電平就會變化一次，使得Q端輸出端信號頻率比CLK端的信號頻率縮小一倍， 實現(xiàn)了變頻功能，然后Q端的輸出信號通過超聲波發(fā)射器4發(fā)射出變頻后的聲波信號。
裝上電池后，首先摁下復(fù)位開關(guān)使得系統(tǒng)初始化，單片機(jī)系統(tǒng)才開始運行，單片機(jī)系統(tǒng) 工作程序如圖4框圖所示然后內(nèi)部程序?qū)⒌却脩糁匦略O(shè)定檢測距離，在便攜式超聲波報 警器的控制面板上有三個設(shè)定手機(jī)與報警器距離L的按鍵可供選擇(三個按鍵分別確定的距離 L=l， 2， 3米)，只要用戶摁下任何一個按鍵時，單片機(jī)控制系統(tǒng)內(nèi)的程序把按鍵對應(yīng)的距離L 換算為時間t，然后程序控制超聲波發(fā)射器開始發(fā)射h(Hz)超聲波，同時單片機(jī)開始計時， 當(dāng)便攜式超聲波報警器的超聲波接收器接收到返回頻率為—x/2(Hz)的超聲波脈沖時，單片機(jī) 停止計時，得到時間差A(yù)t,當(dāng)At〉t時，則控制系統(tǒng)啟動報警器7發(fā)出警報，當(dāng)時間差厶t〈t， 則控制系統(tǒng)啟動超聲波發(fā)射器再次發(fā)射頻率為h(Hz)的超聲波。
如果用戶想重新設(shè)定手機(jī)與報警器距離L時，必須先摁下復(fù)位開關(guān)，讓單片機(jī)系統(tǒng)初始化。
權(quán)利要求
1.手機(jī)超聲波防盜裝置，其特征在于a)它包括有隨身攜帶的便攜式超聲波報警器和嵌入手機(jī)內(nèi)部芯片的微型變頻器；b)便攜式超聲波報警器內(nèi)有單片機(jī)控制系統(tǒng)，通過各引腳分別與時鐘電路、復(fù)位電路、超聲波發(fā)射器，超聲波接收器和報警器連接；超聲波接收器與超聲波接收電路連接，超聲波接收電路由電容C4、電阻R3和74LS14施密特比較器并聯(lián)組成，輸出端并接到單片機(jī)接口；c)微型變頻器由超聲波接收器、超聲波接收電路、變頻電路和超聲波發(fā)射器組成；超聲波接收器與超聲波接收電路連接，超聲波接收電路由電容C3、電阻R1和74LS14施密特比較器并聯(lián)組成，電路的輸出端并接到單片機(jī)接口；變頻電路包括一個D觸發(fā)器，超聲波接收電路的輸出端與D觸發(fā)器的CLK端連接，D端口與Q非端相連，Q輸出端與超聲波發(fā)射器連接；d)控制系統(tǒng)控制超聲波發(fā)射器，報警器和計時器；控制系統(tǒng)由單片機(jī)編程實現(xiàn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的手機(jī)超聲波防盜裝置，其特征在于便攜式超聲波報警器超聲波信 號頻率為—XHz，通過超聲波發(fā)射器發(fā)射到微型變頻器的超聲波接收器后，經(jīng)整形、濾波、 分頻，頻率為PX/2Hz，便攜式超聲波報警器的超聲波接收器只接收頻率為f=X/2HZ的超聲 波。
全文摘要
手機(jī)超聲波防盜裝置，它包括有隨身攜帶的便攜式超聲波報警器和嵌入手機(jī)內(nèi)部芯片的微型變頻器；便攜式超聲波報警器的單片機(jī)控制系統(tǒng)，通過引腳分別與時鐘電路、復(fù)位電路、超聲波發(fā)射器，超聲波接收器和報警器連接；超聲波接收電路由電容C4、電阻R3和74LS14施密特比較器并聯(lián)組成，輸出端并接到單片機(jī)接口。微型變頻器由超聲波接收器、變頻電路和超聲波發(fā)射器組成；變頻電路包括一個D觸發(fā)器，超聲波接收電路的輸出端與D觸發(fā)器的CLK端連接，D端口與Q非端相連，Q端的輸出端與超聲波發(fā)射器連接；控制系統(tǒng)由單片機(jī)編程實現(xiàn)，控制超聲波發(fā)射器，報警器和計時器。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，不但可防盜，而且可防止手機(jī)遺忘。
文檔編號H04B11/00GK101374181SQ20071004525
公開日2009年2月25日 申請日期2007年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月24日
發(fā)明者胡永海, 燕 魏 申請人:上海理工大學(xué)