基于PIC单片机的无线实时监控防盗系统的设计与实现

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一． 正文

       

•                 前言
  

          这款产品的制作历经了三个多月，这三个多月以来，我们组除了上课时间外，都埋头于实验室，就连过年我们小组也都没能在家多呆几天，马不停蹄的就赶到了学校。在这期间我们得到了老师和学校领导的大力支持，我们在心里由衷的感激，现在产品终于做出来了，但还有很多不如意的地方，比如由于时间紧，产品仅仅还停留在功能实现完全的阶段，还没有进行封装和外形的设计，当然产品可能还有许多其他的不足之处，希望评委能够批评指正，谢谢！
           
          在此感谢MIPS、Microchip、DIGILENT 公司对这次比赛的大力支持，我们将不遗余力的推广你们的产品，让更多的用户能够体验到你们产品的无穷魅力！
                           

       

•                 产品结构示意图
  

       

          用到的实验设备：CEREBOT32MX4开发板，PIC16F877A芯片，晶振，信号发射模块，信号接收模块，加速度模块，USB接口，红色指示灯，黄色指示灯，面包板，LCD显示屏，蜂鸣器等。
           

       

•                 产品工作原理
  

          总所周知，在学校图书馆和教学楼等公开场所，大学生因短暂离开而导致的笔记本电脑丢失的事件时有发生，导致了广大学生的利益受到了严重的损害。于是，我们就想，是不是能开发一种新型的防盗系统，能够方便有效的对笔记本进行监控，从而达到防盗的目的。对此我们组进行了将近三个多月的调查和研究，终于找到一种高效而方便的防盗系统，通过PIC芯片的强大功能，从而实现防盗目的。
           
          1.1笔记本防盗系统的现状
          笔记本防盗系统一直以来是个难题。目前为止虽然有很多种防盗的方法，如指纹防盗，密码防盗，声波监控防盗等，但是这些方法都有一个致命的缺点，或者只是产生警报，或者是直接锁定计算机不然就是对位置要求很高，同时无法达到明确告知哪一部笔记本被盗，而且这些防盗方法都是一对一锁定防盗，浪费了大量的资源等。
           
          1.2我们针对这些问题进行了大量的改进。
          抛弃了传统的指纹防盗、密码防盗以及声波监控防盗等笔记本防盗方法，通过PIC芯片实现防盗功能。这种方法的优点在于使用方便，资源利用率高。首先产品大小大概和普通USB一致，而且无须精确定位，可以在特定范围内任意地方使用，同时最大特点是可以实现一对多的监控，大大提高了资源的使用效率。
           
          1.3这种防盗系统的大概框架如下：
          通过子母机通讯，母机可以实现一对多监控，同时能准确识别哪一部电脑产生异常。原理是通过子机和母机之间的通讯，通过特定程序实现防盗功能。具体请参照详细原理说明。
           
          二.  技术和原理
          核心原理是子母机之间的通讯。首先，子机由笔记本电脑USB接口提供电源，母机则固定在同一个地方，在一定范围内实行监控。当子机插入笔记本的瞬间，子机发送信号A让母机接收，母机对该子机进行监控。子机内部装有加速度传感器，如果笔记本电脑被移动，则产生加速度，从而子机感应后给母机发送信号C，母机实现报警，同时显示异常电脑的号码。如果非正常拔出子机，则母机和子机联系中断，同时也会使母机报警。只有当使用者通过人为发送信息B，才可以安全退出保护模式。从而实现了笔记本防盗的目的。
           

       

        三． 总结
          从上面的产品功能介绍看，这是一款非常实用的笔记本防盗装置，这款产品的产生正好弥补相关防盗产品在笔记本防盗领域的不足。它采用的实时监控，一对多工作理念，确保笔记本在自己视线范围外，你也能够放心将笔记本监控权交给公共场合的管理员，比如图书馆门卫，或者是自习室的管理员，由于无线发射范围非常广，监控信号可以覆盖到整个课室乃至整个楼层，并且在一些隐蔽的地方仍然具有无线监控信号。另外，这款产品采用一对多的工作模式，即多个防盗锁（子机）共同工作于同一台数据终端（母机），如此，便符合简易，实用的特点，并且降低了成本。在公共场合，只需一台母机（基于PIC32）便可以同多台防盗锁进行实时监控，这解决了图书馆、自习室等出现多台笔记本却无法进行每台笔记本的监控问题。
           
          母机的设计具有相当大的灵活性，由于比赛提供的CEREBOT 32MX4功能非常强大，我们在它强大的功能下完全可以发挥想象，设计成“人机互动”就是我们的构想，在工作模式中，我们可以设想设计出人性化的显示界面，这样可以更好的进行子机编码监控，并且在调整工作参数等方面具有更好的操作性，让母机的设计更人性更易于操作。
           
          子机的设计是非常简单的，主要是考虑到子机的便携性与经济性，我们是这样设想的：公共场合，比如大学的图书馆，由图书馆提供母机，子机由老师学生等有需要的人士提供，由于子机的体积小、重量轻的特点，它的便携性非常适合经常外带笔记本的人士，由于成本非常低廉，是每个人都可以接受的，这款产品的便携性与经济性有助于促进这一系统在市场上的推广。
           
          从产品构思到产品设计，再从产品设计到产品检测，我们遇到了非常多的问题，虽然产品的原理并不复杂，但由于所学知识的不足，导致产品进度过慢，时间上勉强跟上了比赛进度，目前做出的产品实际效果差强人意，但我们相信这款产品一定有它的优势，毕竟它的实用性可以解决笔记本防盗的相关问题，可以为人们提供方便，这就是我们遇到困难迎难而上的动力，目前我们团队仍然在继续产品改良，我们相信一定会让这一产品发挥出它应有的作用，让拥有笔记本的每个同学都可以放心的把笔记本交给我们的产品。
           
          最后，整个产品的产生正是在大赛提供的CEREBOT 32MX4强大功能下完成的，所以，非常感谢这次由MIPS、Microchip、DIGILENT主办的比赛，我们希望这类比赛以后可以多多举办，让更多的人体验PIC嵌入式单片机带给他们的便捷，感受单片机带给他们的喜悦。

李小路

谢谢分享！