一種手機超聲波防盜裝置的製作方法
2023-07-15 03:40:16
專利名稱：一種手機超聲波防盜裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及手機防盜裝置，具體涉及一種利用超聲波原理設計的手機超聲波防盜裝置。
背景技術：
目前手機已成為人們普遍使用的通信工具，手機忘記隨身攜帶，或者遺失、被盜等經常 發生。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手機，如恆 基偉業集團開發的商務通防盜手機主要採用資料回傳式，即當手機被盜後，開機時檢測到是
未授權的sim卡(不是你的卡)，手機就會自動向你預先設定的手機號碼發送手機內所有信息， 這是在手機被盜已成事實的情況下進行的自動操作，對手機防盜不能及時發出任何信號，僅 對手機內的信息防盜起一定的防範作用中國發明專利公開了一種"手機防盜裝置"，申請 號01114365.7,申請日20010720,該裝置是利用手機皮套上設有與手機相連的元件盒，元 件盒內設有報警電路，起到防盜作用，但是此裝置的不足之處在於它是一體機，不具有真正 意義上的識別和防盜功能，主人從手機套內取出手機也會發出警報，造成許多不便，而且偷 盜者一旦了解其結構仍具有可乘之機。到目前為止，還未見有關於其他手機防盜的任何裝置。
對月贈
本實用新型公開一種手機超聲波防盜裝置，其目的在於克服現有技術中，商務手機被盜 時不能發出任何信息或呼叫，僅可資料回傳，而發明專利"手機防盜裝置"與手機是一體機， 一旦分離就報警，主人使用手機也會報警，不具有真正意義上的識別和防盜功能。本實用新 型利用超聲波可以測量距離的原理，設計一手機超聲波防盜報黌裝置，報警器裝在主人口袋 裡，該裝置與手機分離，當手機與人體距離大於設定的範圍則系統報警，從而實現手機防盜 目的。
本實用新型的技術方案是由大體攜帶一終端系統，此系統集超聲波發射，接收，計時， 報警及控制系統於一體，稱為可攜式超聲波揮瞀器。單片機控制系統通過計算超聲波脈衝發 射與接受的時間差，測量手機與人體的距離。在手機內嵌入微型變頻器將可攜式超聲波報警 器發射的超聲波脈衝其頻率f^X Hz ,變頻X/2Hz,同時發射變頻後的超聲波脈衝其頻率 ，X/2Hz,變頻作用可以使此頻率超聲波與牆壁或其他障礙物反射回的超聲波f^xHz加以區分，有效去除了無用的雜波信號，真正做到零誤報。在保證接受頻率的可攜式超聲波報擎器的接 收端只接收頻率—X/2Hz的超聲波的同時，利用單片機控制超聲波的發射,並對超聲波自發射 至接收往返時間的計時，計算手機與可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 發出警報，達到防盜的目的。
一種手機超聲波防盜裝置，其特徵在於 &)它包括有隨身攜帶的可攜式超聲波報瞀器和嵌入手機內部晶片的^[型變頻器-.
b) 可攜式超聲波報警器內有單片機控制系統，通過各引腳分別與時鐘電路、復位電路、超聲 波發射器，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施密特比較器並聯組成，輸出端並接到單片機接口。
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 並聯組成，電路的輸出端並接到單片機接口變頻電路包括一個D觸發器，超聲波接收電 路的輸出端與D觸發器的CLK端連接，D埠與巧端相連，Q端的輸出端與超聲波發射器 連接；
d) 控制系統控制超聲波發射器，報瞀器和計時器；控制系統由單片機編程實現。
可攜式超聲波報警器超聲波信號頻率為^XHz,通過超聲波發射器發射到微型變頻器的 超聲波接收器後，經整形、濾波、分頻，頻率為f^02Hz，可攜式超聲波報警器的超聲波接收 器只接收頻率為，X/2Hz的超聲波。
本實用新型手機超聲波防盜裝置嵌入手機內部晶片的微型變頻器由手機電源供電隨身 攜帶的可攜式超聲波報警器由5V紐扣電池供電。
為防止不同的手機發射相同的超聲波，相互幹擾，本實用新型裝置需要一對一使用，超 聲波發射器發射頻率f^x(Hz)可由可攜式超聲波報蒈器出廠時單片機內的程序決定，為了保證 每臺手機超聲波防盜裝置在使用時互不幹擾，可以通過對每臺裝置進行單片機編程時賦予不 同的發射頻率X值實現，由於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…),因為超聲波發射器發射頻率 在40KHz到幾十MHZ之間，所以i值可取至幾十萬，因此有兩臺手機超聲波發射器發射相同 頻率超聲波的概率極低，近似為零。真正實現每臺手機超聲波防盜裝置的唯一性，使用時互 不幹擾。本實用新型的有益效果是報警裝置可以與手機分離，當分離距離大於所設的安全距離 時，報警器發出警報，安裝有超聲波防盜裝置的手機不但防盜，而且可以有效防止手機遺忘， 結構簡單使用方便。
圖I 一種手機超聲波防盜裝置原理框圖2為89C51單片機的最小系統及外接電路圖3微型變頻裝置電路圖4單片機系統工作程序框圖。
1.時鐘電路，2.復位電路，3. 89C51單片機，4.超聲波發射器，5.超聲波接收電 路，6.超聲波接收器，7.報警器，8.變頻電路。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型加以詳細說明。但本實施例並不用於限制本實用新 型，凡是採用本實用新型的相似結構及其相似變化，均應列入本實用新型的保護範圍。 本實施例選用89C51單片機，變頻頻率為fKX/2Hz。
一種手機超聲波防盜裝置，包括有隨身攜帶的可攜式超聲波報聱器和嵌入手機內部晶片 的微型變頻器，工作原理如圖1所示，由可攜式超聲波報瞀器中的超聲波發射器發射具有特 定頻率^x(Hz)的超聲波脈衝，嵌入手機端的微型變頻器接收其特定頻率h(Hz)的超聲波脈 衝並由變頻系統經整形、濾波、分頻後將接收到頻率改變至f=x/2(Hz)，再由微型變頻器的超 聲波發射器發出~ x/2(Hz)頻率的超聲波脈衝；可攜式超聲波報警器的超聲波接收器6，經整 形濾波後將檢測到頻率為—x/2(Hz)的超聲波脈衝，轉換為電信號，送入89C51單片機3，由 單片機分析開始發射脈衝至接收到脈衝的時間差厶t,同時將厶t傳送到控制系統進行判斷。由 圖4微機工作程序圖所示，當時間差厶1>1(1為預先設定值)，則控制系統啟動報警器7發出 瞀報，當時間差At〈t，則控制系統啟動超聲波發生器再次發射頻率為fNt(Hz)的超聲波。
可攜式超聲波報警器內有單片機控制系統，89C51單片機的最小系統及外接電路圖如圖 2所示，89C51單片機通過各引腳分別與時鐘電路1、復位電路2、超聲波發射器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施密特比較器並聯組成，輸出端並接到單片機Pl.l接口 ；.時鐘電路1-XTAL為晶振產生器，微調電容C1、 C2構成內部展蕩，產生頻率為12MHZ的時鐘脈衝，由 XTAL1, XTAL2引腳接入單片機，為單片機提供工作脈衝；復位電路2:復位開關提供了手 動復位方式，摁下開關S1時，二極體D1發亮(提示用戶是否真正摁下開關)，電容C5通過 電阻R2充電，此時，RST端出現髙電平，當髙電平持續20ms以上時，就可使單片機復位 超聲波發射器4把電脈衝信號轉換為聲波信號，發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換為電脈衝信號，經過超聲波接收電路後變頻，返回的信號經過74LS14 比較器的整形以及RC濾波器的濾波後直接接入Pl.l埠 ，濾波器通過調整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射頻率一半的超聲波信號；報瞀器7是一個 蜂鳴裝置，通過單片機程序控制，當Pl. 2出現高電平時，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觸發器組成，超聲波接收電路5 輸出的電脈衝信號輸入D觸發器的CLK端，D端與巧端相連，當CLK每遇到一個上升沿電 平時，Q彌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， 實現了變頻功能，然後Q端的輸出信號通過超聲波發射器4發射出變頻後的聲波信號。
裝上電池後，首先摁下復位開關使得系統初始化，單片機系統才開始運行，單片機系統 工作程序如圖4框圖所示:然後內部程序將等待用戶重新設定檢測距離，在可攜式超聲波報 警器的控制面板上有三個設定手機與報警器距離L的按鍵可供選擇(三個按鍵分別確定的距離 L=l， 2， i術)，只要用戶摁下任何一個按鍵時，單片機控制系統內的程序把按鍵對應的距離L 換算為時間t，然後程序控制超聲波發射器開始發射h(Hz)超聲波，同時單片機開始計時， 當可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 停止計時，得到時間差At，當At〉t時，則控制系統啟動報警器7發出罾報，當時間差厶Kt, 則控制系統啟動超聲波發射器再次發射頻率為f^(Hz)的超聲波。
如果用戶想重新設定手機與報警器距離L時，必須先摁下復位開關，讓單片機系統初始化。
權利要求1.一種手機超聲波防盜裝置，其特徵在於a)它包括有隨身攜帶的可攜式超聲波報警器和嵌入手機內部晶片的微型變頻器；b)可攜式超聲波報警器內有單片機控制系統，通過各引腳分別與時鐘電路、復位電路、超聲波發射器，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施密特比較器並聯組成，輸出端並接到單片機接口；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施密特比較器並聯組成，電路的輸出端並接到單片機接口；變頻電路包括一個D觸發器，超聲波接收電路的輸出端與D觸發器的CLK端連接，D埠與端相連，Q輸出端與超聲波發射器連接；d)控制系統控制超聲波發射器，報警器和計時器；控制系統由單片機編程實現。
2. 根據權利要求1所述的一種手機超聲波防盜裝置，其特徵在於可攜式超聲波報警器超聲 波信號頻率為f-XHz，通過超聲波發射器發射到微型變頻器的超聲波接收器後，經整形、 濾波、分頻，頻率為f=X/2Hz，可攜式超聲波報擎器的超聲波接收器只接收頻率為f=X/2Hz的超聲波。
專利摘要一種手機超聲波防盜裝置，它包括有隨身攜帶的可攜式超聲波報警器和嵌入手機內部晶片的微型變頻器；可攜式超聲波報警器內有單片機控制系統，通過引腳分別與時鐘電路、復位電路、超聲波發射器，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施密特比較器並聯組成，輸出端並接到單片機接口。微型變頻器由超聲波接收器、變頻電路和超聲波發射器組成；變頻電路包括一個D觸發器，超聲波接收電路的輸出端與D觸發器的CLK端連接，D埠與Q端相連，Q端的輸出端與超聲波發射器連接；控制系統由單片機編程實現，控制超聲波發射器，報警器和計時器。本實用新型結構簡單，不但可防盜，而且可防止手機遺忘。
文檔編號H04M11/04GK201118718SQ20072007407
公開日2008年9月17日 申請日期2007年8月24日 優先權日2007年8月24日
發明者胡永海, 燕 魏 申請人:上海理工大學