基於無線電的防遺失報警裝置及抗同頻幹擾報警方法
2023-05-11 10:25:41
專利名稱：基於無線電的防遺失報警裝置及抗同頻幹擾報警方法
技術領域：
本發明涉及安防報警領域，更確切地說，涉及一種用於防止用戶隨身攜帶箱包、錢包等遺失的基於無線電的防遺失報警裝置及抗同頻幹擾報警方法。
背景技術：
當前的無線防遺失產品，由無線電接收和無線電發送兩部分組成。無線電頻率採用315MHz或433MHz的公眾頻段。無線電接收和無線電發送模塊一一對應，當無線接收模塊和與之對應的無線發送模塊之間的距離超過5～10米時，接收器就會因為接收不到發射端發送過來的信號而發出聲音或振動報警，提醒用戶注意隨身攜帶的箱包物品。但是傳統的無線防遺失產品存在兩個很嚴重的缺陷其一就是雖然能夠保證防遺失產品接收和發送一一對應，但是當多組無線防遺失產品在小範圍內同時工作的時候會因為產生同頻幹擾而誤報警。即便是通過分頻發送也只能防止少數幾組在小範圍內的同頻幹擾。其二，無線收發模塊處於連續工作狀態，功耗相對太大，因此電池使用壽命很短。
發明內容
為了克服現有防遺失裝置的同頻幹擾和高功耗的不足，本發明提供一種基於無線電的防遺失報警裝置及抗同頻幹擾報警方法，能夠在短距離範圍內提醒用戶及時注意隨身攜帶的箱包、錢包等貴重物品。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種基於無線電的防遺失報警裝置，包括發送器和接收器，其特徵在於，發送器包括一單片機；一無線發送模塊，與單片機相連；一振蕩電路，由電容C4、C5和晶體振蕩器組成，與單片機相連；一復位電路，由電阻R3和電容C6串連組成，與單片機相連；一指示電路，由指示燈和電阻R4組成，與單片機相連；一天線，與無線發送模塊相連。接收器包括一單片機；一電子開關，與單片機相連；一無線接收模塊，分別與單片機和電子開關相連；一振蕩電路，由電容C1、C2和晶體振蕩器組成，與單片機相連；一復位電路，由電阻R1和電容C3串連組成，與單片機相連；一指示電路，由指示燈和電阻R2組成，與單片機相連；一報警電路，由三極體和報警器組成，與單片機相連。
一種應用上述的基於無線電的防遺失報警裝置的抗同頻幹擾報警方法，其特徵在於，包括以下步驟(1)送器發送信號在發送器的單片機控制下，無線發送模塊將由單片機對應管腳串行輸出的數據周期性地通過天線向周圍空間發射；每個周期內，數據的發送時間由單片機產生的隨機數決定，多組發射器同時工作時採用時分多路復用，克服了同頻幹擾及高功耗問題。
(2)接收器接收信號無線接收模塊接收從發送器傳來的無線電信號並將信號轉化為數位訊號，數位訊號通過數據線經單片機引腳串行輸入，並由單片機對輸入的數據進行處理；每次傳送的信息主要包括偽碼、下一次發送的時間間隔值和唯一對應的編碼ID。
(3)接收器報警當接收器接收到的信息編碼值和接收器固有的碼值一致時，接收器單片機根據下一次發送的時間間隔信息，通過電子開關關閉無線電接收模塊以節省能耗，在間隔時間過後，通過電子開關重新開啟無線電接收模塊進入下一次接收狀態；如果接收器連續兩次沒有接收到與之對應的ID碼值信號，那麼接收器的單片機就通過三極體控制報警器發出警報。
本發明的有益效果是可以很好的抑制小範圍內多組無線防遺失器同時工作時因同頻幹擾而引起誤報警，在10米直徑範圍內，支持大於50組裝置無幹擾工作。同時降低了無線發送模塊和接收模塊的功耗，延長了電池使用壽命，避免了需要經常更換電池的麻煩，給用戶帶來了方便。接收器使用兩節電量為750mAh的7號鎳氫充電電池供電，可連續使用一個月；發送器使用兩節電量為750mAh的7號鎳氫充電電池供電，可連續使用兩個月。
圖1是本發明基於無線電的防遺失報警裝置發送器的電路原理圖；圖2是本發明基於無線電的防遺失報警裝置接收器的電路原理圖。
具體實施例方式
本發明利用單片機控制無線收發模塊，採用時分多路復用的信道佔用方法，即發送器發送的帶有唯一編碼的信號在固定周期內隨機發送。由於固定周期的值遠遠大於發送器一次信息發送所需要時間，同時在每個固定周期內發送的起始時間又是隨機產生的，所以能很好地把在小範圍內多組同時工作的無線防遺失器發送的信號在時間域上錯開，很好的抑制了無線電同頻幹擾問題。發送器只是在固定時間周期內發送一次信息，發送信息的時間遠小於固定時間周期，即無線發送模塊大部分時間處於停止發送的狀態，發送器的功耗就降低了。發送器在發送的信息中帶有下一次發送時間的信息，接收器收到發送的信息後根據這個時間信息停止工作一定的時間間隔，然後重新開啟並接收下一次信息。這樣使得接收器的功耗降低為一直接收狀態下的一半左右甚至更低。
下面根據附圖詳細說明本發明具體實施例。
圖1示出了本發明基於無線電的防遺失報警裝置發送器的電路。圖中單片機12，晶體振蕩器14，電容C4、C5、C6，電阻R3組成基本的單片機系統，用於對無線發送模塊13進行控制。單片機12可以採用TI公司生產的MSP430F1101A，其Vcc引腳接電源正極11，引腳Gnd接電源負極15。電容C4和C5的一端分別連接晶體振蕩器14的兩個引腳，構成振蕩電路，與單片機12的clk1引腳和clk2引腳相連，另一端接電源負極15。電阻R3一端接電源正極11，另一端與電容C6的一端相連，組成單片機12的復位電路，同時與單片機12的引腳Reset相連，電容C6的另一端接電源負極15。指示燈16一端與單片機12的任意I/O口相連，另一端與電阻R3相連後接電源負極15，用於指示接收器的工作狀態，「燈亮」代表接收器處於工作狀態，「燈滅」代表接收器處於停止工作狀態。無線發送模塊13可以採用F101模塊，它的引腳Vcc與電源正極11相連，引腳Gnd接電源負極15，引腳data與單片機2的任意I/O口相連。天線17與無線發送模塊13的引腳ANT相連。
在單片機12的控制下，無線發送模塊13將由單片機12對應管腳串行輸出的數據周期性地通過天線9向周圍空間發射。每個周期內，數據的發送時間由單片機12產生的隨機數決定，多組發射器同時工作時採用時分多路復用，克服了同頻幹擾及高功耗問題。發送器的單片機同時將下一次發送的大概時間間隔也通過數據形式發送給接收器，根據這些數據信息，極大減少了接收器的功耗。由於發射周期遠遠大於每次發送數據所需要的時間，因此發射端大部分時間處於空閒狀態，這樣確保了發射端的低功耗。
圖2示出了本發明基於無線電的防遺失報警裝置接收器的電路，圖中，單片機2，晶體振蕩器4，電容C1、C2、C3，電阻R1組成基本的單片機系統，用於對無線接收模塊3進行控制。單片機2可以採用TI公司生產的MSP430F1101A，其Vcc引腳接電源正極1，引腳Gnd接電源負極5。電容C1和C2的一端分別連接晶體振蕩器4的兩個引腳，構成振蕩電路，與單片機2的clk1引腳和clk2引腳相連，另一端接電源負極5。電阻R1一端接電源正極1，另一端與電容C3的一端相連，組成單片機2的復位電路，同時與單片機2的引腳Reset相連，電容C3的另一端接電源負極5。指示燈7一端與單片機2的任意I/O口相連，另一端與電阻R2相連後接電源負極5，用於指示接收器的工作狀態，「燈亮」代表接收器處於工作狀態，「燈滅」代表接收器處於停止工作狀態。電子開關6可以採用FairChild公司生產的CD4052，其引腳Vcc接電源正極1，引腳Gnd接電源負極5，它的任意控制引腳與單片機2的任意I/O口相連，它的任意輸出引腳與無線接收模塊3的引腳Vcc相連。無線接收模塊3可以採用F101模塊，它的引腳Vcc與電子開關6的任意輸出引腳相連，引腳Gnd接電源負極5，引腳data與單片機2的任意I/O口相連。三極體8的基極與單片機的任意I/O口相連，集電極與電源正極1相連，發射極與報警器9相連後接電源負極5，報警器可以採用蜂鳴片或振動器。
無線接收模塊3接收從發送器傳來的無線電信號並將信號轉化為數位訊號，數位訊號通過數據線經單片機2引腳串行輸入，並由單片機對輸入的數據進行處理。每次傳送的信息主要包括偽碼、下一次發送的時間間隔值和唯一對應的編碼(ID)。當接收器接收到的信息編碼值和接收器固有的碼值一致時，接收器單片機根據下一次發送的時間間隔信息，通過電子開關6關閉無線電接收模塊以節省能耗，在間隔時間過後，通過電子開關重新開啟無線電接收模塊進入下一次接收狀態。如果接收器連續兩次沒有接收到與之對應的ID碼值信號，那麼接收器單片機2就通過三極體8，控制報警器9發出警報，提醒用戶注意隨身攜帶的箱包等貴重物品。
上述實施例用來解釋說明本發明，而不是對本發明進行限制，在本發明的精神和權利要求的保護範圍內，對本發明作出的任何修改和改變，都落入本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種基於無線電的防遺失報警裝置，包括發送器和接收器，其特徵在於，發送器包括一單片機；一無線發送模塊，與單片機相連；一振蕩電路，由電容C4、C5和晶體振蕩器組成，與單片機相連；一復位電路，由電阻R3和電容C6串連組成，與單片機相連；一指示電路，由指示燈和電阻R4組成，與單片機相連；一天線，與無線發送模塊相連；接收器包括一單片機；一電子開關，與單片機相連；一無線接收模塊，分別與單片機和電子開關相連；一振蕩電路，由電容C1、C2和晶體振蕩器組成，與單片機相連；一復位電路，由電阻R1和電容C3串連組成，與單片機相連；一指示電路，由指示燈和電阻R2組成，與單片機相連；一報警電路，由三極體和報警器組成，與單片機相連。
2.根據權利要求1所述的基於無線電的防遺失報警裝置，其特徵在於，所述報警器為蜂鳴片或振動器。
3.一種應用權利要求1所述的基於無線電的防遺失報警裝置的抗同頻幹擾報警方法，其特徵在於，包括以下步驟(1)發送器發送信號在發送器的單片機控制下，無線發送模塊將由單片機對應管腳串行輸出的數據周期性地通過天線向周圍空間發射；每個周期內，數據的發送時間由單片機產生的隨機數決定，多組發射器同時工作時採用時分多路復用，克服了同頻幹擾及高功耗問題。(2)接收器接收信號無線接收模塊接收從發送器傳來的無線電信號並將信號轉化為數位訊號，數位訊號通過數據線經單片機引腳串行輸入，並由單片機對輸入的數據進行處理；每次傳送的信息主要包括偽碼、下一次發送的時間間隔值和唯一對應的編碼ID。(3)接收器報警當接收器接收到的信息編碼值和接收器固有的碼值一致時，接收器單片機根據下一次發送的時間間隔信息，通過電子開關關閉無線電接收模塊以節省能耗，在間隔時間過後，通過電子開關重新開啟無線電接收模塊進入下一次接收狀態；如果接收器連續兩次沒有接收到與之對應的ID碼值信號，那麼接收器的單片機就通過三極體控制報警器發出警報。
全文摘要
本發明公開了一種基於無線電的防遺失報警裝置，該裝置用於防止貴重箱包等隨身攜帶物品遺失。無線防遺失裝置由信號發射和信號接收兩部分組成。發射部分放在箱包中，接收部分由用戶隨身攜帶，當用戶和自己隨身攜帶的箱包超過一定距離的時候，用戶隨身攜帶的接收器將發出刺耳鳴叫或者持續震動進行警報，及時提醒用戶注意攜帶箱包，以免遺忘或者失竊。本發明採用單片機對無線收發模塊進行控制，多組防遺失裝置採用時分多路復用的信道佔用方式，有效克服小範圍內多組裝置因同頻幹擾而無法同時工作的問題，同時降低了無線發送模塊和接收模塊的功耗，延長了電池使用壽命，避免了需要經常更換電池的麻煩，給用戶帶來了方便。
文檔編號G08B25/14GK1588467SQ20041006640
公開日2005年3月2日 申請日期2004年9月13日 優先權日2004年9月13日
發明者皮道映, 徐建國, 薛弼 申請人:浙江大學