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嵌入式防盗系统应用蓝牙技术的研究

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王海珍

【摘要】从防盗的角度，开发出了一款嵌入式防盗系统，在系统中应用了MSP430单片机和蓝牙技术，可以通过智能手机控制端，判断手机与防盗器的距离，实现防盗功能。

【关键词】嵌入式防盗系统蓝牙技术 MSP430单片机

前言：最近几年，伴随着人们生活水平的提高，一些贵重物品经常会出现丢失问题，给人们带来巨大的经济损失。在这种情况下，电子防盗器得以产生，凭借小体积、低功率的特点，受到了越来越多的关注。本文在传统电子防盗器的基础上，设计出了一种基于蓝牙技术的嵌入式防盗系统，经测试，系统具备良好的实用性。

一、系统总体设计

本文开发的嵌入式防盗系统包括了包括了硬件和软件两部分内容，硬件防盗器本身的体积小、质量轻，可以与贵重物品放在一起来实现防盗功能，而软件系统包括了单片机嵌入软件和手机端应用程序两部分，通过蓝牙技术实现信息传输。从防盗的角度考虑，可以对防盗器进行报警设置，当蓝牙连接断开，或者手机与防盗器之间的距离超出安全距离时，就会发出警报信息。利用智能手机应用程序，通过RSSI，对手机和防盗器之间的距离进行识别和判断，如果监测到手机与防盗器之前的距离过远，则会向防盗器发出报警信息，使得防盗器可以及时报警。

二、硬件系统设计

在控制模块中，采用的是MSP430单片机，其本身低功耗的特点可以在很大程度上减少防盗器的能耗，同时单片机也可以根据防盗器系统本身的状态，以及智能手机发出的指令信息，向功能模块发送控制信号，控制器完成相应的操作。蓝牙模块选择CSR蓝牙芯片，可以支持AT指令集，经单片机和串口，实现数据通信功能。而当手机蓝牙与蓝牙模块实现连接后，可以在智能手机和防盗器之间实现无线通信，对控制指令和数据进行有效传输。电源模块的主要功能，是为防盗系统提供电源支持，包括了LDO芯片和小型锂电池，锂电池本身的充电功能使得防盗器不需要频繁的更换电池，实用性更强，而LDO芯片则可以将锂电池输出的电压控制在3.3V，以确保防盗器的正常工作。报警模块可以选择音乐芯片，也可以选择蜂鸣器，当单片机接收到手机指令，或者检测到蓝牙连接断开后，会控制报警模块响铃，发出警报。

三、软件系统设计

1、嵌入式软件系统。嵌入式软件系统主要是针对单片机而言，需要实现的基本功能，包括信号接收、操作执行、响铃控制以及对蓝牙模块名称和密码的修改等。当接收到手机应用程序发送的操作指令后，单片机还需要对指令的正确性进行判断，其接收到错误命令的概率，与指令码集的最小码距密切相关。这里假设指令码集的大小为n，码距为d，指令码本身的长度为L，则出现错误命令的概率为（n-1）Ped（1-Pe）L-d，其中的Pe表示信道误码率。可以看出，指令码集的最小码距越大，则出现错误命令的概率越低，因此，在对蓝牙指令集进行选择时，应该尽量选择最小码距较大的类型。

2、应用软件系统。这里以安卓系统为例进行分析，结合 Android 平台提供的UI管理机制意见和蓝牙管理接口，可以很方便的完成智能手机与防盗器之间的蓝牙通信。手機应用软件系统中的功能模块包括了主界面、蓝牙设备服务、设备列表、设备功能以及环境参数设置等，这里以蓝牙设备服务模块为例，对其进行简单分析。该模块具备四种不同的状态，当软件启动时，通过初始化操作，进入就绪状态，结合相应的函数，获取手机端默认的蓝牙适配器，分析其是否可用，若可用，则服务模块会自动转化为侦听状态。在该状态下，如果受到蓝牙设备的连接请求，则会尝试建立蓝牙连接，并将模块转化为已连接状态。如果在侦听状态下，获得前台模块发出的连接请求，则模块会自动切换成请求连接状态，在得到防盗器响应的情况下，就会成功创建蓝牙连接，转换位已连接状态，并且终止其他一切现成，创建起Connected Thread线程来帮助维持连接。

结语：本文基于蓝牙技术，提出了一种嵌入式防盗系统，其本身具有体积小、质量轻、功耗低的特点，可以通过智能手机应用程序，实现远程操控，手机端程序操作界面简单，功能齐全，在5m之内的测距精度可以达到1m左右。经测试，距离超过5m时，软件测算出的距离存在一定的偏差，不过可以通过防盗器报警功能进行弥补。后续可以对系统进行持续优化，增加GPS模块，实现对防盗器的准确定位，进一步提升防盗效果。

参考文献

[1]王晓玲.蓝牙技术在嵌入式无线传感器网络中的运用要点研究[J].硅谷，2014，（24）：43.

[2]王聪，郭晖.嵌入式系统无线通信技术的应用研究[J].科技创新导报，2010，（21）：14.

[3]袁晓峰，赵越，李岩，等.一种基于蓝牙技术的嵌入式防盗系统设计[J].现代电子技术，2014，37（4）：45-48.

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