專利名稱：一種手機(jī)超聲波防盜裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及手機(jī)防盜裝置，具體涉及一種利用超聲波原理設(shè)計(jì)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(gè)提醒裝置，或防盜報(bào)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(shí)檢測到是
未授權(quán)的sim卡(不是你的卡)，手機(jī)就會(huì)自動(dòng)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(shí)的情況下進(jìn)行的自動(dòng)操作，對手機(jī)防盜不能及時(shí)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(bào)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(shí)別和防盜功能，主人從手機(jī)套內(nèi)取出手機(jī)也會(huì)發(fā)出警報(bào)，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。
對月贈(zèng)
本實(shí)用新型公開一種手機(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(shí)不能發(fā)出任何信息或呼叫，僅可資料回傳，而發(fā)明專利"手機(jī)防盜裝置"與手機(jī)是一體機(jī)， 一旦分離就報(bào)警，主人使用手機(jī)也會(huì)報(bào)警，不具有真正意義上的識(shí)別和防盜功能。本實(shí)用新 型利用超聲波可以測量距離的原理，設(shè)計(jì)一手機(jī)超聲波防盜報(bào)黌裝置，報(bào)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(bào)警，從而實(shí)現(xiàn)手機(jī)防盜 目的。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是由大體攜帶一終端系統(tǒng)，此系統(tǒng)集超聲波發(fā)射，接收，計(jì)時(shí)， 報(bào)警及控制系統(tǒng)于一體，稱為便攜式超聲波揮瞀器。單片機(jī)控制系統(tǒng)通過計(jì)算超聲波脈沖發(fā) 射與接受的時(shí)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(bào)警 器發(fā)射的超聲波脈沖其頻率f^X Hz ,變頻X/2Hz,同時(shí)發(fā)射變頻后的超聲波脈沖其頻率 ，X/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(bào)。在保證接受頻率的便攜式超聲波報(bào)擎器的接 收端只接收頻率—X/2Hz的超聲波的同時(shí)，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(shí)間的計(jì)時(shí)，計(jì)算手機(jī)與便攜式超聲波報(bào)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(shí)間差。從而通過對兩者距離變化的判斷 發(fā)出警報(bào)，達(dá)到防盜的目的。
一種手機(jī)超聲波防盜裝置，其特征在于 &)它包括有隨身攜帶的便攜式超聲波報(bào)瞀器和嵌入手機(jī)內(nèi)部芯片的^[型變頻器-.
b) 便攜式超聲波報(bào)警器內(nèi)有單片機(jī)控制系統(tǒng)，通過各引腳分別與時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、超聲 波發(fā)射器，超聲波接收器和報(bào)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(gè)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端口與巧端相連，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(bào)瞀器和計(jì)時(shí)器；控制系統(tǒng)由單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)。
便攜式超聲波報(bào)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f^02Hz，便攜式超聲波報(bào)警器的超聲波接收 器只接收頻率為，X/2Hz的超聲波。
本實(shí)用新型手機(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(bào)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，本實(shí)用新型裝置需要一對一使用，超 聲波發(fā)射器發(fā)射頻率f^x(Hz)可由便攜式超聲波報(bào)蒈器出廠時(shí)單片機(jī)內(nèi)的程序決定，為了保證 每臺(tái)手機(jī)超聲波防盜裝置在使用時(shí)互不干擾，可以通過對每臺(tái)裝置進(jìn)行單片機(jī)編程時(shí)賦予不 同的發(fā)射頻率X值實(shí)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(shí) 別性，所以給X賦值為(40+100i) KHz, (i=0, 1， 2, 3， 4…),因?yàn)槌暡òl(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(tái)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(shí)現(xiàn)每臺(tái)手機(jī)超聲波防盜裝置的唯一性，使用時(shí)互 不干擾。本實(shí)用新型的有益效果是報(bào)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(shí)，報(bào)警器發(fā)出警報(bào)，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I 一種手機(jī)超聲波防盜裝置原理框圖2為89C51單片機(jī)的最小系統(tǒng)及外接電路圖3微型變頻裝置電路圖4單片機(jī)系統(tǒng)工作程序框圖。
1.時(shí)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(bào)警器，8.變頻電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型加以詳細(xì)說明。但本實(shí)施例并不用于限制本實(shí)用新 型，凡是采用本實(shí)用新型的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。 本實(shí)施例選用89C51單片機(jī)，變頻頻率為fKX/2Hz。
一種手機(jī)超聲波防盜裝置，包括有隨身攜帶的便攜式超聲波報(bào)聱器和嵌入手機(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(bào)瞀器中的超聲波發(fā)射器發(fā)射具有特 定頻率^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h(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~ x/2(Hz)頻率的超聲波脈沖；便攜式超聲波報(bào)警器的超聲波接收器6，經(jīng)整 形濾波后將檢測到頻率為—x/2(Hz)的超聲波脈沖，轉(zhuǎn)換為電信號，送入89C51單片機(jī)3，由 單片機(jī)分析開始發(fā)射脈沖至接收到脈沖的時(shí)間差厶t,同時(shí)將厶t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(shí)間差厶1>1(1為預(yù)先設(shè)定值)，則控制系統(tǒng)啟動(dòng)報(bào)警器7發(fā)出 瞀報(bào)，當(dāng)時(shí)間差A(yù)t〈t，則控制系統(tǒng)啟動(dòng)超聲波發(fā)生器再次發(fā)射頻率為fNt(Hz)的超聲波。
便攜式超聲波報(bào)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(shí)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(bào)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(shí)鐘電路1-XTAL為晶振產(chǎn)生器，微調(diào)電容C1、 C2構(gòu)成內(nèi)部展蕩，產(chǎn)生頻率為12MHZ的時(shí)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(dòng)復(fù)位方式，摁下開關(guān)S1時(shí)，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(shí)，RST端出現(xiàn)髙電平，當(dāng)髙電平持續(xù)20ms以上時(shí)，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(bào)瞀器7是一個(gè) 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(shí)，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(gè)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端與巧端相連，當(dāng)CLK每遇到一個(gè)上升沿電 平時(shí)，Q彌的電平就會(huì)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(shí)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(yùn)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(bào) 警器的控制面板上有三個(gè)設(shè)定手機(jī)與報(bào)警器距離L的按鍵可供選擇(三個(gè)按鍵分別確定的距離 L=l， 2， i術(shù))，只要用戶摁下任何一個(gè)按鍵時(shí)，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(shí)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(shí)單片機(jī)開始計(jì)時(shí)， 當(dāng)便攜式超聲波報(bào)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(shí)，單片機(jī) 停止計(jì)時(shí)，得到時(shí)間差A(yù)t，當(dāng)At〉t時(shí)，則控制系統(tǒng)啟動(dòng)報(bào)警器7發(fā)出罾報(bào)，當(dāng)時(shí)間差厶Kt, 則控制系統(tǒng)啟動(dòng)超聲波發(fā)射器再次發(fā)射頻率為f^(Hz)的超聲波。
如果用戶想重新設(shè)定手機(jī)與報(bào)警器距離L時(shí)，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1.一種手機(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(bào)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(bào)警器內(nèi)有單片機(jī)控制系統(tǒng)，通過各引腳分別與時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、超聲波發(fā)射器，超聲波接收器和報(bào)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(gè)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(bào)警器和計(jì)時(shí)器；控制系統(tǒng)由單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手機(jī)超聲波防盜裝置，其特征在于便攜式超聲波報(bào)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f=X/2Hz，便攜式超聲波報(bào)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(jī)超聲波防盜裝置，它包括有隨身攜帶的便攜式超聲波報(bào)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(bào)警器內(nèi)有單片機(jī)控制系統(tǒng)，通過引腳分別與時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、超聲波發(fā)射器，超聲波接收器和報(bào)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(gè)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(shí)現(xiàn)，控制超聲波發(fā)射器，報(bào)警器和計(jì)時(shí)器。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，不但可防盜，而且可防止手機(jī)遺忘。
文檔編號H04M11/04GK201118718SQ20072007407
公開日2008年9月17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)