基于PIC單片機(jī)的無(wú)線實(shí)時(shí)監(jiān)控防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　一. 正文

　　前言

　　這款產(chǎn)品的制作歷經(jīng)了三個(gè)多月，這三個(gè)多月以來(lái)，我們組除了上課時(shí)間外，都埋頭于實(shí)驗(yàn)室，就連過(guò)年我們小組也都沒(méi)能在家多呆幾天，馬不停蹄的就趕到了學(xué)校。在這期間我們得到了老師和學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的大力支持，我們?cè)谛睦镉芍缘母屑?，現(xiàn)在產(chǎn)品終于做出來(lái)了，但還有很多不如意的地方，比如由于時(shí)間緊，產(chǎn)品僅僅還停留在功能實(shí)現(xiàn)完全的階段，還沒(méi)有進(jìn)行封裝和外形的設(shè)計(jì)，當(dāng)然產(chǎn)品可能還有許多其他的不足之處，希望評(píng)委能夠批評(píng)指正，謝謝!

　　在此感謝MIPS、Microchip、DIGILENT 公司對(duì)這次比賽的大力支持，我們將不遺余力的推廣你們的產(chǎn)品，讓更多的用戶能夠體驗(yàn)到你們產(chǎn)品的無(wú)窮魅力!

　　產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖

　　用到的實(shí)驗(yàn)設(shè)備：CEREBOT32MX4開(kāi)發(fā)板，PIC16F877A芯片，晶振，信號(hào)發(fā)射模塊，信號(hào)接收模塊，加速度模塊，USB接口，紅色指示燈，黃色指示燈，面包板，LCD顯示屏，蜂鳴器等。

　　產(chǎn)品工作原理

　　總所周知，在學(xué)校圖書(shū)館和教學(xué)樓等公開(kāi)場(chǎng)所，大學(xué)生因短暫離開(kāi)而導(dǎo)致的筆記本電腦丟失的事件時(shí)有發(fā)生，導(dǎo)致了廣大學(xué)生的利益受到了嚴(yán)重的損害。于是，我們就想，是不是能開(kāi)發(fā)一種新型的防盜系統(tǒng)，能夠方便有效的對(duì)筆記本進(jìn)行監(jiān)控，從而達(dá)到防盜的目的。對(duì)此我們組進(jìn)行了將近三個(gè)多月的調(diào)查和研究，終于找到一種高效而方便的防盜系統(tǒng)，通過(guò)PIC芯片的強(qiáng)大功能，從而實(shí)現(xiàn)防盜目的。

　　1.1筆記本防盜系統(tǒng)的現(xiàn)狀

　　筆記本防盜系統(tǒng)一直以來(lái)是個(gè)難題。目前為止雖然有很多種防盜的方法，如指紋防盜，密碼防盜，聲波監(jiān)控防盜等，但是這些方法都有一個(gè)致命的缺點(diǎn)，或者只是產(chǎn)生警報(bào)，或者是直接鎖定計(jì)算機(jī)不然就是對(duì)位置要求很高，同時(shí)無(wú)法達(dá)到明確告知哪一部筆記本被盜，而且這些防盜方法都是一對(duì)一鎖定防盜，浪費(fèi)了大量的資源等。

　　1.2我們針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行了大量的改進(jìn)。

　　拋棄了傳統(tǒng)的指紋防盜、密碼防盜以及聲波監(jiān)控防盜等筆記本防盜方法，通過(guò)PIC芯片實(shí)現(xiàn)防盜功能。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于使用方便，資源利用率高。首先產(chǎn)品大小大概和普通USB一致，而且無(wú)須精確定位，可以在特定范圍內(nèi)任意地方使用，同時(shí)最大特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的監(jiān)控，大大提高了資源的使用效率。

　　1.3這種防盜系統(tǒng)的大概框架如下：

　　通過(guò)子母機(jī)通訊，母機(jī)可以實(shí)現(xiàn)一對(duì)多監(jiān)控，同時(shí)能準(zhǔn)確識(shí)別哪一部電腦產(chǎn)生異常。原理是通過(guò)子機(jī)和母機(jī)之間的通訊，通過(guò)特定程序?qū)崿F(xiàn)防盜功能。具體請(qǐng)參照詳細(xì)原理說(shuō)明。

　　二. 技術(shù)和原理

　　核心原理是子母機(jī)之間的通訊。首先，子機(jī)由筆記本電腦USB接口提供電源，母機(jī)則固定在同一個(gè)地方，在一定范圍內(nèi)實(shí)行監(jiān)控。當(dāng)子機(jī)插入筆記本的瞬間，子機(jī)發(fā)送信號(hào)A讓母機(jī)接收，母機(jī)對(duì)該子機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。子機(jī)內(nèi)部裝有加速度傳感器，如果筆記本電腦被移動(dòng)，則產(chǎn)生加速度，從而子機(jī)感應(yīng)后給母機(jī)發(fā)送信號(hào)C，母機(jī)實(shí)現(xiàn)報(bào)警，同時(shí)顯示異常電腦的號(hào)碼。如果非正常拔出子機(jī)，則母機(jī)和子機(jī)聯(lián)系中斷，同時(shí)也會(huì)使母機(jī)報(bào)警。只有當(dāng)使用者通過(guò)人為發(fā)送信息B，才可以安全退出保護(hù)模式。從而實(shí)現(xiàn)了筆記本防盜的目的。

　　三. 總結(jié)

　　從上面的產(chǎn)品功能介紹看，這是一款非常實(shí)用的筆記本防盜裝置，這款產(chǎn)品的產(chǎn)生正好彌補(bǔ)相關(guān)防盜產(chǎn)品在筆記本防盜領(lǐng)域的不足。它采用的實(shí)時(shí)監(jiān)控，一對(duì)多工作理念，確保筆記本在自己視線范圍外，你也能夠放心將筆記本監(jiān)控權(quán)交給公共場(chǎng)合的管理員，比如圖書(shū)館門(mén)衛(wèi)，或者是自習(xí)室的管理員，由于無(wú)線發(fā)射范圍非常廣，監(jiān)控信號(hào)可以覆蓋到整個(gè)課室乃至整個(gè)樓層，并且在一些隱蔽的地方仍然具有無(wú)線監(jiān)控信號(hào)。另外，這款產(chǎn)品采用一對(duì)多的工作模式，即多個(gè)防盜鎖(子機(jī))共同工作于同一臺(tái)數(shù)據(jù)終端(母機(jī))，如此，便符合簡(jiǎn)易，實(shí)用的特點(diǎn)，并且降低了成本。在公共場(chǎng)合，只需一臺(tái)母機(jī)(基于PIC32)便可以同多臺(tái)防盜鎖進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，這解決了圖書(shū)館、自習(xí)室等出現(xiàn)多臺(tái)筆記本卻無(wú)法進(jìn)行每臺(tái)筆記本的監(jiān)控問(wèn)題。

　　母機(jī)的設(shè)計(jì)具有相當(dāng)大的靈活性，由于比賽提供的CEREBOT 32MX4功能非常強(qiáng)大，我們?cè)谒鼜?qiáng)大的功能下完全可以發(fā)揮想象，設(shè)計(jì)成“人機(jī)互動(dòng)”就是我們的構(gòu)想，在工作模式中，我們可以設(shè)想設(shè)計(jì)出人性化的顯示界面，這樣可以更好的進(jìn)行子機(jī)編碼監(jiān)控，并且在調(diào)整工作參數(shù)等方面具有更好的操作性，讓母機(jī)的設(shè)計(jì)更人性更易于操作。

　　子機(jī)的設(shè)計(jì)是非常簡(jiǎn)單的，主要是考慮到子機(jī)的便攜性與經(jīng)濟(jì)性，我們是這樣設(shè)想的：公共場(chǎng)合，比如大學(xué)的圖書(shū)館，由圖書(shū)館提供母機(jī)，子機(jī)由老師學(xué)生等有需要的人士提供，由于子機(jī)的體積小、重量輕的特點(diǎn)，它的便攜性非常適合經(jīng)常外帶筆記本的人士，由于成本非常低廉，是每個(gè)人都可以接受的，這款產(chǎn)品的便攜性與經(jīng)濟(jì)性有助于促進(jìn)這一系統(tǒng)在市場(chǎng)上的推廣。

　　從產(chǎn)品構(gòu)思到產(chǎn)品設(shè)計(jì)，再?gòu)漠a(chǎn)品設(shè)計(jì)到產(chǎn)品檢測(cè)，我們遇到了非常多的問(wèn)題，雖然產(chǎn)品的原理并不復(fù)雜，但由于所學(xué)知識(shí)的不足，導(dǎo)致產(chǎn)品進(jìn)度過(guò)慢，時(shí)間上勉強(qiáng)跟上了比賽進(jìn)度，目前做出的產(chǎn)品實(shí)際效果差強(qiáng)人意，但我們相信這款產(chǎn)品一定有它的優(yōu)勢(shì)，畢竟它的實(shí)用性可以解決筆記本防盜的相關(guān)問(wèn)題，可以為人們提供方便，這就是我們遇到困難迎難而上的動(dòng)力，目前我們團(tuán)隊(duì)仍然在繼續(xù)產(chǎn)品改良，我們相信一定會(huì)讓這一產(chǎn)品發(fā)揮出它應(yīng)有的作用，讓擁有筆記本的每個(gè)同學(xué)都可以放心的把筆記本交給我們的產(chǎn)品。

　　最后，整個(gè)產(chǎn)品的產(chǎn)生正是在大賽提供的CEREBOT 32MX4強(qiáng)大功能下完成的，所以，非常感謝這次由MIPS、Microchip、DIGILENT主辦的比賽，我們希望這類(lèi)比賽以后可以多多舉辦，讓更多的人體驗(yàn)PIC嵌入式單片機(jī)帶給他們的便捷，感受單片機(jī)帶給他們的喜悅。