基于A(yíng)ttiny13的投影儀防盜器設計

摘要：介紹一種以Atmel公司的Attiny13為處理器的投影儀防盜器設計方案。該防盜器具有功耗低，功能完整，防盜效果良好等特點(diǎn)，除具有報警功能外，防盜器還具有以無(wú)線(xiàn)方式向主機發(fā)送報警信號的功能。采用315 MHz發(fā)射模塊實(shí)現無(wú)線(xiàn)信號發(fā)送。該投影儀防盜器可適應眾多廠(chǎng)家生產(chǎn)的防盜器主機。
關(guān)鍵詞：Attiny13單片機；防盜器；投影儀；無(wú)線(xiàn)發(fā)射模塊

1 引言
隨著(zhù)電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各大高校、企業(yè)，以及政府部門(mén)采購投影儀的數量增多，隨之也要求投影儀有防盜功能。設計實(shí)現一款投影儀防盜器，該防盜器功耗低，防盜效果良好，內置電池正常情況下可連續工作一年。

2 投影儀防盜器的硬件設計
該投影儀防盜器主要具有兩部分。一部分為防盜器，安置在投影儀上，具有防盜作用；另一部分為電子鑰匙，該鑰匙防止因用戶(hù)更換電池而產(chǎn)生的誤報警情況。
這兩部分通過(guò)自定義三線(xiàn)通信實(shí)現數據傳輸。電子鑰匙通過(guò)自定義三線(xiàn)通信接口向防盜器發(fā)送一個(gè)數據量，防盜器通過(guò)判斷該數據量來(lái)選擇是否關(guān)閉報警功能。圖1為投影儀防盜器系統總體框圖。

2．1 防盜器部分
圖2為投影儀的防盜器部分框圖。該防盜器的設計主要考慮低功耗，實(shí)現簡(jiǎn)單，功能完整等方面。選用Attinv13為MCU。該防盜器系統主要由自定義三線(xiàn)接口，防盜電路，蜂鳴器報警電路和電池等部分組成。在移動(dòng)投影儀時(shí)，Attiny13通過(guò)內部A／D轉換器采集防盜電路的電壓變化，Attiny13向蜂鳴器以及無(wú)線(xiàn)模塊發(fā)送控制信號，從而實(shí)現報警。

圖3為Attiny13部分電路圖。Attiny13是Atmel公司生產(chǎn)的基于增強的AVR RISC結構的低功耗8位CMOS微控制器，具有高性能，低功耗的特點(diǎn)。片上具有1 K F1ash，64字節EEPROM，64字節SDRAM。片內還具有4路10位A／D轉換器。該系統設計選用Attiny13做為MCU主要是考慮其自身功耗低，工作在1 MHz，1．8 V條件下，電流消耗為240μA。

圖4為防盜器防盜電路原理圖。該部分采用多個(gè)水銀開(kāi)關(guān)和常閉開(kāi)關(guān)完成，同時(shí)使用Attiny13內部A／D轉換器采集電路變化而引起的電壓變化，從而判斷是否需要報警。

圖5為防盜器報警電路。CON2部分即是315 MHz無(wú)線(xiàn)模塊的電源和地線(xiàn)。該模塊生產(chǎn)廠(chǎng)家多，便于采購。蜂鳴器以及Attinv13的電源由3節鈕扣電池提供，315 MHz無(wú)線(xiàn)模塊電源采用9 V電池單獨提供。這兩種電池均為市場(chǎng)中常見(jiàn)電池，方便用戶(hù)購買(mǎi)以及更換。該部分電路圖中三極管VQ1起開(kāi)關(guān)作用，通過(guò)Attiny13一個(gè)通用I／O接口控制無(wú)線(xiàn)模塊的電源。因為Attiny13只有8個(gè)引腳，在考慮通信可靠性的情況下，采用自定義的三線(xiàn)通信。連接電路圖如圖6所示。

2．2 防盜器電子鑰匙
為了防止用戶(hù)因拆開(kāi)防盜器機殼更換電池而引起的誤報警，該防盜器同時(shí)還設計一款防盜器電子鑰匙。該電子鑰匙用于實(shí)現關(guān)閉防盜器報警功能，同時(shí)能夠測量防盜器電池電量，并能提醒用戶(hù)及時(shí)更換電池。該防盜器電子鑰匙采用ATmega168為處理器。采用這款MCU主要考慮其功耗低，電子鑰匙設計簡(jiǎn)單，容易實(shí)現等方面要求。該電子鑰匙測量防盜器電池電量，主要通過(guò)ATmega168片內A／D轉換器實(shí)現。

3 投影儀防盜器的軟件設計
圖7為投影儀防盜器主程序流程圖。系統上電后，Attiny13通過(guò)內部A／D轉換器持續的采集防盜電路電壓，如果電壓發(fā)生變化從而觸發(fā)報警功能。

而自定義三線(xiàn)通信主要分別采用MCU中斷引腳做為時(shí)鐘信號，1個(gè)通用I／O用于數據發(fā)送和數據接收，以及1個(gè)通用I／O做為觸發(fā)中斷信號。

4 結束語(yǔ)
充分利用Attiny13單片機特性，設計實(shí)現一款低功耗投影儀防盜器。該防盜器設計簡(jiǎn)單，成本低，能夠較好的完成投影儀防盜功能。采用315 MHz發(fā)射模塊實(shí)現無(wú)線(xiàn)信號發(fā)送，可適應眾多廠(chǎng)家生產(chǎn)的防盜器主機，主機采購容易且方便組合使用。