基于PIC單片機的無(wú)線(xiàn)實(shí)時(shí)監控防盜系統的設計與實(shí)現

　　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)導的大力支持，我們在心里由衷的感激，現在產(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)現完全的階段，還沒(méi)有進(jìn)行封裝和外形的設計，當然產(chǎn)品可能還有許多其他的不足之處，希望評委能夠批評指正，謝謝!

　　在此感謝MIPS、Microchip、DIGILENT 公司對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(hù)能夠體驗到你們產(chǎn)品的無(wú)窮魅力!

　　產(chǎn)品結構示意圖

　　用到的實(shí)驗設備：CEREBOT32MX4開(kāi)發(fā)板，PIC16F877A芯片，晶振，信號發(fā)射模塊，信號接收模塊，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)而導致的筆記本電腦丟失的事件時(shí)有發(fā)生，導致了廣大學(xué)生的利益受到了嚴重的損害。于是，我們就想，是不是能開(kāi)發(fā)一種新型的防盜系統，能夠方便有效的對筆記本進(jìn)行監控，從而達到防盜的目的。對此我們組進(jìn)行了將近三個(gè)多月的調查和研究，終于找到一種高效而方便的防盜系統，通過(guò)PIC芯片的強大功能，從而實(shí)現防盜目的。

　　1.1筆記本防盜系統的現狀

　　筆記本防盜系統一直以來(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，或者是直接鎖定計算機不然就是對位置要求很高，同時(shí)無(wú)法達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一鎖定防盜，浪費了大量的資源等。

　　1.2我們針對這些問(wèn)題進(jìn)行了大量的改進(jìn)。

　　拋棄了傳統的指紋防盜、密碼防盜以及聲波監控防盜等筆記本防盜方法，通過(guò)PIC芯片實(shí)現防盜功能。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，可以在特定范圍內任意地方使用，同時(shí)最大特點(diǎn)是可以實(shí)現一對多的監控，大大提高了資源的使用效率。

　　1.3這種防盜系統的大概框架如下：

　　通過(guò)子母機通訊，母機可以實(shí)現一對多監控，同時(shí)能準確識別哪一部電腦產(chǎn)生異常。原理是通過(guò)子機和母機之間的通訊，通過(guò)特定程序實(shí)現防盜功能。具體請參照詳細原理說(shuō)明。

　　二. 技術(shù)和原理

　　核心原理是子母機之間的通訊。首先，子機由筆記本電腦USB接口提供電源，母機則固定在同一個(gè)地方，在一定范圍內實(shí)行監控。當子機插入筆記本的瞬間，子機發(fā)送信號A讓母機接收，母機對該子機進(jìn)行監控。子機內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，從而子機感應后給母機發(fā)送信號C，母機實(shí)現報警，同時(shí)顯示異常電腦的號碼。如果非正常拔出子機，則母機和子機聯(lián)系中斷，同時(shí)也會(huì )使母機報警。只有當使用者通過(guò)人為發(fā)送信息B，才可以安全退出保護模式。從而實(shí)現了筆記本防盜的目的。

　　三. 總結

　　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)監控，一對多工作理念，確保筆記本在自己視線(xiàn)范圍外，你也能夠放心將筆記本監控權交給公共場(chǎng)合的管理員，比如圖書(shū)館門(mén)衛，或者是自習室的管理員，由于無(wú)線(xiàn)發(fā)射范圍非常廣，監控信號可以覆蓋到整個(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(xiàn)監控信號。另外，這款產(chǎn)品采用一對多的工作模式，即多個(gè)防盜鎖(子機)共同工作于同一臺數據終端(母機)，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，只需一臺母機(基于PIC32)便可以同多臺防盜鎖進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，這解決了圖書(shū)館、自習室等出現多臺筆記本卻無(wú)法進(jìn)行每臺筆記本的監控問(wèn)題。

　　母機的設計具有相當大的靈活性，由于比賽提供的CEREBOT 32MX4功能非常強大，我們在它強大的功能下完全可以發(fā)揮想象，設計成“人機互動(dòng)”就是我們的構想，在工作模式中，我們可以設想設計出人性化的顯示界面，這樣可以更好的進(jìn)行子機編碼監控，并且在調整工作參數等方面具有更好的操作性，讓母機的設計更人性更易于操作。

　　子機的設計是非常簡(jiǎn)單的，主要是考慮到子機的便攜性與經(jīng)濟性，我們是這樣設想的：公共場(chǎng)合，比如大學(xué)的圖書(shū)館，由圖書(shū)館提供母機，子機由老師學(xué)生等有需要的人士提供，由于子機的體積小、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)濟性有助于促進(jìn)這一系統在市場(chǎng)上的推廣。

　　從產(chǎn)品構思到產(chǎn)品設計，再從產(chǎn)品設計到產(chǎn)品檢測，我們遇到了非常多的問(wèn)題，雖然產(chǎn)品的原理并不復雜，但由于所學(xué)知識的不足，導致產(chǎn)品進(jìn)度過(guò)慢，時(shí)間上勉強跟上了比賽進(jìn)度，目前做出的產(chǎn)品實(shí)際效果差強人意，但我們相信這款產(chǎn)品一定有它的優(yōu)勢，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，目前我們團隊仍然在繼續產(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PIC嵌入式單片機帶給他們的便捷，感受單片機帶給他們的喜悅。