本發(fā)明專利涉及電子設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用藍(lán)牙技術(shù)的防丟器。

背景技術(shù)：

藍(lán)牙技術(shù)最初由愛立信創(chuàng)制。技術(shù)始于愛立信公司的1994方案，它是研究在移動電話和其他配件間進(jìn)行低功耗、低成本無線通信連接的方法。此概念接觸了移動設(shè)備制造商，討論其項(xiàng)目合作發(fā)展，結(jié)果獲得支持。1999年5月20日，索尼易立信、國際商業(yè)機(jī)器、英特爾、諾基亞及東芝公司等業(yè)界龍頭創(chuàng)立“特別興趣小組”，即藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟的前身，目的是來推廣和發(fā)展藍(lán)牙技術(shù)。藍(lán)牙協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)版本是sig由負(fù)責(zé)開發(fā)的802.15.1，該標(biāo)準(zhǔn)基于藍(lán)牙1.1實(shí)現(xiàn)，并且已經(jīng)構(gòu)建到許多各種不同用途的藍(lán)牙設(shè)備中。新版的802.15.1a基本等同于藍(lán)牙1.2標(biāo)準(zhǔn)，具備一定的qos特性，并完整保持后向兼容性。在2005年，藍(lán)牙核心規(guī)范2.0版本發(fā)布，該版本改進(jìn)之處就是有高數(shù)據(jù)傳輸速率edr是以前版本的2倍，并降低了功耗，這就增加了電池的使用壽命。另外，由于帶寬增加，提高了系統(tǒng)同時進(jìn)行多項(xiàng)任務(wù)處理和連接多個藍(lán)牙設(shè)備的能力，并使傳輸距離已經(jīng)可達(dá)100m，最高速率為10mb/s。2009年，又有新的規(guī)范3.0，該規(guī)范速率得到了提升（24mb/s），技術(shù)是2.0的8倍。在2010年，規(guī)范4.0正式發(fā)布，該規(guī)范是傳統(tǒng)藍(lán)牙技術(shù)、高速藍(lán)牙技術(shù)和低功耗藍(lán)牙技術(shù)的合集。與以前版本相比藍(lán)牙4.0在電池續(xù)航時間、節(jié)能和設(shè)備種類上更加優(yōu)秀。

從藍(lán)牙技術(shù)出現(xiàn)至今，縱觀整個歷程，藍(lán)牙技術(shù)發(fā)展迅速，但成本一直使人們關(guān)心的問題。人們不愿意花大價錢來買藍(lán)牙設(shè)備主要因?yàn)橐韵聨c(diǎn)：①價格昂貴；②芯片太大；③信息安全；④抗干擾能力不強(qiáng)；⑤傳輸距離短等問題。對于這些問題，藍(lán)牙芯片規(guī)格已經(jīng)經(jīng)歷了5個階段：

（１）1998年至2001年，由于藍(lán)牙操作方便而優(yōu)化了人們?nèi)粘Ｐ枨蠖玫窖杆俚陌l(fā)展，期間還成立了bluetoothsig，藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展這才有了開端；

（２）2001年至2002年，部分產(chǎn)品開始使用藍(lán)牙技術(shù)。但此時的藍(lán)牙技術(shù)還不夠完善，而最主要的就是其對于場合的特殊性，這種場合只要求性能和功能，而對價格沒太大要求，所以這時的藍(lán)牙產(chǎn)品還存在高功耗與高成本的問題，且不夠便攜；

（３）2002年至2005年，藍(lán)牙技術(shù)開始應(yīng)用于高端產(chǎn)品，如掌上電腦、移動通信設(shè)備、耳機(jī)、筆記本等產(chǎn)品中。且制造技術(shù)的不斷完善與優(yōu)化使得藍(lán)牙的制造成本下降，與此同時相關(guān)的測試和認(rèn)證體系基本完善，這時的藍(lán)牙技術(shù)開始普遍被使用；

（４）2005年至2010年，藍(lán)牙技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，信息傳輸?shù)木嚯x變長，傳輸速度為1.8mb/s，藍(lán)牙芯片的體積也變得很小，同時對于數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩愿又匾暎B接配對時需要輸入密碼，協(xié)議更加安全，藍(lán)牙技術(shù)不僅僅局限于手機(jī)、pda，開始進(jìn)入數(shù)碼相機(jī)等其他非通信電子產(chǎn)品中；

（５）2010年至今，bluetoothsig發(fā)布了最新版本4.0，藍(lán)牙幵始向低功耗和遠(yuǎn)距離的傳輸方向發(fā)展，傳輸數(shù)據(jù)更穩(wěn)定，也更不易被其他信號干擾。藍(lán)牙技術(shù)已成為全球首要的短距離無線傳輸?shù)姆绞剑{(lán)牙技術(shù)幾乎遍布所有的電子產(chǎn)品。

發(fā)明專利內(nèi)容

本發(fā)明專利涉及一種應(yīng)用藍(lán)牙技術(shù)的防丟器，本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理如圖１所示，其中傳感器放置在防丟失物品或孩子身上，手持設(shè)備由主人攜帶，在傳感器和手持設(shè)備之間通過藍(lán)牙通信，當(dāng)傳感器與手持設(shè)備超出被一個預(yù)定的距離時，手持設(shè)備將報警，從而給人們警告，在外設(shè)上，傳感器需要撥碼開關(guān)、電壓指示器，手持設(shè)備需要一個對碼鍵、一個蜂鳴器靜音按鈕、確認(rèn)配對指標(biāo)燈、電壓指示燈。

附圖說明

圖１：防丟器原理圖。

圖２：硬件的總體結(jié)構(gòu)圖。

圖３：軟件的總體結(jié)構(gòu)圖。

圖４：電源模塊的電路圖。

圖５：蜂鳴器的電路圖。

圖６：傳感器指示燈電路。

圖７：手持設(shè)備指示燈電路。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明專利的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明專利進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明專利，并不用于限定本發(fā)明專利。

本發(fā)明專利涉及一種應(yīng)用藍(lán)牙技術(shù)的防丟器，本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理如圖１所示，其中傳感器放置在防丟失物品或孩子身上，手持設(shè)備由主人攜帶，在傳感器和手持設(shè)備之間通過藍(lán)牙通信，當(dāng)傳感器與手持設(shè)備超出被一個預(yù)定的距離時，手持設(shè)備將報警，從而給人們警告，在外設(shè)上，傳感器需要撥碼開關(guān)、電壓指示器，手持設(shè)備需要一個對碼鍵、一個蜂鳴器靜音按鈕、確認(rèn)配對指標(biāo)燈、電壓指示燈。

進(jìn)一步的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的防丟器需要滿足以下幾點(diǎn)要求：

（１）主從設(shè)備都需要低功耗，即用一枚紐扣鋰電池能使它們工作不少于一個月；

（２）通信能力穩(wěn)定，由于該產(chǎn)品涉及到人們的財(cái)產(chǎn)，兒童的安全等問題，需要穩(wěn)定的通信能力以確保傳感器和手持設(shè)備之間信息旳安全傳輸；

（３）成本低，由于這些產(chǎn)品不是生活必需品，且經(jīng)常會有產(chǎn)品丟失的現(xiàn)象發(fā)生，為了有利于設(shè)備將來更容易被市場接受，所以要對成本要嚴(yán)格的控制。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的傳感器的功能：

（１）上電后，對電池進(jìn)行監(jiān)測，若電壓正常，欠壓指示燈滅；若電池欠壓，欠壓指示燈閃爍；

（２）當(dāng)長時間按鍵時，開啟無線通信功能，原有的配對信息全部清空，如手持設(shè)備要求與其配對時，寫入配對密碼，驗(yàn)證通過，就會與其配對成功；

（３）配對成功后，以無線工作20ms，無線休眠180ms的頻率進(jìn)行工作。通信速率1200波特率，與手持設(shè)備范圍應(yīng)達(dá)2米，3米時信號強(qiáng)度有明顯衰減，4米是通信失敗。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的手持設(shè)備的功能：

（１）工作要求與工作頻率與傳感器要求相同；

（２）每次收到傳感器發(fā)來的數(shù)據(jù)，會檢查其信號強(qiáng)度，如果沒有信號強(qiáng)度，則蜂鳴器發(fā)出聲音。假如再次返回時，蜂鳴器發(fā)出的聲音就會消失。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的手持設(shè)備需要有報警模塊、電源供電模塊、供電、按鍵和指示燈模塊，結(jié)構(gòu)如圖２所示。傳感器與手持設(shè)備基本相同，就是不需要蜂鳴器模塊。

進(jìn)一步的，本發(fā)明在低功耗藍(lán)牙設(shè)備中，主機(jī)部分的軟件和控制器部分的軟件有邏輯上的區(qū)別，如圖３所示。這些軟件可以放在一個設(shè)備上，也可以存放在多個設(shè)備上，在單設(shè)備配置中，僅僅只需要一個設(shè)備，應(yīng)用軟件在ble剖面和協(xié)議找上執(zhí)行，本設(shè)計(jì)就是釆用的這種配置。

進(jìn)一步的，本發(fā)明選用1節(jié)3.6伏的紐扣電池作為系統(tǒng)的電源，電源模塊的電路如圖４所示，利用升壓模塊將電壓轉(zhuǎn)換到5v的工作電壓。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的蜂鳴器的電路如圖５所示，輸出高電平時蜂鳴器就會發(fā)出響聲。

進(jìn)一步的，本發(fā)明需要兩個按鍵，k1實(shí)現(xiàn)設(shè)備的無線啟動，在實(shí)現(xiàn)異常的時候，按k2使設(shè)備復(fù)位。而傳感器和手持設(shè)備在指示燈方面不一樣，傳感器只需要個指示燈來表示設(shè)備是否已無線通信，如圖６所示。而手持設(shè)備還需要個指示燈表示配對的成功，電路如圖７所示。

進(jìn)一步的，在本防丟器的硬件設(shè)計(jì)中，可以把電路分為射頻電路、模擬電路和數(shù)字電路三種，這三種電路由于采用不同的工作頻率從而會相互干擾，所以對硬件的抗干擾措施是必不可少的。另外，射頻電路的工作頻率是在不需申請就可使用的2.4ghz，故對抗干擾的的措施也尤為重要。本發(fā)明通過采用了以下幾點(diǎn)措施來提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性：

（1）對于高頻電路中高頻信號產(chǎn)生的干擾，本設(shè)計(jì)采用了貼裝偶裝電容的方法，同時盡量讓電源和電容的距離最短；

（２）一個系統(tǒng)的干擾有的是因?yàn)殡妷翰环€(wěn)定，所以對電源的抗千擾措施至關(guān)重要。本發(fā)明采用了鋰電池供電的方法，同時加入了穩(wěn)壓芯片，來防止電源的干擾；

（３）隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，芯片變得越來越小，從而設(shè)備也變得很精巧，這就對布線提出了極高的要求，以免因布線的不合理產(chǎn)生的干擾，使系統(tǒng)不穩(wěn)定。該設(shè)計(jì)采用的措施是：①高頻電子元器件布線盡可能的短；②輸入輸出端的導(dǎo)線要盡量相互遠(yuǎn)離；③在某些元器件或者導(dǎo)線之間有較大的電位差的時候，盡可能的加大它們之間的距離；④由電流的去路和回路所形成的環(huán)路，它的面積要盡可能??；⑤容易產(chǎn)生千擾的電路與電流信號較小的電路分開布線；

（４）外來信號的阻斷還可以使用隔離技術(shù)，本設(shè)計(jì)把射頻電路、模擬電路和數(shù)字電路分成了3個區(qū)域來提高抗干擾。

進(jìn)一步的，如果實(shí)現(xiàn)了軟件和硬件的低親和性，那么軟件無需改動或修改就可應(yīng)用于其他少數(shù)硬件，以方便硬件的改造，升級，遷移，軟件遷移。硬件抽象層，它是用來抽象各種硬件資源的，要通知軟件。它的作用類似于嵌入式系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動程序定義硬件資源頭文件。當(dāng)新硬件平臺完成后，簡單修改，無需在其他組件和應(yīng)用程序上更改協(xié)議棧。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的51單片機(jī)簡單處理程序：

if(p1=0x00)

p2=0xfe;

藍(lán)牙模塊通電啟動；

if(p1=0x01)

p2=0xfd;

超遠(yuǎn)距離報警；

if(p1=0x02)

p2=0xfb;

手動控制報警；

藍(lán)牙防丟裝置采用帶加工方式進(jìn)行組裝，減小裝置的體積與手動焊接的不穩(wěn)定性。

以上所述僅為本發(fā)明專利的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明專利，凡在本發(fā)明專利的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。