基于手机APP的防丢预警系统
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【摘 要】本文主要介绍了一款以智能手机为载体，以单片机为基础，基于手机APP和低功耗蓝牙技术的防丢预警系统。该系统利用智能手机作为控制端，从而来管理重要物品或者起到监控防丢的作用。
【关键词】单片机;蓝牙技术;防丢装置
中图分类号： TH789 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）14-0101-002
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.14.047
Defensive Early Warning System Based on Mobile APP
LI Xing-hui WANG Xing-chen HE Shao-pu SHI De-jie LI Zhuo-ying
（Linyi University，Linyi Shandong 276002，China）
【Abstract】This paper mainly introduces an anti-loss warning system based on mobile app and low-power Bluetooth technology， which is based on smart phone， single chip microcomputer. The system uses smart phones as a control end to manage important items or to monitor and prevent losses.
【Key words】Single chip; Bluetooth technology; Tread proof devices
0 引言
根据有关调查显示，全国每年会有二十万的小孩走丢，其中只有不到0.1%的小孩可以回到自己的家庭中。所以如何帮助走丢的小孩重新回到自己的家庭中是当今社会一个重要的问题。另外，随着社会经济的发展，生活水平的提高，人们生活中贵重物品也变得越来越多，据统计，仅在2012年因丢失智能手机而未能找回导致美国的消费者在经济上损失高达三百亿美元。如何防止贵重物品的丢失或者遗忘也是一个值得思考的问题。因此，基于手机APP的防丢预警系统系列产品的出现将会在很大程度上减少儿童走丢案的发生和减少贵重物品丢失导致的经济损失。防丢器小巧玲珑，便于携带，工作性能稳定，功耗低可以广泛地应用于生活中各个方面，有很好的应用前景。
1 国内外研究现状和发展动态
王荣、高振怀，《基于51单片机的U盘防丢器的设计与制作》中为了解决U盘丢失给人们的生活和工作带来不便，提出一种基于51单片机的无线U盘防丢器。
黄德钦、罗鸿、阮正鑫，《基于单片机的老人小孩防丢控制器》一文介绍了以单片机为基础，添加GPS和GSM模块，来实现防丢和查找功能。能够远距离的通信定位，在获取目标位置之后能判断选择最佳线路寻找目标。
薛斌、徐飞，《基于蓝牙4.0的智能防丢器的设计与实现》中，提出并研制了一款以蓝牙4.0为基础，附带终端的蓝牙防丢器。
《蓝牙4.2协议的一主多从防丢器APP设計》中设计了一款以蓝牙为4.2协议为核心，可与多个从机进行通信的防丢器。将低功耗蓝牙芯片作为主控制器，结合在手机上开发的APP，通过蓝牙4.2协议，并对配对成功的防丢器进行监控。
2 蓝牙技术的特点
（1）体积小：据有关数据蓝牙模块最小可达0.5mm*0.5mm，所以可以方便地内置到大多数的物品中，这也给我们系统的实现提供了极大的可能。
（2）功耗低：低功耗蓝牙技术大大延长了续航时间。
（3）距离短：蓝牙通信范围十米左右。
（4）不影响其他设备的使用。
（5）使用蓝牙连接，操作简单通用性强。
3 系统整体设计
3.1 系统外观设计
本系统产品采用方便拆卸且耐脏的环保材料，方便我们项目进行的过程之中对我们实验设备进行不断地调试优化以达到最佳的工作状态。在成品中我们工作设备整体上采用环保无异味材料，可以放心的与儿童接触。同时外形也可以做到时尚潮流，并可以做到方便携带。如：挂在手机环上或者放在包包里面等等。同时将来我们的产品可以做到薄薄的一片，方便您将其粘贴在银行卡以及贵重物品上面。
3.2 系统材质选择
选择节能环保无异味的材料，如PA塑料：PA又称聚酰胺，无毒安全，不含双酚A，全透明，坚韧、耐磨、耐油、耐水、抗酶菌，PA塑料具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性。熔点在220℃以上，可在200℃以下消毒。PA塑料也广泛地应用于医疗器械，人工血管，人工心脏等，安全稳定，是高档塑料奶瓶首选的材料之一。
4 防丢系统的整体结构和工作原理
该防丢预警系统分为手机APP和防丢器两部分，手机APP和防丢器之间通过蓝牙技术进行连接。手机APP通过Eclipse来开发安卓应用程序，需要下载Android SDK软件开发工具包和在Eclipse中安装ADT插件。可以根据自己的需求来编写APP同时连接一个或者多个防丢器来进行管理。当有防丢器与APP断开信号连接时或者超过预设值时启动APP报警，手机响铃或者震动来提醒使用者。
4.1 系统控制单元
首先根据电路图组装一个单片机最小系统，然后根据各类芯片的需要来选择单片机型号。最终采用STC89系列单片机作为主控芯片，STC系列是市面上普遍使用的一种单片机系列，它是一种低压高性能的八位单片机，工作电压3.8V～5.5V。 4.2 供电系统的设计
根据我们所需要的传感器和单片机等各类芯片的数据手册以产品的工作电压，确定系统工作所需的电压、电流范围。其中产品所需要的单片机和传感器的供电电压为5V，故采用12V开关电源将220V变为12V，再使用以7805为主体稳压芯片的稳压电路，将12V变为5V，以满足整个系统的正常运行。
4.3 防丢系统的软件设计
在未来的系统优化设计中可以加入“地图”这一功能，增加实用性，通过地图这一功能可以让丢失的物品的位置在地图上标记出来。当手机检测到断开连接或者超过预定值并报警时，便通过GPS记录下此时的位置信息。若使用者没有听到报警声，便可以根据这个位置记录找到失物的大致位置，实现寻回功能。也可以添加导航功能，为使用者提供最近的寻回路线。
5 系统优势分析
（1）使用方便，适用性强。
（2）性能稳定，低功耗。
（3）材料环保，无污染。
（4）体积小，重量轻。
6 结论
我们的防丢预警系统属于新技术创新系统，对之前的防丢预警系统进行了改良设计。我们不仅可以提供防丢预警，同时也可以提供物品查找功能，另外也解决了之前精度不良的问题。对人们生活品质的提高有着重要的作用。本系统具有智能化、便携性强等优点，在生活中应用性较强，而且可以方便的应用于工作生活中许多方面，拥有很大的发展前景。
7 致谢
在整个系统的设计过程中我学习到很多东西，同时提升了自己独立动手的能力。此次系统设计的结果并不是最重要的，过程才是最让我印象深刻的，我觉得这些就是收獲。最后要十分感谢张新帅老师的耐心指导，在张老师的严格要求下我们才能如期地完成了该系统的设计。
【参考文献】
[1]黄德钦，罗鸿，阮正鑫.基于单片机的老人小孩防丢控制器[J].科技视界2016（23）：33-34.
[2]薛斌，徐飞.基于蓝牙4.0的智能防丢器的设计与实现[J].黑龙江科技信息，2015（30）：163.
[3]韩冬.基于蓝牙的防丢器硬件设计与实现[J].河南教育学院学报（自然科学版），2015，24（03）：39-41.
[4]陈菁，李昱钊.基于Android平台的智能蓝牙防丢器的设计[J].数字技术与应用，2018，36（07）：195-196+198.
[5]时继潮，李新红，吴阳明，吕闪，王雅涵.蓝牙4.2协议的一主多从防丢器APP设计[J].单片机与嵌入式系统应用，2017，17（07）：44-46.
[6]阚力丰，郭明明，韩洋，林宇豪.基于蓝牙技术的双向防丢器的研究与设计[J].电子制作，2014（15）：11-12.
[7]张俊翔.基于Android系统的手机软件开发研究[J].信息与电脑（理论版），2017（01）：122-123.
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