基于单片机的无线定位防盗装置的制作方法

本实用新型涉及防盗设备技术领域，具体涉及一种基于单片机的无线定位防盗装置。

背景技术：

目前，针对室外区域性有固定位置的公共物品的监管，通常利用触摸式传感器实现，事先把各部分的正常信号进行采集、检测，一旦任意一个传感器检测到有不正常的触碰信号时候就把这个信号送到中央处理单元，随之报警系统立即启动，及时通知物品的持有者。但是这种根据被盗物受到的刺激来传输信号的防盗设备，容易发生错报等现象，比如风力或人的意外触碰都可能发出警报，并且现有防盗设备需要不间断待机，功耗较高；另一方面现有的防盗设备仅能发出警报提醒持有者，而一旦发生失窃现象，其并不能标定失窃物品的位置，不利于挽回损失。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的是现有防盗设备容易发生错报、功耗高、无法标记物品位置的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

设计一种基于单片机的无线定位防盗装置，包括加速度传感器、电源模块、GPS模块、LORA无线传输模块；单片机为STM8L系列单片机中的一种；加速度传感器与单片机的输入端口对应相连，用于唤醒单片机；GPS模块与单片机的输入端口对应相连，用于输入目标位置信息；LORA无线传输模块与单片机的输出端口对应相连，用于将目标位置信息传送至上位机；电源模块用于分别为加速度传感器、电源模块、GPS模块、无线传输模块供电，电源模块中设有与单片机输出端电连接的开关元件。

进一步的，加速度传感器的型号为ADXL362，ADXL362是一款超低功耗、3轴MEMS加速度计，输出数据速率为100 Hz时电流低于2 A，在运动触发唤醒模式下电流为270 nA。

进一步的，GPS模块的型号为VK2635U7G5LF，定位精准。

进一步的，LORA无线传输模块型号为TEN308，其具有远距离、低功耗、低成本的特性。

更进一步的，电源模块包括4.2V锂电池、分压电阻、3.7V电压单元和2.7V电压电源；分压电阻的输入端与4.2V锂电池电连接，输出端分别与3.7V电压单元、2.7V电压单元电连接。

更进一步的，3.7V电压单元包括三极管Q5、场效应管Q4；三极管Q5的基极与单片机的输出端口电连接，发射极接地，集电极与场效应管Q4的栅极电连接；三极管Q5的集电极还通过限流电阻与分压电阻的输出端电连接；场效应管Q4的源极与分压电阻的输出端电连接，漏极为3.7V电压输出端。

更进一步的，场效应管Q4的源极和漏极之间连接有蓄流二极管，防止反向电流对Q4造成损坏。

进一步的，2.7V电压单元包括HT7527-1稳压器，其输入端与分压电阻的输出端电连接，输出端为2.7V电压输出端。

进一步的，单片机的输出端还连接有LED状态指示灯。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果在于：

1.本实用新型功耗低，STM8L单片机和LORA无线通讯相较于其他处理器和通讯方式自身的功耗就比较低，而且单片机在传感器没有产生信号时还能够处于休眠状态，进一步降低功耗。

2.本实用新型采用加速度传感器，仅在被测物体偏离所在位置时才会产生感应信号，若只是轻微触碰则并不会产生感应信号，有效较少了误报的发生。

3.本实用新型能够对被测物体进行准确定位，采用GPS模块能够获取被测物体的经纬度信息，有利于物品找回。

附图说明

图1为本实用新型基于单片机的无线定位防盗装置的硬件结构示意图；

图2为本实用新型基于单片机的无线定位防盗装置的微控制器电路图；

图3为本实用新型基于单片机的无线定位防盗装置的电源电路图；

图4为本实用新型基于单片机的无线定位防盗装置的输入/输出模块电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。

以下实施例中所涉及或依赖的程序均为本技术领域的常规程序或简单程序，本领域技术人员均能根据具体应用场景做出常规选择或者适应性调整。

以下实施例中所涉及的单元模块或传感器等器件，如无特别说明，则均为常规市售产品。

实施例1：一种基于单片机的无线定位防盗装置，参见图1至图4，包括单片机控制器、加速度传感器、GPS模块、LORA无线传输模块，其中单片机控制器采用STM8L101f3p6型单片机，是目前市场上功耗最低的一款单片机芯片，具有AWU自动唤醒功能，空闲时单片机进入休眠状态，休眠电流仅为3uA，使得系统功耗极低，可由外部中断低电平触发或由下降沿触发中断或者硬件复位模式唤醒单片机；加速度传感器采用ADXL362，其运动侦测模式电流为0.5uA；LORA无线传输模块采用TEN308，其接收电流仅10mA，睡眠电流200nA，并且LORA无线传输方式传输距离远，可达5公里；不需要连接以太网，免流量等费用，有利于削减成本；GPS模块采用VK2635U7G5LF，采用差分定位，定位精度达到米级，计算误差小，同时该GPS模块价格低廉，方便维护。

单片机控制器的4脚连接有RC复位电路，BUT1为复位按钮；11脚和12脚分别连接有LED指示灯，用于标识电路工作状态，单片机休眠时,D2和D3都不亮，待机时仅D2点亮，与上位机通讯时D2和D3同时点亮。单片机控制器的10脚与电源电路中的三极管Q5的基极相连，电源电路中包括4.2V锂电池BAT、3.7V电压单元和2.7V电压单元；锂电池经分压电阻R4输出4V直流电源UPS4V，3.7V电压单元中Q5的集电极通过限流电阻与UPS4V相连，该限流电阻为并联的R11和R12，Q4为SI2301型场效应管，其栅极与Q5的集电极相连，源极与UPS4V相连，此时漏极则输出3.7V直流电源，该3.7V直流电源分别与GPS的2脚和LORA模块的6脚相连为二者供电；Q4的源、漏极之间还连接有续流二极管，及时泄放反冲电流。2.2V电源单元采用HT7527-1稳压器，输入端2脚与UPS4V相连，输出端3脚输出2.7V直流电源，该2.7V直流电源分别与单片机的8脚和加速度传感器的1脚相连为二者供电。Q5为NPN型三极管，当单片机处于休眠状态是，DEV_POWER输出低电平，Q5关断，此时Q5的集电极也就是Q4的基极为高电平，Q4关断，利用三极管Q5的开关特性，使得单片机在休眠时切断GPS模块和LORA通讯模块的供电，进一步降低能耗。由于单片机的1脚和20脚高电平有效，而GPS模块和LORA通讯模块输出为低电平，因此GPS模块的3脚和LORA模块的3脚分别与电平转换电路相连，GPS模块的3脚与Q3的发射极相连，LORA模块的3脚与Q2的发射极相连，GPS模块和LORA模块工作时，GPS_TX1和LORA_RX1为低电平，此时Q3和Q2导通，GPS_TX和LORA_RX则为高电平。

本实施例工作过程如下：初始状态下，单片机为休眠状态；当ADXL362加速度传感器受到运动的刺激，INIT2串口映射高电平，与INIT2串口相连接的TIM2_TRIG接收高电平中断信号，单片机被唤醒，PB0输出高电平，3.7V电源接通，GPS模块开始工作，把实时位置信息传送到STM8L芯片，然后单片机把GPS传来的数据信息并发送给Lora无线传输模块，之后由无线传输模块发送至上位机；当加速度传感器长时间（如1分钟后）没有信号产生时，单片机进入休眠状态，GPS和Lora电源关闭。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。