专利名称：手机超声波防盗装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及手机防盗装置，具体涉及一种利用超声波原理设计的手机超声波防盗装置。
背景技术：
目前手机已成为人们普遍使用的通信工具，手机忘记随身携带，或者遗失、被盗等经常 发生。人们渴望有一个提醒装置，或防盗报警装置。市面上销售的部分高端商务手机，如恒 基伟业集团开发的商务通防盗手机主要采用资料回传式，即当手机被盗后，开机时检测到是
未授权的sim卡(不是你的卡)，手机就会自动向你预先设定的手机号码发送手机内所有信息， 这是在手机被盗已成事实的情况下进行的自动操作，对手机防盗不能及时发出任何信号，仅
对手机内的信息防盗起一定的防范作用；中国发明专利公开了一种"手机防盗装置"，申请 号01114365.7，申请日20010720,该装置是利用手机皮套上设有与手机相连的元件盒，元 件盒内设有报警电路，起到防盗作用，但是此装置的不足之处在于它是一体机，不具有真正 意义上的识别和防盗功能，主人从手机套内取出手机也会发出警报，造成许多不便，而且偷 盗者一旦了解其结构仍具有可乘之机。到目前为止，还未见有关于其他手机防盗的任何装置。
发明内容
本发明公开一种手机超声波防盗装置，其目的在于克服现有技术中，商务手机被盗时不 能发出任何信息或呼叫，仅可资料回传，而发明专利"手^l防盗装置"与手机是一体机，一 旦分离就报警，主人使用手机也会报警，不具有真正意义上的识别和防盗功能。本发明利用 超声波可以测量距离的原理，设计一手机超声波防盗报警装置，报警器装在主人口袋里，该 装置与手机分离，当手机与人体距离大于设定的范围则系统报警，从而实现手机防盗目的。
本发明的技术方案是由人体携带一终端系统，此系统集超声波发射，接收，计时，报 警及控制系统于一体，称为便携式超声波报警器。单片机控制系统通过计算超声波脉冲发射 与接受的时间差，测量手机与人体的距离。在手机内嵌入微型变频器将便携式超声波报警器 发射的超声波脉冲其频率fKXHz ,变频X/2Hz，同时发射变频后的超声波脉冲其频率fKX/2Hz, 变频作用可以使此频率超声波与墙壁或其他障碍物反射回的超声波f^xHz加以区分，有效去 除了无用的杂波信号，真正做到零误报。在保证接受频率的便携式超声波报警器的接收端只 接收频率f^X/2Hz的超声波的同时，利用单片机控制超声波的发射，并对超声波自发射至接收
往返时间的计时,计算手机与便携式超声波报警器的距离L=CT/2, C为超声波在大气中的传 播速度340m/s， T为发射信号与接收信号的时间差。从而通过对两者距离变化的判断发出警 报，达到防盗的目的。
手机超声波防盗装置，其特征在于
a) 它包括有随身携带的便携式超声波报警器和嵌入手机内部芯片的微型变频器；
b) 便携式超声波报警器内有单片机控制系统，通过各引脚分别与时钟电路、复位电路、超声 波发射器，超声波接收器和报警器连接；超声波接收器与超声波接收电路连接，超声波接 收电路由电容C4、电阻R3和74LS14施密特比较器并联组成，输出端并接到单片机接口。
c) 微型变频器由超声波接收器、超声波接收电路、变频电路和超声波发射器组成；超声波接 收器与超声波接收电路连接，超声波接收电路由电容C3、电阻R1和74LS14施密特比较器 并联组成，电路的输出端并接到单片机接口；变频电路包括一个D触发器，超声波接收电 路的输出端与D触发器的CLK端连接，D端口与Q非端相连，Q端的输出端与超声波发射 器连接；
d) 控制系统控制超声波发射器，报警器和计时器；控制系统由单片机编程实现。
便携式超声波报警器超声波信号频率为f=XHz，通过超声波发射器发射到微型变频器的 超声波接收器后，经整形、滤波、分频，频率为—X/2Hz,便携式超声波报警器的超声波接收 器只接收频率为f^X/2Hz的超声波。
本发明手机超声波防盗装置嵌入手机内部芯片的微型变频器由手机电源供电；随身携带 的便携式超声波报警器由5V纽扣电池供电。.
为防止不同的手机发射相同的超声波，相互干扰，本发明装置需要一对一使用，超声波 发射器发射频率fx(Hz)可由便携式超声波报警器出厂时单片机内的程序决定，为了保证每台 手机超声波防盗装置在使用时互不干扰，可以通过对每台装置进行单片机编程时赋予不同的 发射频率X值实现，由于本装置使用的超声波接收器对频率间隔在100Hz以上具有可识别性, 所以给X赋值为(40+100i) KHz, (i=0， 1, 2， 3， 4…)。因为超声波发射器发射频率在40KHz 到几十MHZ之间，所以i值可取至几十万，因此有两台手机超声波发射器发射相同频率超声 波的概率极低，近似为零。真正实现每台手机超声波防盗装置的唯一性，使用时互不干扰。
本发明的有益效果是报警装置可以与手机分离，当分离距离大于所设的安全距离时， 报警器发出警报，安装有超声波防盗装置的手机不但防盗，而且可以有效防止手机遗忘，结 构简单使用方便。
图1手机超声波防盗装置原理框图； 图2为89C51单片机的最小系统及外接电路图； 图3微型变频装置电路图； 图4单片机系统工作程序框图。
1.时钟电路，2.复位电路，3. 89C51单片机，4.超声波发射器，5.超声波接收电 路，6.超声波接收器，7.报警器，8.变频电路。
具体实施例方式
以下结合附图和实施例对本发明加以详细说明。但本实施例并不用于限制本发明，凡是 采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。 本实施例选用89C51单片机，变频频率为f=X/2Hz。
手机超声波防盗装置，包括有随身携带的便携式超声波报警器和嵌入手机内部芯片的微 型变频器，工作原理如图1所示，由便携式超声波报警器中的超声波发射器发射具有特定频 率f^x(Hz)的超声波脉冲，嵌入手机端的微型变频器接收其特定频率f^x(Hz)的超声波脉冲并 由变频系统经整形、滤波、分频后将接收到频率改变至f^x/2(Hz),再由微型变频器的超声波 发射器发出f= x/2(Hz)频率的超声波脉冲；便携式超声波报警器的超声波接收器6，经整形滤 波后将检测到频率为fx/2(Hz)的超声波脉冲，转换为电信号，送入单片机，由单片机分析开 始发射脉冲至接收到脉冲的时间差At，同时将At传送到控制系统进行判断。由图4微机工作 程序图所示，当时间差At〉t (t为预先设定值)，则控制系统启动报警器7发出警报，当时间 差At〈t，则控制系统启动超声波发生器再次发射频率为f^x(Hz)的超声波。
便携式超声波报警器内有单片机控制系统，89C51单片机的最小系统及外接电路图如图 2所示，89C51单片机通过各引脚分别与时钟电路1、复位电路2、超声波发射器4，超声波 接收器6，报警器7连接；超声波接收器6与超声波接收电路5连接，超声波接收电路由电容 C4、电阻R3和74LS14施密特比较器并联组成，输出端并接到单片机Pl.l接口；.时钟电路1: XTAL为晶振产生器，微调电容C1、 C2构成内部震荡，产生频率为12MHZ的时钟脉冲，由 XTAL1，XTAL2引脚接入单片机，为单片机提供工作脉冲；复位电路2:复位开关提供了手 动复位方式，摁下开关S1时，二极管D1发亮(提示用户是否真正摁下开关)，电容C5通过
电阻R2充电，此时，RST端出现高电平，当高电平持续20ms以上时，就可使单片机复位； 超声波发射器4把电脉冲信号转换为声波信号，发射给微型变频器的超声波接收器，超声波 接收器把声波信号转换为电脉冲信号，经过超声波接收电路后变频，返回的信号经过74LS14 比较器的整形以及RC滤波器的滤波后直接接入Pl.l端口，滤波器通过调整R和C的值可以 滤掉杂波信号，使P1.1接收端只接收到频率为发射频率一半的超声波信号；报警器是一个蜂 鸣装置，通过单片机程序控制，当Pl. 2出现高电平时，蜂鸣器开始鸣叫。
微型变频装置电路图如图3所示，变频电路8:由一个D触发器组成，超声波接收电路5 输出的电脉冲信号输入D触发器的CLK端，D端与Q非端相连，当CLK每遇到一个上升沿 电平时,Q端的电平就会变化一次，使得Q端输出端信号频率比CLK端的信号频率缩小一倍， 实现了变频功能，然后Q端的输出信号通过超声波发射器4发射出变频后的声波信号。
装上电池后，首先摁下复位开关使得系统初始化，单片机系统才开始运行，单片机系统 工作程序如图4框图所示然后内部程序将等待用户重新设定检测距离，在便携式超声波报 警器的控制面板上有三个设定手机与报警器距离L的按键可供选择(三个按键分别确定的距离 L=l， 2， 3米)，只要用户摁下任何一个按键时，单片机控制系统内的程序把按键对应的距离L 换算为时间t，然后程序控制超声波发射器开始发射h(Hz)超声波，同时单片机开始计时， 当便携式超声波报警器的超声波接收器接收到返回频率为—x/2(Hz)的超声波脉冲时，单片机 停止计时，得到时间差At,当At〉t时，则控制系统启动报警器7发出警报，当时间差厶t〈t， 则控制系统启动超声波发射器再次发射频率为h(Hz)的超声波。
如果用户想重新设定手机与报警器距离L时，必须先摁下复位开关，让单片机系统初始化。
权利要求
1.手机超声波防盗装置，其特征在于a)它包括有随身携带的便携式超声波报警器和嵌入手机内部芯片的微型变频器；b)便携式超声波报警器内有单片机控制系统，通过各引脚分别与时钟电路、复位电路、超声波发射器，超声波接收器和报警器连接；超声波接收器与超声波接收电路连接，超声波接收电路由电容C4、电阻R3和74LS14施密特比较器并联组成，输出端并接到单片机接口；c)微型变频器由超声波接收器、超声波接收电路、变频电路和超声波发射器组成；超声波接收器与超声波接收电路连接，超声波接收电路由电容C3、电阻R1和74LS14施密特比较器并联组成，电路的输出端并接到单片机接口；变频电路包括一个D触发器，超声波接收电路的输出端与D触发器的CLK端连接，D端口与Q非端相连，Q输出端与超声波发射器连接；d)控制系统控制超声波发射器，报警器和计时器；控制系统由单片机编程实现。
2. 根据权利要求1所述的手机超声波防盗装置，其特征在于便携式超声波报警器超声波信 号频率为—XHz，通过超声波发射器发射到微型变频器的超声波接收器后，经整形、滤波、 分频，频率为PX/2Hz，便携式超声波报警器的超声波接收器只接收频率为f=X/2HZ的超声 波。
全文摘要
手机超声波防盗装置，它包括有随身携带的便携式超声波报警器和嵌入手机内部芯片的微型变频器；便携式超声波报警器的单片机控制系统，通过引脚分别与时钟电路、复位电路、超声波发射器，超声波接收器和报警器连接；超声波接收电路由电容C4、电阻R3和74LS14施密特比较器并联组成，输出端并接到单片机接口。微型变频器由超声波接收器、变频电路和超声波发射器组成；变频电路包括一个D触发器，超声波接收电路的输出端与D触发器的CLK端连接，D端口与Q非端相连，Q端的输出端与超声波发射器连接；控制系统由单片机编程实现，控制超声波发射器，报警器和计时器。本发明结构简单，不但可防盗，而且可防止手机遗忘。
文档编号H04B11/00GK101374181SQ20071004525
公开日2009年2月25日 申请日期2007年8月24日 优先权日2007年8月24日
发明者胡永海, 燕 魏 申请人:上海理工大学