李琳
摘 要:隨著微電子技術的快速發展,對于電子設備的要求越來越高。在終端外觀方面要求越來越向薄小發展。方便攜帶的同時又給我們增添了其他的
困擾。
關鍵詞:呼叫;尋找;接收;發送;nRF905
為了滿足以更便捷的方式來尋找小件物品的需要,基于無線收發數據的技術,我們提出了掛飾呼叫器的想法,這會為我們的生活提供很大的方便,并有著重要的實用意義
掛飾呼叫器是基于無線數據的收發技術,利用nRF905芯片意在將無線數據的收、發兩種功能基于一個系統,使得小件物品之間能夠相互呼叫來達到互相尋找的作用。本系統主要設計就是信息的處理和數據的傳送。此設計的用途可用于生活中的方方面面,其發展前景也是很不錯的。
一、 掛飾呼叫器的定義
在日常生活中,由于記性不好,亂放東西等原因導致小物品放忘地方,造成我們生活的一些不便甚至耽誤重要的事情。像手機、U盤、門卡,鑰匙這樣小而重要的東西。
掛飾呼叫器的存在正是為了解決這些問題,連接在小物件上,可用于加強小物品尋找的方便度。它通過掛環與物品車連接在一起,從而可以達到物品之間互相尋找的目的,方便我們的生活。
其特別之處在于同時帶有發射和接收功能能夠雙向接收。掛飾呼叫器要兩個同時配套使用(以下用A、B來稱呼),發射器部分設有發射按鍵,操作發射按鍵所發出的電波,對應另一個設備的接收部分。將A、B分別裝在經常需要尋找的物件上。例如:A找不到了,按一下B上對應的按鍵,發射部分發出電波,裝在小物件上A的接收部分將接收到的電波轉化成陶瓷蜂鳴器滴滴的聲音以及led小燈管閃爍的提醒方式,循聲、光覓物即可知道該物件所在位置。B找不到了可以用同樣的方法利用A尋找。
本實用新型結構簡單,制作成本低廉,可幫助人們快速尋找到物品,節約尋找時間,方便實用。
1.掛飾呼叫器的設計
1.1 nRF905無線收發器
nNRF905無線收發器的工作在三種ISM頻段。它的構成是由一個集成的調制器、一個帶解調器的接收器、一個調機器、一個功率放大器以及一個晶體振蕩器組成的。
ShockBurst工作模式的特點是可以很容易實現節電的目的。它可以自動處理字頭,在接受數據的時候自動把字頭和CRC校驗碼移去,在發送數據的時候又把它們自動的加上。它的電流消耗很低,例如當發射功率的為+10dbm時,它的發射電流為30mA,并且接收電流為12.5mA。充分體現了節能環保的理念。
與射頻協議相關的所有高速信號處理都在片內進行,我們可以得到有三個好處:一是它可以盡量節能,綠色環保;二是系統費用是低的(利用低速微處理器也可以進行高速的射頻發射);三是數據停留在空氣中時間短,并且它的性能穩定、抗干擾性高。這樣也同時減小了整個系統的平均工作電流。nRF905將接收與發送的功能合一,收發完成中斷標志在433、868、915工作頻段。它的室內通信的效果良好,并且抗干擾能力強。它擁有170個頻道,這樣以便實現多點網絡通訊。由于內置了硬件8/16位CRC校驗,數據傳輸穩定,可以降低系統的開發難度。
1.2 掛飾呼叫器整體
掛飾呼叫器主要由單片機作為主控芯片結合nRF905實現的電子產品,將接收和發送功能融為一體。
外形結構:它是長7cm、寬3.2cm、厚1cm塑料外殼的小掛飾。質量輕,且外形小巧方便攜帶。加上采用紐扣電池作為供電電源,待機時間長達一個月,這樣體現了環保節能的理念。他有著方便掛于物品上的橢圓形孔,我們可以將它掛于易找不見的鑰匙、U盤、錢包、自行車上,右邊有一用于提醒的led燈,即使是沒有燈光的情況下也可以輕松找到物品。
1.3掛飾呼叫器特點
1.3.1 使用方便。經過后期調整,掛失呼叫器有效距離最遠5米,能夠基本達到室內尋找的要求。放上電池就可以使用,它的供電電壓:3v。
1.3.2 外觀小巧,綠色環保。將芯片貼片化處理后掛飾呼叫器的體積小巧,方便攜帶。由于是電池供電,盡量降低功耗。
RF905的節能模式包括關機模式和節能模式。
在關機模式的狀態下,RF905是被禁止的,工作電流最小,一般典型值要低于2.5uA。
空閑模式有利于減小工作電流,它會在保持電流消耗最小的狀態下也同時保證空閑模式到發送或接收模式的啟動時間比較短。在空閑模式下,RF905內部的部分振蕩器處于工作狀態。這時候電流的消耗就會由晶體振蕩器的頻率來決定;并且也會保持配置字中的內容。
1.3.3 功能齊全性能穩定。當nRF905工作在接收模式時,如果有與器件被編程通道相同的載波出現,載波檢測(CD)引腳置高。這一特征對于避免工作在相同頻率的不同發射機的數據碰撞非常有效。性能穩定,誤報低,在有效范圍內不存在盲區,相比較市面上的普通的防丟器,掛飾呼叫器可以雙方呼叫,并更多地著重于尋物方面的技術。相互尋找的功能更多地為我們提供了方便。
二、 掛飾呼叫器的前期調查
人們東西易丟失的原因主要有兩個,一是東西亂放不易找到,二是記性不好,一丟的東西主要是U盤,鑰匙類的小東西,自行車(在校學生)。
在市面上,類似掛飾呼叫器的產品總的來說可以分為三類。
第一種是10元以下的,類似卷尺的機械產品;第二種是千元以上的是帶有GPS定位功能的產品。第三種是價位在幾十元左右無線電技術的產品。這種產品分主機和分機,這種產品只能單方面呼叫,當用主機尋找子機時,子機就會發出報警的響聲。據淘寶網頁面上的統計數據,有56%的人喜歡并購買了價位在幾十元的這類產品。
對比以上幾種產品,掛飾呼叫器相比較以上三種所具有的的優勢有以下五點,一是體積更為小巧、質量輕、攜帶方便,二是成本較低,三是不分子母機可以相互呼叫。四是綠色環保,緊用一塊紐扣電池。五是性能穩定。缺點有兩個一是與利用GPS功能定位的電子產品相比使用范圍較小,但GPS定位的產品誤差很大,要在100m2內,但一般放在家中的東西,對范圍的要求也不會很高。二是多個物體尋找的功能不能穩定的實現。
根據一百位被測中調群眾的問卷調查后的數據統計,90%的人有找不到東西的經歷,其中71%的人經常找不到東西,83%的人對掛飾呼叫器感興趣,其中68%的人希望擁有一個掛飾呼叫器。
總而言之,此掛飾呼叫器還是擁有一定的適用市場的,前景還是很樂觀的。
*掛飾呼叫器由2012年國家大學生創新訓練計劃項目 編號201210742031所資助。