基于手機APP的防丟預警系統

李星輝　王星晨　何少樸 史德杰　李卓穎

【摘 要】本文主要介紹了一款以智能手機為載體，以單片機為基礎，基于手機APP和低功耗藍牙技術的防丟預警系統。該系統利用智能手機作為控制端，從而來管理重要物品或者起到監控防丟的作用。

【關鍵詞】單片機;藍牙技術;防丟裝置

中圖分類號： TH789文獻標識碼： A 文章編號： 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

根據有關調查顯示，全國每年會有二十萬的小孩走丟，其中只有不到0.1%的小孩可以回到自己的家庭中。所以如何幫助走丟的小孩重新回到自己的家庭中是當今社會一個重要的問題。另外，隨著社會經濟的發展，生活水平的提高，人們生活中貴重物品也變得越來越多，據統計，僅在2012年因丟失智能手機而未能找回導致美國的消費者在經濟上損失高達三百億美元。如何防止貴重物品的丟失或者遺忘也是一個值得思考的問題。因此，基于手機APP的防丟預警系統系列產品的出現將會在很大程度上減少兒童走丟案的發生和減少貴重物品丟失導致的經濟損失。防丟器小巧玲瓏，便于攜帶，工作性能穩定，功耗低可以廣泛地應用于生活中各個方面，有很好的應用前景。

1 國內外研究現狀和發展動態

王榮、高振懷，《基于51單片機的U盤防丟器的設計與制作》中為了解決U盤丟失給人們的生活和工作帶來不便，提出一種基于51單片機的無線U盤防丟器。

黃德欽、羅鴻、阮正鑫，《基于單片機的老人小孩防丟控制器》一文介紹了以單片機為基礎，添加GPS和GSM模塊，來實現防丟和查找功能。能夠遠距離的通信定位，在獲取目標位置之后能判斷選擇最佳線路尋找目標。

薛斌、徐飛，《基于藍牙4.0的智能防丟器的設計與實現》中，提出并研制了一款以藍牙4.0為基礎，附帶終端的藍牙防丟器。

《藍牙4.2協議的一主多從防丟器APP設計》中設計了一款以藍牙為4.2協議為核心，可與多個從機進行通信的防丟器。將低功耗藍牙芯片作為主控制器，結合在手機上開發的APP，通過藍牙4.2協議，并對配對成功的防丟器進行監控。

2 藍牙技術的特點

（1）體積小：據有關數據藍牙模塊最小可達0.5mm*0.5mm，所以可以方便地內置到大多數的物品中，這也給我們系統的實現提供了極大的可能。

（2）功耗低：低功耗藍牙技術大大延長了續航時間。

（3）距離短：藍牙通信范圍十米左右。

（4）不影響其他設備的使用。

（5）使用藍牙連接，操作簡單通用性強。

3 系統整體設計

3.1 系統外觀設計

本系統產品采用方便拆卸且耐臟的環保材料，方便我們項目進行的過程之中對我們實驗設備進行不斷地調試優化以達到最佳的工作狀態。在成品中我們工作設備整體上采用環保無異味材料，可以放心的與兒童接觸。同時外形也可以做到時尚潮流，并可以做到方便攜帶。如：掛在手機環上或者放在包包里面等等。同時將來我們的產品可以做到薄薄的一片，方便您將其粘貼在銀行卡以及貴重物品上面。

3.2 系統材質選擇

選擇節能環保無異味的材料，如PA塑料：PA又稱聚酰胺，無毒安全，不含雙酚A，全透明，堅韌、耐磨、耐油、耐水、抗酶菌，PA塑料具有良好的綜合性能，包括力學性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學藥品性和自潤滑性，且摩擦系數低，有一定的阻燃性。熔點在220℃以上，可在200℃以下消毒。PA塑料也廣泛地應用于醫療器械，人工血管，人工心臟等，安全穩定，是高檔塑料奶瓶首選的材料之一。

4 防丟系統的整體結構和工作原理

該防丟預警系統分為手機APP和防丟器兩部分，手機APP和防丟器之間通過藍牙技術進行連接。手機APP通過Eclipse來開發安卓應用程序，需要下載Android SDK軟件開發工具包和在Eclipse中安裝ADT插件。可以根據自己的需求來編寫APP同時連接一個或者多個防丟器來進行管理。當有防丟器與APP斷開信號連接時或者超過預設值時啟動APP報警，手機響鈴或者震動來提醒使用者。

4.1 系統控制單元

首先根據電路圖組裝一個單片機最小系統，然后根據各類芯片的需要來選擇單片機型號。最終采用STC89系列單片機作為主控芯片，STC系列是市面上普遍使用的一種單片機系列，它是一種低壓高性能的八位單片機，工作電壓3.8V～5.5V。

4.2 供電系統的設計

根據我們所需要的傳感器和單片機等各類芯片的數據手冊以產品的工作電壓，確定系統工作所需的電壓、電流范圍。其中產品所需要的單片機和傳感器的供電電壓為5V，故采用12V開關電源將220V變為12V，再使用以7805為主體穩壓芯片的穩壓電路，將12V變為5V，以滿足整個系統的正常運行。

4.3 防丟系統的軟件設計

在未來的系統優化設計中可以加入“地圖”這一功能，增加實用性，通過地圖這一功能可以讓丟失的物品的位置在地圖上標記出來。當手機檢測到斷開連接或者超過預定值并報警時，便通過GPS記錄下此時的位置信息。若使用者沒有聽到報警聲，便可以根據這個位置記錄找到失物的大致位置，實現尋回功能。也可以添加導航功能，為使用者提供最近的尋回路線。

5 系統優勢分析

（1）使用方便，適用性強。

（2）性能穩定，低功耗。

（3）材料環保，無污染。

（4）體積小，重量輕。

6 結論

我們的防丟預警系統屬于新技術創新系統，對之前的防丟預警系統進行了改良設計。我們不僅可以提供防丟預警，同時也可以提供物品查找功能，另外也解決了之前精度不良的問題。對人們生活品質的提高有著重要的作用。本系統具有智能化、便攜性強等優點，在生活中應用性較強，而且可以方便的應用于工作生活中許多方面，擁有很大的發展前景。

7 致謝

在整個系統的設計過程中我學習到很多東西，同時提升了自己獨立動手的能力。此次系統設計的結果并不是最重要的，過程才是最讓我印象深刻的，我覺得這些就是收獲。最后要十分感謝張新帥老師的耐心指導，在張老師的嚴格要求下我們才能如期地完成了該系統的設計。

【參考文獻】

[1]黃德欽，羅鴻，阮正鑫.基于單片機的老人小孩防丟控制器[J].科技視界2016（23）：33-34.

[2]薛斌，徐飛.基于藍牙4.0的智能防丟器的設計與實現[J].黑龍江科技信息，2015（30）：163.

[3]韓冬.基于藍牙的防丟器硬件設計與實現[J].河南教育學院學報（自然科學版），2015，24（03）：39-41.

[4]陳菁，李昱釗.基于Android平臺的智能藍牙防丟器的設計[J].數字技術與應用，2018，36（07）：195-196+198.

[5]時繼潮，李新紅，吳陽明，呂閃，王雅涵.藍牙4.2協議的一主多從防丟器APP設計[J].單片機與嵌入式系統應用，2017，17（07）：44-46.

[6]闞力豐，郭明明，韓洋，林宇豪.基于藍牙技術的雙向防丟器的研究與設計[J].電子制作，2014（15）：11-12.

[7]張俊翔.基于Android系統的手機軟件開發研究[J].信息與電腦（理論版），2017（01）：122-123.