新型防丢器系统
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新型防丢器系统 发布于:2019/11/14
    很多人都有过找不着家中物品的经历。我设计了一款基于单片机和ZigBee無线通信的防丢器系统,通过单片机设定不同的通信口令,依靠ZigBee的广播模式,向所有从机发送信息,对应的从机收到指令后接通蜂鸣器,发出报警声,帮助人们找到对应的物品。
   一、防丢器系统设计
   基于ZigBee的防丢器系统由主机和从机构成,从机与主机都由电源模块、稳压模块、控制器模块和ZigBee数据通信模块组成。在此基础上,主机还设有按键模块,以便选择需要寻找的从机。从机上设有报警模块,以便收到主机信号时发出报警声,引导使用者找到对应的物品。系统结构框图如图1所示。
   1.控制器模块
   由单片机及其外围电路构成。由于具有控制能力强、性能稳定、体积小、性价比高、功耗低等优势,单片机被广泛应用于便携式电子产品。采用单片机能很好地满足本系统的控制需求。
   2.ZigBee通信模块
   ZigBee最大的特点是功耗低、可组网,特别是带有路由的可组网功能,理论上可以使ZigBee覆盖的通信面积无限扩展。本防丢器系统采用ZigBee无线串口模块,可实现主机与从机之间的通信。
   3.按键和报警模块
   按键模块包含四个按键,可对四个不同的从机进行选择,从机特有的模块为蜂鸣器报警模块。当按下主机某一按键时,主机与对应从机之间通过ZigBee连接,该从机蜂鸣器鸣叫,方便使用者寻物。
   4.电源模块
   电源模块由充电模块和电池组成,为了方便携带,电池采用小容量锂电池,充电模块集成在主控板上。充电模块采用锂电池充电芯片,充电口为广泛运用于电子设备上的Type-C接口,使用方便。
   二、制作过程及测试
   1.电路设计
   本系统的主、从机将所有模块集成在一块PCB电路板上,ZigBee串口通信模块也通过贴片焊接在PCB板上。实物如图2所示。
   2.主机、从机外壳
   主机和从机的外壳由卡槽和顶盖组成,经3D建模软件建模后3D打印制成。3D打印外壳如图3所示。
   3.整体搭建
   调试打样焊接完成的电路板,将其装入卡槽并盖住顶盖,完成整体制作。作品实物如图4所示。
   4.测试
   本作品测试分四次。首先,将四个从机开机后随机放置在房间的不同位置。接着,一名不了解从机放置位置的测试者手持主机对从机进行选择,依次按下1、2、3、4按键完成对从机的寻找。
   测试者每按一个按键,其对应的从机的蜂鸣器鸣叫,直到测试者发现从机并将其关机。四次测试花费的时间均较短,测试结果表明,该防丢器系统可以用于高效寻找物品。来源:发明与创新·中学生
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