基于手机频段检测探测器的研究

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摘要：本文以手机工作频段入手，通过检测信号，并进行放大，让无线电波的信号变成可被发现的声光信号，再将模拟的信号进行模数转换成形成易于控制的数字信号，经过pc或者单片机的处理后可作用于其他设备， 整体设计简单、美观、廉价，可考虑为当今社会手机探测器的替代品。

关键词：手机 ne555p 频段 单片机

中图分类号：TN36 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）09-0095-01

1 前言

近年来，随着智能手机的不断发展，其所拥有的功能也越来越强大，在诸如单位招聘笔试、学校考试、项目评审、重要会议等场合，为增强保密与严密性，已经不允许携带手机入场，并且设置如屏蔽器等限制手机应用。但是高昂的设备购置成本和后期维护费用却让很多单位难以承担。

本文从手机的工作原理出发，用频段检测的方法对手机信号进行检测并报警。在手机工作的几个频段对其时间域上将发出的数据进行检测，再通过简单的放大处理，让它驱动一定的报警设备进行报警。

2 设备原理

2.1 手机工作频段检测

根据目前中国手机工作的几个固定频段，设计以下电路图检测相应的信号频段，可以报知是否有手机存在并且处于工作状态（如图1）。

2.2 工作原理：

（1）检波与放大：通过LC振荡电路接收手机与基站通讯时的载波型号，并通过C2、C3进行耦合，在CA3130E的2、3端进行信号的比较，将接收到的模拟信号进行量化，将转换后的数字信号通过6端口输出，再通过T1三极管进行放大处理，并带动射极性连接的二极管发光，在视觉上报警[1、2]。

（2）处理与驱动：在三极管T1集电极输出的信号通过C5与ne555p的2端口进行耦合输入到振荡电路中，将输入的信号进行处理，通过调节R6和C9来输出不同频率的声波信号，同时驱动蜂鸣器发声，来提醒手机发出的数据信息，从而达到报警的目的[3]。

（3）所使用芯片（电子元器件）介绍：CA3130是一种运算放大器，通过2，3脚上的信号对比，在6口产生信号。用它可以进行信号的转换。NE555P是一种常用的时钟芯片，通过接受CA3130传递来的信号，并进行处理，在3脚输出不同频率的信号来驱动蜂鸣器发声。

3 应用扩展

3.1 pc机扩展

多个探测器接收到的信号经过CA3130E在6脚输出的信号可直接接pc机，在pc机上进行人机访问，也可以直接用在工程上，连接驱动连杆来控制门的开合或者闸门的开关，使得整个过程全自动化，无需人工的操作，真正的达到无人自动化的水平。

3.2 单片机扩展

3.2.1 硬件与电路设计

XTAL1：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。

XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。并不是所有的地址都被定义了。片上没有定义的地址是不能用的。读这些地址，一般将得到一个随机数据；写入的数据将会无效。用户不应该给这些未定义的地址写入数据“1”。由于这些寄存器在将来可能被赋予新的功能，复位后，这些位都为“0”。

可编程时钟输出：可以通过编程在P1.0引脚输出一个占空比为50%的时钟信号。

单片机：是ATMEL公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位单片机；它兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，片内带有8KBytes可反复擦写1000次的ISPFlash程序存储器和看门狗定时（WDT）电路，可有效地防止程序跑飞而陷入“死循环”。

放大和峰值检波电路：LC振荡电路采集到的电压信号是一个毫伏级的信号，信号十分微弱，所以，在对其进行处理前，首先要进行放大。这里采用三极管进行放大，将采集到的微弱电压信号根据要求自动调整到适合A/D转换的最佳输入范围，然后通过峰值检波电路，将其变成0V～5V的直流电平，再进行A/D转换，这样可有效保证在低输入时的转换精度，扩大了采集系统的动态范围[4]。

3.2.2 软件

设一个采样周期，对通道0连续采样6次，然后去掉最大和最小值，把剩余的累加求算术平均值作为本周期采样值。存入内部RAM以30H为首址的数据存储器中。其中，R2寄存器存放最小值，R4寄存器存放累加和，R0存放连续采样次数。

4 使用说明

本设备针对各类考试、重要会议、保密评估等需要禁止个人携带手机入内的考试，以及禁止手机入内的场合。该设备可隐形的装载门头和门框当中，以便于自动检测和检修。在使用场所放置一台，如周围室内范围有手机在联GSM或者3G网工作，就会发出蜂鸣声，设备根据信号的强弱，发出的蜂鸣声会有不同。

5 优劣性比较

本设备具有低廉、检测目标明确（仅为手机）、灵敏度高等特点；常用金属探测仪加个普遍偏高、对所有金属物质检测报警可能引起灵敏度降低等情况。另外从操作层面来讲，一次设置好后不再需要人为操作，只用放到固定位置，就可自动报警。而金属探测器需要人员进行操作，会严重影响检验通过时间。

参考文献

[1]张毅刚主编.单片机原理及接口技术（c51编程）[M].北京：人民邮电出版社，2011.

[2]郭天祥主编.新概念51单片机C语言教程[M].北京：电子工业出版社，2009.

[3]汪明添主编.电子元器件[M].北京：北京航空航天出版社，2010.

[4]阎石，王红主编.数字电子技术基础（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2010.