多功能电子防丢器
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摘要：本课题设计并实现了一款多功能电子防丢器，有防丢和寻找的功能，它由母机和子机两部分组成，母机由主人随身携带，子机置于防丢物品上，子机上面的报警器上有相应的防盗报警系统。
关键词：防丢；寻找；母机；子机；报警器；无线传输模块
1、硬件介绍与设计
多功能电子防丢器主要采用控制单元AT89C51、1ed灯、报警器、发射单nrf24101发射模，主机和子机上面同时配置nrf24101，一个用于发射，一个用于接收。
该电路的工作流程为：首先使接收电路上电，使接收模块处于接收状态，等待数据的到来；然后运行单片机上的程序，将单片机寄存器内预先存放的数据发射出去。若发射模块与接收模块的距离在“安全范围”内，接收模块会在ims内能够接收到信号，不会报警，若超出“安全范围”，接收模块就会是蜂鸣器呜叫报警。
1.1 主控器
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM-Falsh Programmable and ErasableRead Only Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPu和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是—种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价格低廉的方案。
4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时厂计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至OHz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式：停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式：保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作，直到下一个硬件复位。
1.2 nRF24L01
nRF24L01是一款新型单片射频收发器件，工作在2.4GHz～2.5GHz ISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块，并融合了增强型8hockBursZ技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。nRF24L01功耗低，在以-6dBm的功率发射时，工作电流也只有9mA，接收时，工作电流只有12.3mA，多种低功率工作模式（空闲模式和掉线模式）使节能设计更方便，它的有效距离大约是0～30米。
发射数据时，首先将nRF24L01配置为发射模式，接着把接收节点地址TX_ADDR和有效数据TX_PLD按照时序由SPI口写入nRF24L01缓存区，TX_PLD必须在cSN为低时连续写入，而TxADDR在发射时写入一次即可，然后CE置为高电平并保持至少10u s、延迟1301～s后发射数据；若自动应答开启，那么nRF24L01在发射数据后立即进入接收模式，接收应答信号（自动应答接收地址应该与接收节点地址TX_ADDR一致）。如果收到应答，则认为此次通信成功，TX_DS置高，同时TX_PLD从TX FIFO中清除；若未收到应答，则自动重新发射该数据（自动重发已开启），若重发次数（ARc）达到上限，MAX RT置高，TX FIFO中数据保留以便再次重发；MAx_RT或TX_DS置高时，使IRQ变低，产生中断，通知MCU。最后发射成功时，若CE为低则nRF24L01进入空闲模式1；若发送堆栈中有数据且CE为高，则进入下一次发射；若发送堆栈中无数据。且CE为高，则进入空闲模式。
接收数据时，首先将nRF24L01配置为接收模式，接着延迟130μs进入接收状态，等待数据的到来。当接收方检测到有效的地址和CRC时，就将数据包存储在RX FIFO中，同时中断标志位RX_DR置高，IRQ变低，产生中断，通知MCU去取数据。若此时自动应答开启，接收方则同时进入发射状态回传应答信号。最后接收成功时，若CE变低，则nRF24L01进入空闲模式。
1.3 报警器
电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。
2、工作状况
工作时，子机发出稳定的无线电波，主机接收到主机的无线电信号后不报警，当主机和子机之间的距离超过预定的距离（可以自行设置）时主机接收不到子机的无线电信号，立即发出报警声，提醒使用者的注意。将子机（发射机）放在欲以防止被盗或丢失的物品或小孩身上，再将母机（接收机）打开开关，挂在自己的腰间或放在口袋里，当被保护人或物丢失或被偷，离开主人一定的距离时，随身携带的母机（接收机）就会自动发出“嘀嘀嘀嘀嘀”连接报警，此时信号灯长亮，以便主人寻找，避免不必要的损失。
3、特色和优点
（1）使用方便，适用性广。（2）功能齐全，性能稳定。（3）当主机和子机超过一定距离时主机和子机同时发出报警。