基于Attiny13的投影儀防盜器設(shè)計(jì)

摘要：介紹一種以Atmel公司的Attiny13為處理器的投影儀防盜器設(shè)計(jì)方案。該防盜器具有功耗低，功能完整，防盜效果良好等特點(diǎn)，除具有報(bào)警功能外，防盜器還具有以無線方式向主機(jī)發(fā)送報(bào)警信號(hào)的功能。采用315 MHz發(fā)射模塊實(shí)現(xiàn)無線信號(hào)發(fā)送。該投影儀防盜器可適應(yīng)眾多廠家生產(chǎn)的防盜器主機(jī)。
關(guān)鍵詞：Attiny13單片機(jī)；防盜器；投影儀；無線發(fā)射模塊

1 引言
隨著電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各大高校、企業(yè)，以及政府部門采購?fù)队皟x的數(shù)量增多，隨之也要求投影儀有防盜功能。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一款投影儀防盜器，該防盜器功耗低，防盜效果良好，內(nèi)置電池正常情況下可連續(xù)工作一年。

2 投影儀防盜器的硬件設(shè)計(jì)
該投影儀防盜器主要具有兩部分。一部分為防盜器，安置在投影儀上，具有防盜作用；另一部分為電子鑰匙，該鑰匙防止因用戶更換電池而產(chǎn)生的誤報(bào)警情況。
這兩部分通過自定義三線通信實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。電子鑰匙通過自定義三線通信接口向防盜器發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)量，防盜器通過判斷該數(shù)據(jù)量來選擇是否關(guān)閉報(bào)警功能。圖1為投影儀防盜器系統(tǒng)總體框圖。

2．1 防盜器部分
圖2為投影儀的防盜器部分框圖。該防盜器的設(shè)計(jì)主要考慮低功耗，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，功能完整等方面。選用Attinv13為MCU。該防盜器系統(tǒng)主要由自定義三線接口，防盜電路，蜂鳴器報(bào)警電路和電池等部分組成。在移動(dòng)投影儀時(shí)，Attiny13通過內(nèi)部A／D轉(zhuǎn)換器采集防盜電路的電壓變化，Attiny13向蜂鳴器以及無線模塊發(fā)送控制信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)報(bào)警。

圖3為Attiny13部分電路圖。Attiny13是Atmel公司生產(chǎn)的基于增強(qiáng)的AVR RISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器，具有高性能，低功耗的特點(diǎn)。片上具有1 K F1ash，64字節(jié)EEPROM，64字節(jié)SDRAM。片內(nèi)還具有4路10位A／D轉(zhuǎn)換器。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用Attiny13做為MCU主要是考慮其自身功耗低，工作在1 MHz，1．8 V條件下，電流消耗為240μA。

圖4為防盜器防盜電路原理圖。該部分采用多個(gè)水銀開關(guān)和常閉開關(guān)完成，同時(shí)使用Attiny13內(nèi)部A／D轉(zhuǎn)換器采集電路變化而引起的電壓變化，從而判斷是否需要報(bào)警。

圖5為防盜器報(bào)警電路。CON2部分即是315 MHz無線模塊的電源和地線。該模塊生產(chǎn)廠家多，便于采購。蜂鳴器以及Attinv13的電源由3節(jié)鈕扣電池提供，315 MHz無線模塊電源采用9 V電池單獨(dú)提供。這兩種電池均為市場(chǎng)中常見電池，方便用戶購買以及更換。該部分電路圖中三極管VQ1起開關(guān)作用，通過Attiny13一個(gè)通用I／O接口控制無線模塊的電源。因?yàn)锳ttiny13只有8個(gè)引腳，在考慮通信可靠性的情況下，采用自定義的三線通信。連接電路圖如圖6所示。

2．2 防盜器電子鑰匙
為了防止用戶因拆開防盜器機(jī)殼更換電池而引起的誤報(bào)警，該防盜器同時(shí)還設(shè)計(jì)一款防盜器電子鑰匙。該電子鑰匙用于實(shí)現(xiàn)關(guān)閉防盜器報(bào)警功能，同時(shí)能夠測(cè)量防盜器電池電量，并能提醒用戶及時(shí)更換電池。該防盜器電子鑰匙采用ATmega168為處理器。采用這款MCU主要考慮其功耗低，電子鑰匙設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)等方面要求。該電子鑰匙測(cè)量防盜器電池電量，主要通過ATmega168片內(nèi)A／D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)。

3 投影儀防盜器的軟件設(shè)計(jì)
圖7為投影儀防盜器主程序流程圖。系統(tǒng)上電后，Attiny13通過內(nèi)部A／D轉(zhuǎn)換器持續(xù)的采集防盜電路電壓，如果電壓發(fā)生變化從而觸發(fā)報(bào)警功能。

而自定義三線通信主要分別采用MCU中斷引腳做為時(shí)鐘信號(hào)，1個(gè)通用I／O用于數(shù)據(jù)發(fā)送和數(shù)據(jù)接收，以及1個(gè)通用I／O做為觸發(fā)中斷信號(hào)。

4 結(jié)束語
充分利用Attiny13單片機(jī)特性，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一款低功耗投影儀防盜器。該防盜器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低，能夠較好的完成投影儀防盜功能。采用315 MHz發(fā)射模塊實(shí)現(xiàn)無線信號(hào)發(fā)送，可適應(yīng)眾多廠家生產(chǎn)的防盜器主機(jī)，主機(jī)采購容易且方便組合使用。