基于藍牙技術的電腦防盜系統設計

　　0 引言

　　在日常生活中，筆記本電腦具有便于攜帶、使用方便、價格昂貴等特點。電腦被盜或者丟失不僅使個人財產遭受損失，而且會使個人信息或隱私泄露，對自己和他人造成諸多不便。分析目前市場上的電腦防盜系統，它們存在自身體積大、易受外界干擾、易被盜竊等諸多缺陷。

　　藍牙是一種開放的短距離無線通信技術規范，工作在全球通用的2.4GHz ISM 頻段。藍牙的數據速率為1Mb/s,在全球開放的2.45GHz ISM 頻帶上以1 600 跳/s 的速率進行跳頻，使用2.4GHz 的ISM頻段，無須申請許可證。藍牙本身具有保密性好、抗干擾能力強、功耗低、便于集成等特點，尤其是其編解碼一致。目前藍牙技術已經在全球成熟化，其具有的短距離傳輸以及模塊化對我們的設計有很大幫助。

　　本設計將藍牙技術運用于電腦防盜。利用了藍牙技術來檢測被保護的電腦是否在安全范圍內。當被保護的電腦被盜時，藍牙接收器檢測到電腦超出安全范圍，啟動報警器報警，從而起到電腦防盜的作用。

　　1 系統硬件方案設計

　　硬件設計概述本系統硬件設計主要分為兩部分：

　　①藍牙信號發生部分；②藍牙信號接收處理部分。

　　信號發生器由用戶攜帶，它向信號接收器發射藍牙檢測信號。

　　信號接收部分由于自身體積較小，可以被整合到電腦內部，用來檢測電腦是否在規定范圍內，并決定是否報警。

　　本系統信號發生部分借助于555定時器，實現秒脈沖工作模式。讓發射部分以一秒為周期，循環發送藍牙信號，充分降低功耗。

　　當用戶電腦和信號發生器距離在規定范圍（本系統為10 m）以內時，藍牙接收器可以接收到藍牙信號，表示電腦安全，微控制器不使能報警操作。

　　當用戶電腦超出規定范圍時，藍牙接收器不能接收到藍牙信號，表示電腦被盜，微控制器使能報警操作。

　　信號發生部分包括電源模塊、信號發生模塊、555 定時器模塊。

　　信號接收部分包括電源模塊、信號接收模塊、微控制器模塊、報警模塊。硬件原理圖如圖1 所示。

　　2 硬件設計

　　2.1 555 定時器模塊

　　555 定時器是一種模擬和數字功能相結合的中規模集成器件。555 定時器的電源電壓范圍寬，可在4.5V~16V 工作，性能可靠。只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現多諧振蕩器、單穩態觸發器及施密特觸發器等脈沖產生與變換電路。其內部電路如圖2 所示。

　　555 定時器的工作原理如下：當輸入信號自1 腳輸入并超過2VCC /3 時，觸發器復位，輸出端3 腳輸出低電平，同時放電，開關管導通；當輸入信號自2 腳輸入并低于VCC /3 時，觸發器置位，3腳輸出高電平，同時放電，開關管截止。

　　2.2 發射模塊電源

　　發射模塊電源包括鋰電池、充電電路和穩壓濾波電路，為藍牙信號發生模塊提供3.3V 工作電壓。電腦USB接口的5V 電壓可以方便地對鋰電池充電，防過充過放電路可以鋰電池工作在最佳狀態。當外接USB 電源時，由其對藍牙信號發生模塊供電，同時對鋰電池進行充電；當無外接電源時，由鋰電池對藍牙信號發生模塊供電。選用Sipex 公司的LDO（低壓差線性穩壓器）芯片SPX1117-3.3,將輸出電壓穩定在3.3V.電源模塊如圖3 所示。

　　2.3 藍牙信號收發模塊

　　藍牙信號收發模塊均采用一塊由南京國春電氣設備有限公司生產的GC-02 藍牙模塊。GC-02 是采用CSR 公司Audio_Flash 藍牙芯片設計生產的藍牙數傳模塊，采用激光盲孔加工工藝，貼片式設計，體積尺寸緊湊，最適合工業數據、語音傳輸。主要應用于藍牙語音傳輸、車載藍牙、藍牙語音網關等。

　　當藍牙發射模塊上電，則自動與藍牙接收模塊建立通信。藍牙發射模塊如圖4 所示。

　　當GC-02 檢測到藍牙信號并建立連接后，PI03 端會輸出高電平，否則為低電平。此信號接入微處理器AT89C2051,用以判斷是否建立鏈接。藍牙接收模塊如圖5 所示。

　　2.4 微處理器模塊。

　　微處理器模塊是以AT89C2051 為核心的最小系統，包含上電復位、晶體振蕩等部分。微處理器模塊如圖6所示。

　　信號接收模塊檢測到P1.2 口的高低電平變化時，即表示電腦被盜。微處理器使用定時器產生PWM 信號，驅動P3.7 口的報警模塊，完成報警動作。

　　2.5 報警模塊

　　報警模塊由蜂鳴器和兩個復合管構成，使電路具有兩種狀態。微控制器AT89C2051 產生的PWM 信號使復合管交替均處于放大、保持狀態，可以很好的驅動蜂鳴器，實現報警功能。報警模塊如圖7 所示。

　　2.6 接收模塊電源

　　藍牙信號接收部分由于體積較小，可以被整合在電腦內部。選用Sipex 公司的SP6641B-5.0 芯片，將鋰電池的供電電壓升至5V,為微控制器和報警模塊供電。同時，可以選用USB 接口的5V 電壓方便地對鋰電池進行充電。升壓電路如圖8 所示。

　　3 軟件設計

　　使用C 語言對系統進行軟件設計，系統是否報警主要由微處理器決定。當用戶電腦和信號發生器距離在10 m 以上時，信號接收模塊接收不到藍牙監測信號或接收到的藍牙信號不是用戶本身信號，此時藍牙連接斷開，微處理器使能報警動作。報警動作一旦使能，必須由用戶復位微處理器，報警動作才能解除。程序設計流程圖如圖9 所示。

　　4 結語

　　本文詳細介紹了一種基于藍牙技術的電腦安防系統的設計與實現。該系統具有以下優點：①芯片和電阻電容均采用貼片式，體積小，易于攜帶；②采用脈沖信號，功耗低；③系統適用范圍廣，此系統所需費用低，在一般用戶的經濟承受范圍之內。

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