專利名稱：基于磁場傳感器的防盜報警器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及防盜報警器，具體為一種基于磁場傳感器的防盜報警器。
背景技術：
目前我國現有展館、博物館通常運用的報警器存在的缺點如下:1、多維駐波報警器:缺點是空氣流動會對探測器產生影響，因此需在空氣流通不大的的環境中使用，以提高識別率。并且多維駐波探測器發射的超聲波是以空氣為傳輸介質的，空氣的溫度和相對濕度會影響其探測靈敏度。2、被動紅外報警器:缺點是易受各種熱源、陽光源和射頻輻射干擾。被動紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探測器接收，在環境溫度超過28°C以上會造成探測距離縮短。當環境溫度和人體溫度接近時，探測和靈敏度明顯下降，這一點在冬天尤其明顯，當人員在室外長時間逗留，經過探測器時就有可能不報警，產生漏報。3、紅外微波雙鑒報警器:缺點是只要破解其一便可使其失效。微波對物體移動速度太慢或太快時，探測器不報警。入侵物體發的紅外線被屏蔽時也不報警。4、主動紅外入侵報警器:通常在戶外使用，環境的溫度變化對它的影響很大，特別是使用時間長的產品，材料、電路系統、電子元器件出現老化、功能衰減，誤報尤為嚴重。5、玻璃破碎報警器:該探測器是靠收集分析玻璃破碎時發出的高頻聲響信號和引起的次聲波信號來報警的，但如果小心地將玻璃劃開時，此報警器也可能失效。電鈴聲、金屬撞擊聲等高頻聲均可引起單技術玻璃破碎探測器的誤報警。6、微波多普勒探測器:微波探測器穿透力強，但如果安裝不當，微波信號就會穿透木材、玻璃、塑料等材質的門窗導致頻繁的誤報。7、泄露電纜式報警探測器:其探測靈敏度受環境溫度、濕度、風雨煙塵等惡劣氣候條件的影響，設備的安裝、調試較為復雜。8、開關類探測器:長期工作在室外的探測器，不可避免地會受到大氣中粉塵、微生物的作用，在探測器的外壁上往往會積一層粉塵樣的硬殼阻礙探測；霧、雪等天氣也會使能見度下降，探測距離縮短，產生漏誤報。上述報警器均存在可靠性不高、誤報頻繁、體積龐大、價格昂貴、維護資金高等問題。因此，有必要發明一種新型的防盜報警器。
發明內容本實用新型為了解決現有的防盜報警器存在的可靠性不高、誤報頻繁、體積龐大、價格昂貴、維護資金高等問題，提供了一種基于磁場傳感器的防盜報警器。本實用新型是采用如下技術方案實現的:一種基于磁場傳感器的防盜報警器，包括磁場產生裝置和檢測報警裝置，所述檢測報警裝置包括檢測單元、主控單元、報警單元及供電單元；所述檢測單元包括型號為MAG3110的磁場傳感器U2及其外圍電路；所述主控單元包括型號為STC12LE5A60S2的單片機Ul及其包含時鐘電路、手動復位電路的外圍電路；所述報警單元包括蜂鳴器或揚聲器、PNP型三極管Ql及第七電阻R7 ;所述供電單元為檢測單元、主控單元、報警單元提供3.3V電壓；所述磁場傳感器U2的第6、7管腳分別通過第二、一電阻R2、R1與單片機Ul的P2.5、P2.6管腳連接，所述單片機Ul的P2.7管腳通過第七電阻R7與PNP型三極管Ql基極連接，PNP型三極管Ql的集電極與蜂鳴器或揚聲器U5的輸入端連接，PNP型三極管Ql的發射極與供電單元的輸出端連接。工作時，以本裝置應用于展館、博物館內為例，將磁場產生裝置(例如磁體)固定在展品的底座上，檢測報警裝置固定在展品上。磁場傳感器MAG3110內部集成了 Α/D轉換器，薄型封裝2.0 mmX 2.0 _X 0.85mm,測量范圍為-lOgausses +lOgausses,靈敏度為0.0Olgausses，精度高，可靠性強，電子電路的集成所需的外部元件少，集成體積小，主要功能是全方位循環檢測周圍的磁場強度，將數據傳送給主控單元。主控單元主要由單片機STC12LE5A60S2及其外圍電路組成，外圍電路主要包括時鐘電路、手動復位電路。單片機STC12LE5A60S2對傳送過來的磁場強度數據進行處理，然后與設定值進行比較判斷，進而控制報警單元是否發出警報。具體如下:如圖4所示，由于磁場隨著距離的增加而衰減，所以通過實驗容易確定檢測報警裝置距磁場產生裝置之間的距離L和檢測報警裝置內檢測到的磁場強度H之間的對應關系。例如，設定當檢測報警裝置距離磁場產生裝置的安全距離Lmax=2m時，檢測報警裝置檢測到的磁場強度為設定值Hmin。要求底座與展品須保持在一定的距離內，當二者之間的距離L超過安全距離Lmax時，則單片機STC12LE5A60S2檢測到的磁場強度值H〈Hmin，則單片機的P2.7管腳輸出高電平，進而驅動蜂鳴器或者揚聲器報警；否則，檢測報警裝置繼續循環檢測并比較。可根據實際情況，任意選擇安全距離Lmax的大小，對應設置Hmin的大小即可。與現有的防盜報警器相比，本實用新型的優點在于:操作方便簡單，體積小，可靠性高，靈敏度高，成本低等；并且用途范圍廣，既可應用于陳列貴重物品的展館、博物館內，也可應用于日常生活中的高端電子產品，如:手機、MP3\MP4\MP5、掌上電腦、相機等，發展潛力巨大，市場前景廣闊。本實用新型結構簡單、設計合理，解決了現有的防盜報警器存在的可靠性不高、誤報頻繁、體積龐大、價格昂貴、維護資金高等問題。
圖1是本實用新型的結構示意圖。圖2是檢測報警裝置的電路原理圖。圖3是ISP (在系統可編程)單元電路原理圖。圖4是本實用新型的工作流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施例進行詳細說明。如圖1所示，一種基于磁場傳感器的防盜報警器，包括磁場產生裝置和檢測報警裝置，所述檢測報警裝置包括檢測單元、主控單元、報警單元及供電單元。[0025]所述檢測單元包括型號為MAG3110的磁場傳感器U2及其(常規)外圍電路。如圖2所示，所述磁場傳感器U2的第I管腳通過第一電容Cl接地，第2管腳通過并聯的第三電容C3和第四電容C4接地，第4管腳通過第二電容C2接地，第5管腳接地，第10管腳接地，第2、8管腳與供電單元輸出端連接，第6、7管腳分別通過上拉電阻(第四電阻R4和第三電阻R3)與供電單元輸出端連接。所述主控單元包括型號為STC12LE5A60S2的單片機Ul及其包含時鐘電路、手動復位電路的(常規)外圍電路。如圖2所示，所述單片機Ul的第38、29管腳均通過并聯的第八電容C8和第九電解電容C9接地、且第38管腳與供電單元輸出端連接；單片機Ul的第16管腳接地。所述時鐘電路由一個11.0592MHz的晶振Yl和第五電容C5、第六電容C6組成，即晶振Yl的一端通過第六電容C6接地、且與單片機Ul的第14管腳連接，晶振Yl的另一端通過第五電容C5接地、且與單片機Ul的第15管腳連接。所述手動復位電路由按鍵S1、第七電解電容C7、第五電阻R5、第六電阻R6組成，即按鍵SI的一端通過第五電阻R5與單片機Ul的第4管腳連接、其另一端與供電單元的輸出端連接，第六電阻R6—端與單片機Ul的第4管腳連接、其另一端接地，第七電解電容C7的正極與供電單元的輸出端連接、負極與單片機Ul的第4管腳連接。所述報警單元包括蜂鳴器或揚聲器U5、PNP型三極管Ql及第七電阻R7。所述供電單元為檢測單元、主控單元、報警單元提供3.3V電壓。所述磁場傳感器U2的第6、7管腳分別通過第二、一電阻R2、Rl與單片機Ul的P2.5、P2.6管腳連接，所述單片機Ul的P2.7管腳通過第七電阻R7與PNP型三極管Ql基極連接，PNP型三極管Ql的集電極與蜂鳴器或揚聲器U5的輸入端連接(蜂鳴器或揚聲器U5的輸出端接地)，PNP型三極管Ql的發射極與供電單元的輸出端連接。所述供電單元采用3.3V的紐扣電池供電或者利用計算機的USB 口輸出5V電壓，通過三端穩壓器U4轉換為3.3V后供電。如圖2所示，USB 口 Jl的第I端通過相互并聯的第H^一電容Cl 1、第十電解電容ClO和由第九電阻R9和第一發光二極管Dl構成的串聯支路接地，USB 口的第6端接地；三端穩壓器(AMS1117-3.3V)的第3端通過并聯的第十二電解電容C12和第十三電容C13接地，三端穩壓器的第I端接地，三端穩壓器的第2端通過并聯的第十四電解電容C14和第十五電容C15接地、且輸出3.3V電壓；開關S2的一端連接USB口的第I端、另一端連接三端穩壓器的第3端；上述此種供電方式主要用于檢測報警裝置在實驗階段或維修時方便調試。另外，如圖2所示，一插座JPl內置有紐扣電池，其第I端接地、第2端輸出3.3V電壓且通過第八電阻R8和第二發光二極管D2接地。所述第一、二發光二極管D1、D2為供電指示燈。具體實施時，還有用于為單片機Ul下載程序的ISP (在系統可編程)單元電路，如圖3所示，所述ISP單元電路包括型號為MAX3232的電壓轉換芯片和9針的串口 J3，所述電壓轉換芯片的第2管腳通過第十九電解電容C19接地，第I管腳通過第十六電解電容C16與第3管腳連接，第4管腳通過第十七電解電容C17與第5管腳連接，第6管腳通過第十八電解電容C18接地，第16管腳與供電單元的輸出端連接且通過第二十電解電容C20接地，第15管腳與第二十電解 電容C20的負極連接。另外，電壓轉換芯片的第14、13管腳分別與串口的第2、3腳相連，電壓轉換芯片的第11、12腳分別與單片機Ul的第P3.0、P3.1管腳相連，從而將程序由計算機下載到單片機Ul內。[0032]所述磁場產生裝置可以是一般的磁體，產生的磁場強度范圍為-lOgausses +lOgausses。
權利要求1.一種基于磁場傳感器的防盜報警器，其特征在于:包括磁場產生裝置和檢測報警裝置，所述檢測報警裝置包括檢測單元、主控單元、報警單元及供電單元； 所述檢測單元包括型號為MAG3110的磁場傳感器(U2)及其外圍電路； 所述主控單元包括型號為STC12LE5A60S2的單片機(Ul)及其包含時鐘電路、手動復位電路的外圍電路； 所述報警單元包括蜂鳴器或揚聲器(U5 )、PNP型三極管(Ql)及第七電阻(R7 ); 所述供電單元為檢測單元、主控單元、報警單元提供3.3V電壓； 所述磁場傳感器(U2)的第6、7管腳分別通過第二、一電阻(R2、Rl)與單片機(Ul)的P2.5、P2.6管腳連接，所述單片機(Ul)的P2.7管腳通過第七電阻(R7)與PNP型三極管(Ql)基極連接，PNP型三極管(Ql)的集電極與蜂鳴器或揚聲器(U5)的輸入端連接，PNP型三極管(Ql)的發射極與供電單元的輸出端連接。
2.根據權利要求1所述的基于磁場傳感器的防盜報警器，其特征在于:所述磁場產生裝置產生的磁場強度范圍為-1Ogausses +lOgausses。
3.根據權利要求1或2所述的基于磁場傳感器的防盜報警器，其特征在于:所述供電單元采用3.3V的紐扣電池供電或者利用計算機的USB 口輸出5V電壓，通過三端穩壓器(U4)轉換為3.3V后供電。
4.根據權利要求1或2所述的基于磁場傳感器的防盜報警器，其特征在于:所述時鐘電路由一個晶振(Y1)、第五電容(C5)及第六電容(C6)組成；所述手動復位電路由按鍵(SI)、第七電解電容(C7)、第五電阻(R5)及第六電阻(R6)組成。
5.根據權利要求3所述的基于磁場傳感器的防盜報警器，其特征在于:所述時鐘電路由一個晶振(Y1)、第五電容(C5)及第六電容(C6)組成；所述手動復位電路由按鍵(SI)、第七電解電容(C7)、第五電阻(R5)及第六電阻(R6)組成。
6.根據權利要求5所述的基于磁場傳感器的防盜報警器，其特征在于:所述磁場產生裝置為磁體。
專利摘要本實用新型涉及防盜報警器，具體為一種基于磁場傳感器的防盜報警器，解決了現有的防盜報警器存在的可靠性不高、誤報頻繁、體積龐大、價格昂貴、維護資金高等問題。一種基于磁場傳感器的防盜報警器，包括磁場產生裝置和檢測報警裝置，所述檢測報警裝置包括檢測單元、主控單元、報警單元及供電單元；所述檢測單元包括型號為MAG3110的磁場傳感器(U2)及其外圍電路；所述主控單元包括型號為STC12LE5A60S2的單片機(U1)及其包含時鐘電路、手動復位電路的外圍電路；所述報警單元包括蜂鳴器或揚聲器(U5)、PNP型三極管Q1及第七電阻R7。本實用新型結構簡單、設計合理，具有檢測可靠性高、成本低、體積小等優點。
文檔編號G08B13/24GK202976375SQ2012207353
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者桑勝波, 鄧麗莉, 張文棟, 李朋偉, 胡杰, 李剛, 唐曉亮, 奉輝 申請人:太原理工大學