基于Attiny13的投影儀防盜器設計

摘要：介紹一種以Atmel公司的Attiny13為處理器的投影儀防盜器設計方案。該防盜器具有功耗低，功能完整，防盜效果良好等特點，除具有報警功能外，防盜器還具有以無線方式向主機發送報警信號的功能。采用315 MHz發射模塊實現無線信號發送。該投影儀防盜器可適應眾多廠家生產的防盜器主機。
關鍵詞：Attiny13單片機；防盜器；投影儀；無線發射模塊

1 引言
隨著電子科學技術的發展，各大高校、企業，以及政府部門采購投影儀的數量增多，隨之也要求投影儀有防盜功能。設計實現一款投影儀防盜器，該防盜器功耗低，防盜效果良好，內置電池正常情況下可連續工作一年。

2 投影儀防盜器的硬件設計
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生的誤報警情況。
這兩部分通過自定義三線通信實現數據傳輸。電子鑰匙通過自定義三線通信接口向防盜器發送一個數據量，防盜器通過判斷該數據量來選擇是否關閉報警功能。圖1為投影儀防盜器系統總體框圖。

2．1 防盜器部分
圖2為投影儀的防盜器部分框圖。該防盜器的設計主要考慮低功耗，實現簡單，功能完整等方面。選用Attinv13為MCU。該防盜器系統主要由自定義三線接口，防盜電路，蜂鳴器報警電路和電池等部分組成。在移動投影儀時，Attiny13通過內部A／D轉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送控制信號，從而實現報警。

圖3為Attiny13部分電路圖。Attiny13是Atmel公司生產的基于增強的AVR RISC結構的低功耗8位CMOS微控制器，具有高性能，低功耗的特點。片上具有1 K F1ash，64字節EEPROM，64字節SDRAM。片內還具有4路10位A／D轉換器。該系統設計選用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。該部分采用多個水銀開關和常閉開關完成，同時使用Attiny13內部A／D轉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警。

圖5為防盜器報警電路。CON2部分即是315 MHz無線模塊的電源和地線。該模塊生產廠家多，便于采購。蜂鳴器以及Attinv13的電源由3節鈕扣電池提供，315 MHz無線模塊電源采用9 V電池單獨提供。這兩種電池均為市場中常見電池，方便用戶購買以及更換。該部分電路圖中三極管VQ1起開關作用，通過Attiny13一個通用I／O接口控制無線模塊的電源。因為Attiny13只有8個引腳，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殼更換電池而引起的誤報警，該防盜器同時還設計一款防盜器電子鑰匙。該電子鑰匙用于實現關閉防盜器報警功能，同時能夠測量防盜器電池電量，并能提醒用戶及時更換電池。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，電子鑰匙設計簡單，容易實現等方面要求。該電子鑰匙測量防盜器電池電量，主要通過ATmega168片內A／D轉換器實現。

3 投影儀防盜器的軟件設計
圖7為投影儀防盜器主程序流程圖。系統上電后，Attiny13通過內部A／D轉換器持續的采集防盜電路電壓，如果電壓發生變化從而觸發報警功能。

而自定義三線通信主要分別采用MCU中斷引腳做為時鐘信號，1個通用I／O用于數據發送和數據接收，以及1個通用I／O做為觸發中斷信號。

4 結束語
充分利用Attiny13單片機特性，設計實現一款低功耗投影儀防盜器。該防盜器設計簡單，成本低，能夠較好的完成投影儀防盜功能。采用315 MHz發射模塊實現無線信號發送，可適應眾多廠家生產的防盜器主機，主機采購容易且方便組合使用。