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关于智能防盗背包的设计

发布时间:2026-03-14 13:28:18        次浏览

  

关于智能防盗背包的设计(图1)

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  内容提示:机电机械 208 2017 年 11 月 14 关于智能防盗背包的设计 郭立扬 河南省兰考县第一高级中学,河南 兰考 475300 摘要:背包在日常生活中给人们带来了很大的便利,很受大众的欢迎,从小学生到成年人,大街小巷都可以看到背包的身影,背包将人们的双手解放了出来,由于背在身后,也不影响前方的活动,但是在另外一方面,由于背包处在人的视野之外,导致其内物品丢失的概率相对于其他的包类要大。为了解决上述问题,本设计制作的是一款智能型的防盗背包,该背包通过背带处的传感器检测压力信息,以此判断背包的状态,并将该信息传递给单片机,在背包被背起的情况下,单片机命令拉链锁闭合...

  机电机械 208 2017 年 11 月 14 关于智能防盗背包的设计 郭立扬 河南省兰考县第一高级中学,河南 兰考 475300 摘要:背包在日常生活中给人们带来了很大的便利,很受大众的欢迎,从小学生到成年人,大街小巷都可以看到背包的身影,背包将人们的双手解放了出来,由于背在身后,也不影响前方的活动,但是在另外一方面,由于背包处在人的视野之外,导致其内物品丢失的概率相对于其他的包类要大。为了解决上述问题,本设计制作的是一款智能型的防盗背包,该背包通过背带处的传感器检测压力信息,以此判断背包的状态,并将该信息传递给单片机,在背包被背起的情况下,单片机命令拉链锁闭合,达到防盗的目的。为了以防万一,背包内部的光照传感器实时检测光照强度,当检测到有光照时,说明背包被打开,此时单片机内部的蜂鸣器会接到单片机的命令自动的进行报警。经过反复的论证,本设计确实能够起到防盗的作用,本设计是可行的。 关键词 :防盗;传感器;单片机;智能 中图分类号:TP368.12 文献标识码:A 文章编号:1671-5519(2017)11-0208-02 绪论 包包在我们的日常生活中扮演着非常重要的角色,给人们的日常出行带来了很大的便利。目前的包包也分为很多种,有胸包、挎包、背包以及腰包等等,在人们日常出行的过程中,通常会选择将钱包、手机等物品放到包包里边。尤其是外出的时候,经常使用的是背包。背包本身的容积比较大,可以盛放很多很多的物品,也使用非常方便。但是在另外一方面,背包背在身后,处在人的视野之外,这就使得扒窃者有了可乘之机,几乎所有背包内物品的丢失都是背包背在身后的情况下丢失的。有人尝试过将背包反背在胸前,虽然这样能够在一定程度上减少背包内物品丢失的概率,但这样也带来了很大的不便,对舒适性以及背包的容量都产生了很消极的影响。 基于上述问题,现在关于防盗背包的研究已经出现了很多。大多数的防盗背包的设计都是集中在背包的材料上面,即背包由特殊的材料制成,使得普通的刀具等根本无法割裂包体,以此达到防盗的目的。还有的防盗背包采用这样的方式:利用专用的锁具,将双拉链锁在一起,这样外人就无法打开背包。但是这种背包在使用的过程中,必然要加上解锁与闭锁的步骤,这就造成了很大程度上的不便。另外还有一些防盗背包采用这样的方式:在拉链被拉起的情况下,会触动触发器,进而电路接通,蓝牙自动开启,将信息传递到手机上面,同时,背包内置的报警器会发出警报,以此终止扒窃过程。这种方式是在扒窃已经开始的情况下才作用的,并不能做到万无一失,防患于未然。基于此,本设计将制作一款智能型的防盗背包来解决上述问题。 1 总体设计 本设计要制作的是一款智能型的防盗背包,使得背包在背起的情况下,自动将拉链锁住,在外部无论如何也打不开。为了以防万一,在背包被打开的情况下,警报自动装置启动报警。在背包被取下的情况下,拉链锁自动解开,背包能够自由打开。综上所述,可以将问题归纳为以下几个部分: (1)背包是否被背起的检测问题。 (2)背包是否被打开的检测问题。 (3)警报装置的自动启动问题。 (4)拉链锁的自动打开与闭合问题。 关于上述问题的解决,本设计利用的是单片机系统外加相应的模块来解决。通过仔细的观察发现,在背包被背起与放下的情况下,背带所受到的压力大小是不一样的,而且相差很大。基于此可以认为背带处在压力很小的状态下,说明背包是被放下的,当背带的压力很大,说明背包是被背起的。因此本设计采用压力传感器检测背带的压力,并且将压力信息传递给单片机,单片机据此命令拉链锁打开或者闭合。另外一方面,在背包内的环境是全黑的,只有在背包被打开的情况下,背包内才会有光亮,因此,本设计采用红外传感器检测背包内的环境信息,以此判断背包的状态,并将该信息传递给单片机做下一步的处理。本设计的结构示意图如下所示: 图 1 智能背包系统示意图 2 硬件设计 压力传感器: 压力传感器是测量力的一种器件,并负责将力的信息以电的形式传输出去。其测量力所用的原理为电阻应变效应,即吸附在基体材料上的应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象。传感器的全桥测量电路的输出电压只有几毫伏,显然是无法直接对其进行处理的,因此需要一款芯片将该电压进行放大并转换为数字信号。本设计采用的是 HX711。该种芯片上电自动复位,简化了开机初始化过程,同时也简化了引脚和单片机编程。并且耗电量低,抗干扰能力强。 单片机:单片机广泛应用在自动控制领域,经过几十年的发展,其功能变得越来越强大。单片机是一种集成电路芯片,将中央处理器、存储器、输入/输出端口形成一个小而完善的计算机系统。本设计采用的单片机为 AT89C51,该种单片机内置 32 个 I/O 引脚,2 个可编程的定时/计数器,同时具有 5 个不同优先级的中断源。非常适合于本系统。 光照传感器:本设计采用光敏电阻作为光电转换的器件,光敏电阻是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随光照强度的强弱而改变的电阻器。其电阻随光照强度的增强而减小。本系统利用光敏电阻 GL3516,并和另外 3 个高精度电阻搭建成一个电桥,以此作为光照强度的检测电路。通过LM324 运算放大器将电压信号进行放大传递给单片机进行A/D 转换,以此根据输出电压的大小计算出光照强度。 蜂鸣器:蜂鸣器是一种电子讯响器,作为一种电子器件,广泛应用于计算机行业、电子玩具、汽车电子设备行业等,电压式的蜂鸣器的工作原理为:当电源接通时,多谐振荡器起振,输出 1.5~2.5kHZ 的音频信号,阻抗匹配器推动压电蜂鸣器发声。 3 软件设计 软件设计部分体现的是本设计中具体的实现流程。本设计做的是一款智能型防盗背包,具体实现的流程为:设置在背包背带处的压力传感器时刻检测压力值,并将该信息以电压的形式传递给单片机,当压力达到设定值时,单片机认定背包被背起,此时会发送命令给拉链锁。拉链锁自身的供电电源为 12 伏,与单片机并不属于同一电源,单片机发出的电压为 5 伏,因此需要继电器作为桥梁。单片机发送的命令

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