使用瑞萨R7FC080212 芯片开发的激光防盗告警装置
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| 本文记述了采用瑞萨电子的R7F0C芯片作为主控，利用激光二极管和光敏电阻组成激光防盗网，从系统设计原理、硬件结构、等方面进行阐述。 |
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1 激光防盗装置概述越来越多的居民家庭对财产安全问题十分关心。保障自家的财产安全，许多楼房住户都在自家地下室和住房的门、窗上安装了防盗门和防护栏等。然而，这些设备在防盗的同时，也带来了许多弊端：如，若防盗门钥匙丢失，会给户主带来很大的麻烦；家中遇到紧急情况，这些防盗设备也会给逃生及消防救援带来诸多不便。激光对射形成的安全网能对家居防护起到完美的效果，变有形的传统防盗网防盗窗为无形，并能给触发激光束线的入侵者以强烈的声光阻吓。
著名电影《偷天陷阱 》中的名贵艺术品都采用激光防盗网，而主人公则是经过精密计算，用红线挂上铃铛，模拟现场的镭射网线，然后让珍在其间穿行而不能触线，最后达到蒙上眼睛亦能通行的水准。
美剧《生活大爆炸》中也有一个游戏是采用空气清新剂显示激光防盗网，然后控制身体各个部分不碰到激光线安全通过激光阵。几个高智商nerd玩的不亦乐乎。本项目也是想做成类似游戏的东西。
1.1. 激光防盗装置原理系统利用激光传感器对防区实时监视，单片机是整个系统的核心控制部件，传感器触发的开关报警信号经过信号处理电路后输入到单片机；单片机对信号加以判断，然后发出命令，通过执行机构使系统按照一定的顺序进行工作。当智能检测器发现异常情况时，采用现场声、光、电报警，以威慑犯罪分子
本项目采用激光二极管+光敏电阻组成隐形的防盗光线网，正常情况下激光直接照射在光敏电阻上，电阻较低。当激光被阻挡（说明有人入侵），光敏电阻增大，ADC采样值增大，阈值判断后发出告警，LED点亮，蜂鸣器鸣笛告警。
2 硬件结构根据前面所述的系统设计原理和功能要求，设计硬件连接如下图：
P02——模拟量输入，用ADC采集。光敏电阻上的电压，检测激光光照与否
P03——数字量输出，直接驱动控制蜂鸣器告警。高点平使得蜂鸣器响。
图 2 1 激光防盗网的硬件连接示意图
图 2 2 激光防盗网的原型开发实物图
3 软件开发设计3.1. 软件流程图根据功能需求，软件流程如下，比较简单：
初始化ADC、IO引脚——读取ADC的值——如果超过阈值，则P03输出高电平，控制蜂鸣器告警音——循环读取ADC的值。
3.2. 代码3.2.1 Main函数/*
if ((ADM0&0x80) == 0) {
adc_result = (ADCRH<<2) + (ADCRL>>6);
if (adc_result > 512) {
P0 |= 0x08; //P03 = 1
P0 |= 0x20;
}
else {
P0 &= ~0x08; //P03 = 1
P0 &= ~0x20;
}
}
4 实现效果经过调试和测试后，最终实物效果图如下：
图 4 1 激光防盗网的电路搭建实物图
视频地址：http://v.youku.com/v_show/id_XODA3NDkyMDky.html
5 总结与展望本项目利用了瑞萨的MCU完成了激光防盗装置。理解了市面上的激光防盗原理。并很好的利用了瑞萨MCU的GPIO高驱动能力、集成ADC的功能。
5.1. 项目扩展性（1）使用多个激光二极管-光敏电阻，组成多条激光、不同角度覆盖全部的告警防护范围。
（2）可以考虑开发对应《生活大爆炸》类似的游戏道具。
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本帖最后由 mars4zhu 于 2014-10-20 22:44 编辑
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