智能自行車系統(tǒng)設(shè)計

韓政霖

摘要：通過對自行車使用人群的觀察與走訪，首先，我們發(fā)現(xiàn)在每次使用自行車后，都要手動給自行車上鎖，而且車鎖鑰匙隨時都有丟失的可能，這會給自行車的使用者造成麻煩和困擾。所以我們想要設(shè)計研制一款自動的車鎖結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：STM32F427 GPS；RFID PID

引言

此系統(tǒng)通過指紋識別自動解鎖也省去了車鎖鑰匙，更快捷、便捷。在人們短暫離開自行車附近時也能快速上鎖，不需要擔(dān)心自行車被盜。其次，據(jù)我們所知，自行車不安全因素有很多。自行車也不像機(jī)動車有后視鏡，所以騎行者難以觀察后方車況，后方機(jī)動車駕駛者在視野不清晰時也難以發(fā)現(xiàn)前方騎行者，易發(fā)生交通事故，存在一定的安全隱患。據(jù)此我們想要設(shè)計一款尾燈和鞍座既能提醒后方機(jī)動車或非機(jī)動車駕駛?cè)擞帜芴嵝羊T行者，避免交通事故的發(fā)生。類似智能自行車系統(tǒng)未在市面上發(fā)售，有很好的發(fā)展前景。

一、系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

智能自行車系統(tǒng)包括智能車鎖、警示尾燈、提醒鞍座、自動車梯 GPS定位五大部分

二、系統(tǒng)各單元功能及原理介紹

智能車鎖：將車鎖與自行車車身合為一部分，通過車把上的指紋識別系統(tǒng)實現(xiàn)自動開鎖功能，實現(xiàn)上鎖功能則需通過一個按鍵。免去了人們拿取車鎖和鑰匙的麻煩。

同時可以使用RFID射頻模塊，實現(xiàn)刷卡解鎖。

警示尾燈：尾燈包含測距單元，當(dāng)檢測到車后方有障礙物靠近時，尾燈將不停閃爍。隨著障礙物距離的越來越近，尾燈的閃爍頻率也越來越快，以此來警示自行車后方駕駛?cè)?，保障騎車人的人身安全。

提醒鞍座：與警示尾燈共用一個測距單元，當(dāng)后方障礙物不斷接近時，安裝在鞍座內(nèi)部的震動裝置振動頻率也會加快，以此來提醒騎車人后方有障礙物靠近，使騎車人不用回頭便能知曉后方車況。

自動車梯：在自行車上鎖的同時，支撐自行車的支架也會自動落下，省去了人們需要自己扳動車梯的麻煩。

GPS定位

位置檢測單元在有GPS信號的情況下，將測量到的GPS坐標(biāo)系中的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為地球坐標(biāo)系下的X，Y，

（一）讀卡器

讀卡器：采用lmrf3060模塊，該模塊支持iso14443，iso15693協(xié)議，支持uart，ttl接口，可將讀取到的數(shù)據(jù)通過串口進(jìn)行傳輸。

WiFi模塊：WiFi模塊采用esp8266，該模塊成本低、配置高、兼容性強(qiáng)。esp8266的flash為4MB、內(nèi)存為80KB；esp8266支持的開發(fā)方式：AT指令、C、Python、Lua、Javascript、Arduino。

（二）RFID系統(tǒng)

RFID系統(tǒng)：RFID系統(tǒng)包括應(yīng)答器和讀寫器兩部分，應(yīng)答器通常放在自行車表面，讀寫器是一種讀寫裝置，應(yīng)答器與讀寫器之間有數(shù)據(jù)的傳遞，而 應(yīng)答器分為有源和無源，此系統(tǒng)采用無源應(yīng)答器，無源應(yīng)答器由線圈和一個小體積的芯片構(gòu)成，線圈起到天線的作用將無源應(yīng)答器貼在物品表面，讀寫器靠近應(yīng)答器的時候通過電磁波給予應(yīng)答器能量，應(yīng)答器可以通過讀寫器給予的能量存儲信息并返回到讀寫器。

三、結(jié)論

經(jīng)多次檢測和實驗，基于智能自行車系統(tǒng)功能穩(wěn)定，而且成本低廉，設(shè)計新穎，達(dá)到了設(shè)計的要求。

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