基于RFID和手機藍牙的電動車數字化智能防盜鎖

王慧媛 張寶文

【摘要】 采用手機控制與RFID開鎖并用的方式，RFID控制密碼鎖方便快捷，手機控制安全性高、成本低、可以有效避免忘記帶鑰匙的尷尬，符合廣大消費者的需要，能廣泛應用于各類中高端鎖具市場。

【關鍵詞】 RFID射頻識別 MSP430F149微控制器 藍牙 App 繼電器

隨著人們生活水平的提高和安全意識的加強，對安全的要求也就越來越高。自古以來，鎖都是人們財產安全乃至生命安全的一種重要保障，人們對它要求甚高，既要安全可靠的防盜，又要使用方便，這也是制鎖者長期以來研制的主題。伴隨著我國經濟的飛速發展，電動車的保有量不斷增加；城市中也經常出現“電驢一族”。據統計，截至2012年8月底，全國電動車保有量達到2.19億輛。但由此也帶來了一系列的問題，如偷電瓶、乃至整車不翼而飛。為了解決這一問題，國內外也一直在研究各種防盜裝置。但目前防盜裝置主要依靠各種機械式鎖具實現，一旦鎖具被破壞，自動車依然可以被移走或盜走。因此，本項目研制車、鎖一體的數字化防盜鎖，利用密碼讀碼技術來識別相匹配的密碼鑰匙，且一輛車只有唯一的一把鑰匙，不能復制；加以手機開鎖輔助配合，在有效避免忘記攜帶鑰匙的尷尬，增強了防盜鎖的安全性。兩者配合之下，更加相得益彰。

一、設計思路及基本框架

1.1設計思路

本項目研制的車、鎖一體的數字化防盜鎖，主要由安裝在電動車上的讀碼防盜系統、防盜鑰匙芯片、繼電器以及其他外圍模塊組成，程序控制裝置包括智能芯片、通信接口和電路控制裝置。當控制信號通過通信接口傳遞到程序控制裝置時控制裝置對信號進行分析并發出控制指令時，繼電器斷開，模擬控制全車電路的通斷及命令后軸的抱閘開啟使得車輛可以正常使用；當安裝在鑰匙中的芯片與安裝在鑰匙孔中的識別線圈分離時，系統自動切斷全車電路并鎖止電動機軸，起到防盜的作用。

此外，在完成基礎部分的基礎上，增加了手機控制開鎖的功能。設計手機軟件app，通過手機藍牙與芯片之間的通信，實現手機對密碼鎖的控制。

二、研究方法

2.1基于RFID射頻識別模塊的設計

基于RFID射頻識別模塊的設計指利用RFID射頻技術進行開鎖的過程。以MSP430F149芯片為核心，通過讀取RFID模塊中的數據，判斷鑰匙扣的正確性，并根據其正確性對繼電器和指示報警電路進行相應的控制。

其中，RC522 RFID模塊的使用方法如下：MCU通過對讀卡器芯片內寄存器的讀寫來控制讀卡器芯片，讀卡器芯片搜到MCU發來的命令后，按照非接觸式射頻卡協議格式，通過天線及其匹配電路向附近發出一組固定頻率的調制信號（13.56MHZ）進行尋卡，若此范圍內有卡片存在，卡片內部的LC諧振電路（諧振頻率與讀卡器發送的電磁波頻率相同）在電磁波的激勵下，產生共振，在卡片內部電壓泵的作用下不斷為其另一端的電容充電，獲得能量，當該電壓達到2V時，即可作為電源為卡片的其他電路提供工作電壓。如圖1所示為RFID的使用過程。

2.2基于手機藍牙控制模塊的設計

基于Andriod手機以及藍牙模塊的設計是指利用手機App進行軟件開鎖的過程。以MSP430F149芯片為核心，用人們隨身攜帶的手機上的App與手機連接，連接后輸入密碼，藍牙串口模塊接收到密碼并將數據發送給MSP430F149芯片，如果密碼正確，繼電器斷開，實現遠程開鎖；否則，繼電器失電閉合，車身會發出尖銳的報警聲。

三、電路原理圖設計

如圖2所示為系統硬件部分原理圖及PCB設計。

四、結束語

隨著社會的發展，應用于電動車上鎖具的種類也有很多，不論是鏈條式鎖具、機械式密碼鎖、RFID刷卡式密碼鎖還是手機控制的密碼鎖，都存在一定的缺陷，只有多種技術融會貫通，才能相得益彰。

參 考 文 獻

[1] 康華光.電子技術基礎7（第四版）[ M ].北京：高等教育出版社，1998

[2]梁宗善.新型集成塊應用，武漢：華中理工大出版社，2004

[3]丁化成，耿德根等.AVR 單片機應用設計[ M ].北京：北京航空航天大學出版社，2002.5