智能自行車系統設計

韓政霖

摘要：通過對自行車使用人群的觀察與走訪，首先，我們發現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。所以我們想要設計研制一款自動的車鎖結構。

關鍵詞：STM32F427 GPS；RFID PID

引言

此系統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，不需要擔心自行車被盜。其次，據我們所知，自行車不安全因素有很多。自行車也不像機動車有后視鏡，所以騎行者難以觀察后方車況，后方機動車駕駛者在視野不清晰時也難以發現前方騎行者，易發生交通事故，存在一定的安全隱患。據此我們想要設計一款尾燈和鞍座既能提醒后方機動車或非機動車駕駛人又能提醒騎行者，避免交通事故的發生。類似智能自行車系統未在市面上發售，有很好的發展前景。

一、系統整體結構

智能自行車系統包括智能車鎖、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實現自動開鎖功能，實現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，實現刷卡解鎖。

警示尾燈：尾燈包含測距單元，當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人，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，當后方障礙物不斷接近時，安裝在鞍座內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坐標系中的經緯度數據轉化為地球坐標系下的X，Y，

（一）讀卡器

讀卡器：采用lmrf3060模塊，該模塊支持iso14443，iso15693協議，支持uart，ttl接口，可將讀取到的數據通過串口進行傳輸。

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

（二）RFID系統

RFID系統：RFID系統包括應答器和讀寫器兩部分，應答器通常放在自行車表面，讀寫器是一種讀寫裝置，應答器與讀寫器之間有數據的傳遞，而 應答器分為有源和無源，此系統采用無源應答器，無源應答器由線圈和一個小體積的芯片構成，線圈起到天線的作用將無源應答器貼在物品表面，讀寫器靠近應答器的時候通過電磁波給予應答器能量，應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、結論

經多次檢測和實驗，基于智能自行車系統功能穩定，而且成本低廉，設計新穎，達到了設計的要求。

參考文獻：

[1].劉麗亞，錢寒峰，李萌，等.國內公共自行車系統發展調研與案例分析[J].科技創新與應用，2011，11（21）：30-38

[2].唐擁政，王明輝，王春風，RFID技術及應用.[D]

[3].王俊峰等，射頻技術識別原理與應用.[D]