一种基于射频卡的电动自行车租赁系统的制作方法

本实用新型涉及自行车租赁技术领域，尤其涉及一种基于射频卡的电动自行车租赁系统。

背景技术：

由公共自行车、公共自行车租赁点、调度中心、调度车辆及停车场和通信系统组成的公共慢行系统(公共自行车系统)早在上世60年代在北欧等国家为当地市民提供自行车租赁服务。结合城市公共交通的其他手段，公共慢行系统作为城市公交组成部分承担着重要的交通任务，其提供的绿色、低碳出行方式有效地弥补了公共汽车机动灵活等缺陷，极大地方便了市民出行。国内杭州、天津、和武汉等地已陆续推出相应的公共慢行系统，一些城市自2008年推广公共慢行系统以来备受好评并不断加大网点数量和自行车投放量。

现有公告号为CN203673265U的中国专利公开了一种具有触摸键盘的公共自行车租赁点控制器，包括嵌入式计算机主板、键盘、IC卡读卡器、无线通信模块、液晶显示器、CAN总线通信模块以及电源模块，所述键盘为触摸键盘，所述触摸键盘包括微处理器、电容触摸按键芯片、键盘接口，所述微处理器通过12C总线与电容触摸按键芯片连接，所述微处理器还与键盘接口连接；所述触摸键盘通过键盘接口与嵌入式计算机主板连接。

但是该方案中设备较复杂，外形尺寸大，成本较高，因此不便于计费和车辆管理。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于射频卡的电动自行车租赁系统，适用于酒店、旅馆电动自行车的租借使用，以便于计费和车辆管理。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于射频卡的电动自行车租赁系统，其特征在于：包括通过射频卡识别连接的控制端和车载端，所述控制端首先授权射频卡，再由车载端识别已授权的射频卡来取车使用，并在归还时将车辆信息记录到射频卡中,随之退卡时利用控制端做费用结算；

所述控制端包括个人计算机，所述个人计算机通过蓝牙模块通信连接有第一控制芯片，所述第一控制芯片电路连接有第一射频卡模块；

所述车载端包括第二控制芯片，所述第二控制芯片电路连接有电子锁和第二射频卡模块。

通过采用上述技术方案，首先由第一射频卡模块读取射频卡内的唯一序列号，通过蓝牙模块传输数据存储到个人计算机中，以便退卡时做对比和费用结算；同时，个人计算机反馈授权信息（授权码、授权时间）给第一射频卡模块，继而写入射频卡中；随之，使用射频卡在第二射频卡模块以打开电子锁取车，此时记录车身序列号、用车起始时间、当前车辆状态，结束后使用射频卡在车载端锁车，此时记录用车归还时间、当前车辆状态；最后，于控制端退卡时凭借第一射频卡模块读取存储在射频卡内的信息，以此为根据实现计费和车辆管理。

进一步地，所述第一控制芯片上设有USB转接电路和稳压电路，所述USB转接电路与稳压电路串联后接在所述第一控制芯片的VDD引脚上。

通过采用上述技术方案，在第一控制芯片上设置USB转接电路和稳压电路，实现USB接口到通用串口之间的转换，为没有串口的计算机提供快速的通道。

进一步地，所述USB转接电路包括USB转串口芯片U1、USB接口J2、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R6、贴片电容C1、电容C5、电容C6、电容C8及电容C9；电阻R2一端与第一控制芯片的接收端RX电连接，另一端与USB串口芯片U1的传送端TXD电连接；电阻R3一端与第一控制芯片的传送端TX电连接，另一端与USB串口芯片U1的接收端RXD电连接；电容C5一端与USB串口芯片U1的V3端电连接，另一端接地；电阻R4一端与USB串口芯片U1的UD+端电连接，另一端与USB接口J2的D+端电连接；电阻R6一端与USB串口芯片U1的UD-端电连接，另一端与USB接口J2的D-端电连接；电容C6并联在USB接口J2的+5V端和接地端上；贴片电容C1的正极与USB转串口芯片U1的电源VCC端电连接，其负极接地；电容C8一端与USB串口芯片U1的XI端电连接，另一端接地；电容C9一端与USB串口芯片U1的XO端电连接，另一端接地；电容C8与USB串口芯片U1之间设有第一连接点，电容C9与USB串口芯片U1之间设有第二连接点，第一连接点与第二连接点之间跨接有晶振。

通过采用上述技术方案，利用芯片来实现通信协议的相互转换，其成本低、兼容效果好。

进一步地，所述稳压电路包括线性稳压芯片TW1、电容C2、电容C4；电容C2、电容C4串联后并接在线性稳压芯片TW1的VOL端和接地端上；电容C2与电容C4之间设有第三连接点，第三连接点与第一射频卡模块的3V3端相接。

通过采用上述技术方案，利用稳压电路，使得工作电路保持恒定的输出电压，提高了第一射频卡模块使用的稳定性。

进一步地，所述第二控制芯片上设有电源转换电路和稳压电路，所述电源转换电路与稳压电路串联后接在所述第二控制芯片的VDD引脚上。

通过采用上述技术方案，在第二控制芯片上设置电源转换电路和稳压电路，来提高第二控制芯片与第二射频卡模块工作的稳定性。

进一步地，所述电源转换电路包括排针CON2、电源转换芯片U4、电容C12、电容C13、电容C16、电阻28、电阻29、二极管D4及电感L1；电感L1一端与电源转换芯片U4的SW端连接，另一端接+5V；电阻R28和电阻R29串联后，一端串接在电感L1与+5V端之间，另一端接地；电容C14和电容C15串联后，一端并接在电感L1与+5V端之间，另一端接地；电容C12和电容C13串联后，一端并接在电源转换芯片U4的VIN端与排针CON2的B+端之间，另一端接地；电感L1与电源转换芯片U4的SW端之间设有第四连接点，二极管D4一端与第四连接点连接，另一端接地；电容16一端与电源转换芯片U4的CB端连接，另一端连接在二极管D4与第四连接点之间。

通过采用上述技术方案，电源转换电路可在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能，具有噪声隔离、安全隔离、接地环路消除、电压变换、短路保护、过压保护、欠压保护、过流保护的特点。

进一步地，所述第一控制芯片、第二控制芯片均为8051单片机。

进一步地，所述第一射频卡模块、第二射频卡模块均为RC522射频卡模块。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过设置利用射频卡识别连接的控制端和车载端，使得租赁系统操作简单、易上手，适用于酒店、旅馆电动自行车的租借使用，以便于计费和车辆管理；

2、通过设置USB转接电路，实现USB接口到通用串口之间的转换，为没有串口的计算机提供快速的通道；

3、通过设置电源转换电路可在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能，具有噪声隔离、安全隔离、接地环路消除、电压变换、短路保护、过压保护、欠压保护、过流保护的特点。

附图说明

图1是本实施例一种基于射频卡的电动自行车租赁系统的模块连接示意图；

图2是本实施例一种基于射频卡的电动自行车租赁系统中控制端的电路图；

图3是本实施例一种基于射频卡的电动自行车租赁系统中车载端的电路图。

图中，1、射频卡；2、控制端；21、个人计算机；22、蓝牙模块；23、第一控制芯片；24、第一射频卡模块；3、车载端；31、第二控制芯片；32、电子锁；33、第二射频卡模块；41、USB转接电路；42、稳压电路；43、电源转换电路。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种基于射频卡的电动自行车租赁系统，如图1所示，包括通过射频卡1识别连接的控制端2和车载端3，从而顾客首先从控制端2申请授权射频卡1，然后使用该已经授权的射频卡1到停车处，通过在车载端3刷卡取车并使用，使用后需要刷卡锁车后方可至控制端2退卡，退卡时进行费用结算，并且射频卡1在车载端3开锁的同时，会将车辆信息记录到射频卡1中，包括车身序列号、使用时间、当前车辆状态等。因此本电动自行车租赁系统操作简单、易上手，适用于酒店、旅馆电动自行车的租借使用，以便于计费和车辆管理。

如图1所示，控制端2包括个人计算机21，个人计算机21通过蓝牙模块22连接有第一控制芯片23，第一控制芯片23电性连接有第一射频卡模块24；与之对应的，车载端3包括第二控制芯片31，第二控制芯片31电性连接有电子锁32和第二射频卡模块33。因此，由第一射频卡模块24读取射频卡1内的唯一序列号，通过蓝牙模块22传输数据存储到个人计算机21中，以便退卡时做对比和费用结算；同时，个人计算机21反馈授权信息（授权码、授权时间）给第一射频卡模块24，继而写入射频卡1中；随之，使用射频卡1在第二射频卡模块33以打开电子锁32取车，此时记录车身序列号、用车起始时间、当前车辆状态，结束后使用射频卡1在车载端3锁车，此时记录用车归还时间、当前车辆状态；最后，于控制端2退卡时凭借第一射频卡模块24读取存储在射频卡1内的信息，以此为根据实现计费和车辆管理。

具体地，如图2和图3所示，第一控制芯片23、第二控制芯片31均为8051单片机，第一射频卡模块24、第二射频卡模块33均为RC522射频卡模块。连接第一控制芯片23与第一射频卡模块24的电路时，首先将第一射频卡模块24的接地极接地，然后第一射频卡模块24的RST端串接电阻R7后与第一控制芯片23的RST端相连，第一射频卡模块24的IRQ端串接电阻R8后与第一控制芯片23的INT端相连，第一射频卡模块24的MISO端串接电阻R9后与第一控制芯片23的MISO端相连, 第一射频卡模块24的MOSI端串接电阻R10后与第一控制芯片23的MOSI端相连, 第一射频卡模块24的SCK端串接电阻R11后与第一控制芯片23的SPCLK端相连, 第一射频卡模块24的SDA端串接电阻R12后与第一控制芯片23的SDA端相连, 第一射频卡模块24的3V3端接地且并接有两个相串联的电容C3和贴片电容C11。同理，可以此连接第二控制芯片31与第二射频卡模块33之间的电路。另外，利用8051单片机的特性，在其内部烧写算法编程即可实现上述具体功能。

为了便于与个人计算机21凭借蓝牙模块22实现数据传输，如图2所示，第一控制芯片23上设有USB转接电路41和稳压电路42，其USB转接电路41与稳压电路42串联后接在第一控制芯片23的VDD引脚上，从而实现USB接口到通用串口之间的转换，为没有串口的计算机提供快速的通道。

如图2所示，USB转接电路41包括USB转串口芯片U1、USB接口J2、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R6、贴片电容C1、电容C5、电容C6、电容C8及电容C9；电阻R2一端与第一控制芯片23的接收端RX电连接，另一端与USB串口芯片U1的传送端TXD电连接；电阻R3一端与第一控制芯片23的传送端TX电连接，另一端与USB串口芯片U1的接收端RXD电连接；电容C5一端与USB串口芯片U1的V3端电连接，另一端接地；电阻R4一端与USB串口芯片U1的UD+端电连接，另一端与USB接口J2的D+端电连接；电阻R6一端与USB串口芯片U1的UD-端电连接，另一端与USB接口J2的D-端电连接；电容C6并联在USB接口J2的+5V端和接地端上；贴片电容C1的正极与USB转串口芯片U1的电源VCC端电连接，其负极接地；电容C8一端与USB串口芯片U1的XI端电连接，另一端接地；电容C9一端与USB串口芯片U1的XO端电连接，另一端接地；电容C8与USB串口芯片U1之间设有第一连接点，电容C9与USB串口芯片U1之间设有第二连接点，第一连接点与第二连接点之间跨接有晶振。

如图2所示，稳压电路42包括线性稳压芯片TW1、电容C2、电容C4；电容C2、电容C4串联后并接在线性稳压芯片TW1的VOL端和接地端上；电容C2与电容C4之间设有第三连接点，第三连接点与第一射频卡模块24的3V3端相接。利用稳压电路42，使得工作电路保持恒定的输出电压，提高了第一射频卡模块24使用的稳定性。

如图3所示，第二控制芯片31上设有电源转换电路43和稳压电路42，电源转换电路43与稳压电路42串联后接在第二控制芯片31的VDD引脚上。电源转换电路43可在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能，具有噪声隔离、安全隔离、接地环路消除、电压变换、短路保护、过压保护、欠压保护、过流保护的特点。

如图3所示，电源转换电路43包括排针CON2、电源转换芯片U4、电容C12、电容C13、电容C16、电阻28、电阻29、二极管D4及电感L1；电感L1一端与电源转换芯片U4的SW端连接，另一端接+5V；电阻R28和电阻R29串联后，一端串接在电感L1与+5V端之间，另一端接地；电容C14和电容C15串联后，一端并接在电感L1与+5V端之间，另一端接地；电容C12和电容C13串联后，一端并接在电源转换芯片U4的VIN端与排针CON2的B+端之间，另一端接地；电感L1与电源转换芯片U4的SW端之间设有第四连接点，二极管D4一端与第四连接点连接，另一端接地；电容16一端与电源转换芯片U4的CB端连接，另一端连接在二极管D4与第四连接点之间。

本基于射频卡的电动自行车租赁系统的工作原理：由第一射频卡模块24读取射频卡1内的唯一序列号，通过蓝牙模块22传输数据存储到个人计算机21中，以便退卡时做对比和费用结算；同时，个人计算机21反馈授权信息（授权码、授权时间）给第一射频卡模块24，继而写入射频卡1中；随之，使用射频卡1在第二射频卡模块33以打开电子锁32取车，此时记录车身序列号、用车起始时间、当前车辆状态，结束后使用射频卡1在车载端3锁车，此时记录用车归还时间、当前车辆状态；最后，于控制端2退卡时凭借第一射频卡模块24读取存储在射频卡1内的信息，以此为根据实现计费和车辆管理。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。