城市公共自行车多功能智能管理系统的制作方法

文档序号:10080456阅读:734来源:国知局
城市公共自行车多功能智能管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于公共自行车管理技术领域。
【背景技术】
[0002]由于公共自行车租赁符合“低碳减排、绿色出行”的理念,而且方便了市民的出行,同时也降低了交通成本,因此在越来越多的城市得到了推广,但是目前的城市自行车租赁管理系统在功能性及便利性上有着以下缺陷:
[0003]1、在早晚用车和还车高峰期,服务网点易出现“还时满车,借时空粧”的现象,市民用户无法知晓哪里有的借、何处可以还,耗费大量时间精力才能借到或还好自行车。
[0004]2、现有的城市自行车管理系统存在着修车难、维护难的缺点。自行车在使用过程中爆胎、脱链、发出噪音、刹车失灵等损坏现象经常发生,但城市公共自行车管理系统无法对损坏车辆进行自动识别,只能通过维修人员人工“扫车”才可了解当前辖区内公共自行车的损坏状况。这种维护模式容易造成维护工作的停滞,严重影响城市自行车系统的正常运作。
[0005]3、目前的公共自行车服务网点的规划与布局并未达到最优方案,而网点布局的优化需要大量详细精确的可靠数据支持。
[0006]因此,迫切需要进一步完善城市公共自行车智能管理系统,提升公共自行车服务系统的信息化水平,改善城市公共自行车出行的便利性,为广大市民创造畅通、连续、安全、便捷的自行车出行环境。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种使公共自行车的借取和维护管理更方便的城市公共自行车多功能智能管理系统。
[0008]为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
[0009]城市公共自行车多功能智能管理系统,包括上位机和多个下位机,每个所述下位机分别装载在每辆自行车上,所述下位机与所述上位机进行协议通信并将采集到的自行车的实况数据上传至所述上位机。
[0010]所述下位机包括:
[0011]用于实现下位机的信息采集以及在上位机与下位机之间的信息传输与交互的主控模块;
[0012]与所述主控模块相连,用于实现串口扩展的串口扩展模块;
[0013]与所述串口扩展模块相连,用于采集自行车定位数据的定位模块;
[0014]与所述串口扩展模块相连,用于传送下位机实况数据至上位机的GPRS模块;
[0015]与所述主控模块相连,用于键入报修数据的按键模块;
[0016]与所述主控模块相连的电源模块,所述电源模块由太阳能充电板、锂电池充电模块及5V锂聚合物组成。
[0017]所述主控模块采用HT66FU50 44LQF芯片。
[0018]所述定位模块采用UM220-111 N模块和MAX3232EUE+芯片。
[0019]所述GPRS模块采用S頂900A模块。
[0020]所述串口扩展模块采用GM8125异步串口扩展芯片。
[0021]采用上述技术方案后,本实用新型与【背景技术】相比,具有如下优点:
[0022]1、本系统可以监控公共自行的实况状态。系统内每一辆公共自行车的ID、定位数据、报修情况将被记录在数据库内。用户在发现车辆有损坏情况时,可按下该车下位机的报修按钮,系统将自动将其标记为待修车辆。维修人员可查看辖区内待修车辆的实况信息,用户借车可以通过手机APP对被借车辆进行扫码绑定,扫描自行车上的二维码后,用户的信息将与该这辆绑定。
[0023]2、用户可查询当前各服务点的可用车辆、可还车位的实况信息,以供用户选择最为合适的服务点进行借车和还车服务,而系统也会为用户推荐最优的参考目标网点并提供导航功能,使用户迅速的找到最满意的服务网点。
[0024]3、模块耗能低,采用环保无污染且可持续发展的充电方案,同时主控芯片具有省电模式、主要模块耗能低,具有较大性能优势。
[0025]4、系统可记录早晚借车高峰和还车高峰辖区内各服务网点的静态数据和已借车辆的流动数据,并生成辖区内城市公共自行车的静态网点实况图和动态车辆流动图,从而为政府决策部门提供详细准确的信息,为决策机关对城市公共自行车服务规划的优化升级提供科学、详细、精确、可靠的数据支持。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型的系统总体示意图;
[0027]图2为下位机的模块框架图;
[0028]图3为主控模块的电路原理图;
[0029]图4为串口扩展模块的硬件接口电路;
[0030]图5为串口扩展模块的地址线定义图;
[0031]图6为定位模块的电路原理图;
[0032]图7为GPRS模块的电路原理图;
[0033]图8为键盘模块的电路原理图;
[0034]图9为工作原理图;
[0035]图10为下位机的程序流程图
【具体实施方式】
[0036]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0037]实施例
[0038]如图1所示,城市公共自行车多功能智能管理系统包括上位机和多个下位机,每个下位机分别装载在每辆自行车上,下位机与上位机之间进行协议通信并将采集到的自行车的实况数据上传至上位机。
[0039]如图2所示,下位机包括定位模块、主控模块、按键模块、串口扩展模块、GPRS模块以及电源模块,其中串口扩展模块、按键模块以及电源模块分别与主控模块相连,定位模块、GPRS模块通过串口扩展模块与主控模块相连,GPRS模块通过网络与云端数据服务中心进行数据传输。
[0040]如图3所示的主控模块的示意图,主控模块用于通过串口扩展模块连接并控制定位模块和GPRS模块,以此实现下位机的信息采集及上位机与下位机之间的信息传输与交互。主控模块包括HT66FU50 44LQFP芯片,HT66FU50 44LQFP芯片的8脚和9脚连接键盘模块,HT66FU50 44LQFP芯片的19脚通过VCC端连接电源模块,HT66FU50 44LQFP芯片的40、39脚通过RXD、TXD端连接串口扩展模块。
[0041]如图4所示串口扩展模块的硬件接口电路,串口扩展模块采用GM8125异步串口扩展芯片实现串口扩展,其中GM8125芯片的母串口 RXDO、TXD0端连接主控模块,串口子通道2的RXD2、TXD2端连接定位模块,串口子通道1的RXD1、TXD1端连接GPRS模块。
[0042]串口扩展模块的扩展模式分为单通道工作模式和多通道工作模式,本实用新型采用单通道模式进行串口扩展,即可以指定一个子串口和母串口以相同的波特率单一的工作;将GM8125芯片的模式控制引脚MS置高电平,地址线定义图如图5所示,主控模块的ΡΕ0?PE7端分别与GM8125芯片引脚连接,PE端的输出值将影响串口扩展模块通道的开闭,当PE输出值为0x11时,串口子通道1的RXD1与TXD1都被打开,当PE输出值为0x22时,串口子通道2的RXD2与TXD2都被打开。
[0043]如图6所示的定位模块原理图,定位模块包括UM220-1II N模块和MAX3232EUE+芯片,UM220-1II N模块的20脚、21脚分别通过TXD2端、RXD2端与MAX3232EUE+芯片的10脚、9脚相连,UM220-1II N模块的11脚一方面通过电感L1、电容Cl、C2接地,另一方面连接接口 J1,接口 J1用于连接GPS天线;MAX3232EUE+芯片的7脚和8脚通过电阻Rl、R2连接接口 J2,接口 J2用于连接PC,UM220-1II N模块的TXD2端、RXD2端连接串口扩展模块的串口子通道2。
[0044]其中UM220-1II N是采用低功耗GNSS SoC芯片一HumbirdTM的北斗/GPS双系统定位模块,是目前市场上尺寸最小的北斗/GPS模块,具有集成度高、功耗低的特点,定位精度可达3?5m,通过使用UM220-1II N模块达到自行车下位机定位信息采集的目的。UM220-1II N模块的默认输出信息为NMEA-0183协议格式,默认输出GGA(定位信息)、GLL (地理定位信息)、GSA (卫星信息)、GSV (可见卫星信息)等多条数据。通过调整CFGMSG命令可将模块默认输出数据设
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