置为仅输出GGA(定位信息)，即可完成对目标自行车下位机的定位数据采集。UM220-1II N模块提供1个输出脉宽和极性可调的1PPS信号，其串口 2为主串口，支持数据传输、固件升级功能，输入/输出信号类型为LVTTL电平。默认波特率为9600bps，最高可设为115200bps，串口波特率可调。
[0045]如图7所示，GPRS模块采用S頂900A模块实现数据传输的目的，SIM900A模块的30脚?34脚分别通过S頂VCC、S頂DATA、S頂CLK、S頂RST、SIMVPP端连接S頂卡接口 J1，SIM900A模块的16脚通过S頂—RST端连接J3接口，J3接口的TXDURXD1端连接串口扩展模块的串口子通道1，S頂900A模块的60脚通过RF端连接RF天线接口 J5，接口 J5用于连接天线。
[0046]SIM900A模块是一款尺寸紧凑的GSM/GPRS模块，采用SMT封装，基于STE的单芯片案，采用ARM926EJ-S架构，性能强大。当模块插入S頂卡且供电时，模块将开始根据接收到的AT指令进行相应的工作。在本实用新型中S頂900A的主要功能是利用TCP/IP协议完成GPRS通信，将下位机采集到的实况数据上传至指定服务器中。通过发送以下AT指令给S頂900A模块即可完成对移动台类别、连接方式、接入点、附着GPRS业务的设置，设置好本地TCP连接端口，并发送连接目标服务器IP的指令，当S頂900A返回CONNECT 0K即表明已成功连接服务器。
[0047]如图8所示的键盘模块原理图，键盘模块由两个独立键盘Keyl、Key2组成，分别用于实现按键报修和报修复位功能。两个独立键盘通过两个外部中断INTO和INT1连接主控模块的HT66FU50 44LQFP芯片，在未按下报修键和复位键时，INTO与INT1连接高电平，将主控模块的HT66FU50 44LQFP芯片的外部中断设置为下降沿触发，则当按下任意一个按键时，对应的端口产生一个低电平，触发对应的外部中断，即可达到按键报修、报修复位的目的。
[0048]如图9所示的工作原理图，装载下位机的自行车的卫星定位信号传输给定位模块的UM220-1II N模块后，UM220-1II N模块将通过串口把输出定位信息给HT66FU50 44LQFP单片机，HT66FU50 44LQFP单片机将按照Json的数据交换格式对定位数据、按键报修信息和报修复位信息进行整合，由S頂900A模块通过GPRS网络传送输出信号至服务器。
[0049]本实用新型下位机的程序流程图如图10所示，当下位机供电工作时，主控模块的HT66FU50 44LQFP单片机将进行初始化，设置串口波特率为4800bps后将开启串口扩展模块的串口子通道1，由于处于单通道扩展模式，串口子通道1的RXD1与TXD1也以4800bps与GPRS模块的S頂900A模块进行串口通讯。主控模块将发送一系列的AT指令，使S頂900A模块与目标服务器进行TCP连接，当S頂900A模块返回CONNECT 0K给母串口，则完成S頂900A模块初始化。串口扩展模块的串口子通道2的RXD2与TXD2紧接着被开启，主控模块将以4800bps的波特率与定位模块的UM220-1II N模块进行串口通讯。当定位数据被接收完整时，系统将根据外部中断INTO和INT1的使用情况，将保修信息与定位数据进行整合和格式转换，开启串口子通道1再将转换后的数据发送至TCP服务器即完成了数据的一次采集与传输。
[0050]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，各模块安装在盒体内，盒体的外部包含按键模块、太阳能充电板、北斗定位天线，整个下位机占位空间较小，可方便的安装在公共自行车上。经过下位机的GPRS数据传输、服务器的数据处理及交互，本实用新型还提供一款手机APP，能够实现车辆查找、空位查询、损坏报修、车辆定位、车辆管理、信息登记等功能，方便用户通过手机APP进行余车查询、余位查询、扫码借车、扫码还车等操作，也为城市公共自行车的维修与分布规划提供详细的数据支持。
[0051]比如用户可使用手机APP登陆客户端，页面上会显示当前服务点的服务点名称、可用自行车数量、空车位、离用户的距离等，用户可根据自身的实际需求以及推荐服务点选择最为合适的服务点，通过客户端的导航功能前往服务点。
[0052]用户可以通过手机APP对被借车辆进行扫码借车，手机扫描自行车上的二维码后，用户的信息将与该这辆绑定在一起，当用户的借车时间超过规定期限，用户需对其行为进行负责。
[0053]而且还可以通过本系统监控城市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。
[0054]维修人员可使用手机APP登陆客户端查看辖区内待修车辆的实况信息。辖区内各服务点待修车辆的数目及定位数据将实时显示在维修人员的客户端之中，而系统也将为维修人员提供导航服务，方便维修人员前往指定地点进行自行车的维护。
[0055]当自行车管理系统有自行车外借时，借车记录将被显示在管理员的客户端内，点击其中一条当前的借车记录将跳转至该车辆的定位追踪界面，系统将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，并将记录辖区内已借车辆的流动数据，以此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。这些数据将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。
[0056]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.城市公共自行车多功能智能管理系统，其特征在于: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。2.根据权利要求1所述的城市公共自行车多功能智能管理系统，其特征在于:所述下位机包括 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； 与所述主控模块相连，用于实现串口扩展的串口扩展模块； 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； 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； 与所述主控模块相连，用于键入报修数据的按键模块； 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。3.根据权利要求2所述的城市公共自行车多功能智能管理系统，其特征在于:所述主控模块采用HT66FU50 44LQF芯片。4.根据权利要求2所述的城市公共自行车多功能智能管理系统，其特征在于:所述定位模块采用UM220-1II N模块和MAX3232EUE+芯片。5.根据权利要求2所述的城市公共自行车多功能智能管理系统，其特征在于:所述GPRS模块采用S頂900A模块。6.根据权利要求2所述的城市公共自行车多功能智能管理系统，其特征在于:所述串口扩展模块采用GM8125异步串口扩展芯片。
【专利摘要】本实用新型公开了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。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。本实用新型能够实现车辆查找、空位查询、损坏报修、车辆定位、车辆管理、信息登记等功能，也为城市公共自行车的维修与分布规划提供详细的数据支持。
【IPC分类】G06Q10/04, G06Q50/26
【公开号】CN204990378
【申请号】CN201520695103
【发明人】周朝霞, 高凤强, 邱雪莲, 颜逾越, 张 浩, 王启源, 王瑞庆
【申请人】厦门大学嘉庚学院
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月9日