一种共享玩具车智能车锁的制作方法

本实用新型涉及一种玩具车，尤其涉及一种共享玩具车智能车锁。

背景技术：

喜新厌旧是孩子的天性，孩子不断长大，兴趣点不断变化，买新玩具是必须的，孩子对新玩具的好奇无止境，家长的投入也无止境，孩子玩腻的玩具成了摆设只能送人或扔掉，造成浪费。特别是那些比较大件的玩具，如玩具三轮车、玩具小汽车、摇摇车等，家长投入比较大，孩子玩得时间其实也不长，要么孩子玩腻后成为摆设，要么孩子长大后不适合玩了扔掉，都会造成浪费，而且不玩的时候放在家里也比较占地方。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种共享玩具车智能车锁，通过一个管理平台把玩具车进行共享管理，共享玩具车通过智能车锁锁在充电桩上，家长以自助的方式通过手机APP上的操作完成开锁，花钱租用玩具车提供给孩子玩耍，家长投入的钱大大减少，而孩子照样能进行玩耍，一举两得，避免了不必要的浪费，实现了资源的合理利用。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括中央处理单元、电机驱动单元、接插到位检测单元、充电桩ID读取单元、按键单元、状态指示单元和多模合一移动数据传输单元及为整个智能车锁提供工作电压的电源单元，电机驱动单元、接插到位检测单元、充电桩ID读取单元、按键单元、状态指示单元及多模合一移动数据传输单元分别和所述的中央处理单元相连，电机驱动单元和控制锁舌伸缩的电机相连，共享玩具车上设有专属于自己的玩具车二维码，多模合一移动数据传输单元和共享玩具车服务器无线相连。共享玩具车通过智能车锁锁在充电桩上，用户事先在手机上安装好共享玩具车APP软件。需要租用共享玩具车时，先打开智能手机上的共享玩具车APP软件，并扫码玩具车上的二维码，获取该玩具车的ICCID信息并上报至共享玩具车服务器平台，共享玩具车服务器平台获取该玩具车信息后下发开锁秘钥给玩具车的多模合一移动数据传输单元，多模合一移动数据传输单元再将开锁秘钥传输给中央处理单元，中央处理单元成功接收后经过处理发出控制信号给电机驱动单元，由电机驱动单元控制电机旋转，拉动锁舌缩进，打开车锁，共享玩具车上的各种玩耍机构(如行驶、摇摇乐、MP3播放等)就开始通电启动了，小孩就可以玩耍了。当需要结束租用行为时，用户手动操作把充电桩上的插头插进玩具车的插座中，插接成功后，接插到位检测单元发送接插成功信号给中央处理单元，中央处理单元经过处理再发出信号给电机驱动单元，电机控制锁舌伸出，完成上锁，同时中央处理单元将上锁信息通过多模合一移动数据传输单元上传至共享玩具车服务器平台，共享玩具车服务器平台按时计费后将计费信息推送至用户手机上的共享玩具车APP软件，用户通过绑定的付费方式完成缴费，至此，一次共享玩具车的租用流程结束。本实用新型通过一个管理平台把玩具车进行共享管理，共享玩具车上安装智能车锁，家长以自助的方式通过手机APP上的操作完成开锁，花钱租用玩具车提供给孩子玩耍，家长投入的钱大大减少，而孩子照样能进行玩耍，一举两得，避免了不必要的浪费，实现了资源的合理利用。多模合一移动数据传输单元具有GPS定位功能，通过网络判断机制，可实现不同网络的切换，保证网络连接的稳定性，从而确保开闭锁操作的顺利进行，同时优先选择低功耗网络进行连接，达到低功耗的目的。

作为优选，所述的共享玩具车智能车锁包括MP3控制单元、摇摇机构控制单元及行驶控制单元中的一种、两种或三种单元，MP3控制单元、摇摇机构控制单元及行驶控制单元分别和所述的中央处理单元相连。根据共享玩具车类型的不同，安装有MP3控制单元、摇摇机构控制单元和行驶控制单元中的一种或两种或三种单元。三种单元的运行由中央处理单元发出信号完成启停。MP3控制单元控制玩具车上MP3播放器的播放，摇摇机构控制单元控制玩具车上摇摇机构的运行，行驶控制单元控制玩具车的行驶，实现玩具车的多样化功能。根据需要，也可增加其他控制功能。

作为优选，所述的共享玩具车智能车锁包括三轴传感器单元和报警单元，三轴传感器单元、报警单元分别和所述的中央处理单元相连。三轴传感器检测玩具车的姿态，当玩具车发生剧烈碰撞、震动时都会输出一个信号给中央处理单元，中央处理单元检测到该信号后会发出控制信号启动报警单元，便于家长或附近的人们及时作出处理，同时中央处理单元将报警信息上传至共享玩具车服务器平台，便于管理人员及时作出相应处理。

作为优选，所述的中央处理单元包括单片机U1，单片机U1采用STM8L052R8T6单片机；所述的电机驱动单元包括电机驱动芯片U2，电机驱动芯片U2采用L9110电机驱动芯片；电机驱动芯片U2的2脚及3脚既和电压VCC-MOTOR相连又经电容C41接地，单片机U1的5脚经电阻R45和电机驱动芯片U2的5脚相连，电机驱动芯片U2的5脚经电容C3和电阻R46的并联电路接地，电机驱动芯片U2的8脚和5脚相连，电机驱动芯片U2的6脚和电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端既和单片机U1的63脚相连又经电容C1接地，电机驱动芯片U2的7脚和电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端既和单片机U1的62脚相连又经电容C2接地，电机驱动芯片U2的1脚、2脚分别和所述的控制锁舌伸缩的电机相连。

作为优选，所述的接插到位检测单元包括安装在玩具车的插座内的一个开关，开关的一端接地，开关的另一端和单片机U1的21脚相连；所述的充电桩ID读取单元包括电阻R511，电阻R511的一端接电压VCC，电阻R511的另一端既和单片机U1的7脚相连又连接到所述的插座。当需要结束租用行为时，用户手动操作把充电桩上的插头插进玩具车的插座中，插接成功后，开关闭合，中央处理单元接收到低电平信号后，中央处理单元经过内部程序的处理再发出信号给电机驱动单元，电机控制锁舌伸出，完成上锁。开关和插座一体制成，检测可靠性高。

作为优选，所述的共享玩具车智能车锁包括分别和所述的中央处理单元相连的三轴传感器单元及报警单元；三轴传感器单元包括三轴传感器U5，三轴传感器U5采用LIS3DH三轴传感器；所述的报警单元包括蜂鸣器B；三轴传感器U5的1脚接电压VCC，三轴传感器U5的5脚、10脚及12均接地，三轴传感器U5的4脚、6脚、7脚及8脚分别和单片机U1的50脚、51脚、52脚及49脚相连，三轴传感器U5的11脚和单片机U1的47脚相连，三轴传感器U5的14脚既接电压VCC又经电容C400和电容C401并联电路接地；单片机U1的33脚经电阻R30和三极管Q30的基极相连，三极管Q30的发射极接地，三极管Q30的集电极既和蜂鸣器B的负极相连又和二极管D30的正极相连，蜂鸣器B的正极、二极管D30的负极均接电压VCC。

作为优选，所述的按键单元包括按键S10，所述的状态指示单元包括发光二极管LED20、发光二极管LED20及发光二极管LED20；按键S10的2脚接地，按键S10的1脚和单片机U1的16脚相连，并且按键S10的1脚既经电阻R10接电压VCC又经电容C10接地；单片机U1的44脚经电阻R20和发光二极管LED20的负极相连，发光二极管LED20的正极接电压VCC；单片机U1的43脚经电阻R21和发光二极管LED21的负极相连，发光二极管LED21的正极接电压VCC；单片机U1的42脚经电阻R22和发光二极管LED22的负极相连，发光二极管LED22的正极接电压VCC。发光二极管LED20、发光二极管LED20及发光二极管LED20分别为绿、红、黄发光二极管，指示玩具车不同的工作状态。

作为优选，所述的多模合一移动数据传输单元包括多模合一移动数据传输模块U3和SIM卡U4，多模合一移动数据传输模块U3采用C1100通讯模块；多模合一移动数据传输模块U3的1脚、2脚及3脚均接电压VCC-C1100，电压VCC-C1100和二极管ZD300的负极相连，二极管ZD300的正极接地，二极管ZD300上并联有电容C300～电容C304，多模合一移动数据传输模块U3的4脚、6脚、15脚、20脚、21脚、31脚、43脚、44脚、45脚、47脚、48脚、54脚、55脚、57脚、58脚、64脚、65脚、66脚、68脚、69脚、70脚及79脚均接地，多模合一移动数据传输模块U3的5脚和单片机U1的36脚相连，多模合一移动数据传输模块U3的9脚经电阻R300和单片机U1的35脚相连，多模合一移动数据传输模块U3的12脚、13脚、23脚及24脚分别经电平转换电路和单片机U1的34脚、14脚及15脚相连，多模合一移动数据传输模块U3的56脚、67脚分别和全球卫星导航系统天线J301、主天线3300相连；多模合一移动数据传输模块U3的83脚和电阻R320的一端相连，电阻R320的另一端既和SIM卡U4的6脚相连又经电容C323接地；多模合一移动数据传输模块U3的85脚和电阻R321的一端相连，电阻R321的另一端既和SIM卡U4的7脚相连又经电容C322接地；多模合一移动数据传输模块U3的86脚既和SIM卡U4的8脚相连又经电容C321和电容C320的并联电路接地；SIM卡U4的1脚接地，SIM卡U4的2脚和3脚相连，SIM卡U4的3脚既经电容C324接地又和电阻R322的一端相连，电阻R322的另一端既和多模合一移动数据传输模块U3的84脚相连又经电阻R323和多模合一移动数据传输模块U3的86脚相连。C1100通讯模块是一款eMTC/NB-IoT/GPRS无线通信模块，它同时支持GPS定位导航服务。C1100通讯模块具有低功耗、高性能特点，特别适合物联网终端的无线连接。通过C1100通讯模块完成运营商的基站和每辆玩具车的联网通信和GPS定位。C1100通讯模块可连接NB-IoT网络、eMTC网络和GPRS网络，通过判断当前网络状态并将状态信息返回给中央处理单元，再由中央处理单元选择连接合适的网络。

作为优选，还可增加温度检测单元和低电压检测单元。通过温度检测单元，实现对环境温度的检测。通过低电压检测单元，可及时发现玩具车电量状态，低电压时进行报警，便于及时充电。

本实用新型的有益效果是：通过一个管理平台把玩具车进行共享管理，共享玩具车通过智能车锁锁在充电桩上，家长以自助的方式通过手机APP上的操作完成开锁，花钱租用玩具车提供给孩子玩耍，家长投入的钱大大减少，而孩子照样能进行玩耍，一举两得，避免了不必要的浪费，实现了资源的合理利用。本实用新型上锁、开锁既方便又可靠，采用多模合一移动数据传输单元，保证网络的稳定性，既能定位，又节省成本，达到低功耗的目的。

附图说明

图1是本实用新型的一种电路原理连接结构框图。

图2是本实用新型中中央处理单元、电机驱动单元、充电桩ID读取单元、按键单元和状态指示单元的一种电路原理图。

图3、图4分别是本实用新型中三轴传感器单元和报警单元的一种电路原理图。

图5、图6分别是本实用新型中MP3控制单元、行驶控制单元的一种电路原理图。

图7、图8和图9是本实用新型中多模合一移动数据传输单元的一种电路原理图。

图中1.中央处理单元，2.电机驱动单元，3.接插到位检测单元，4.充电桩ID读取单元，5.按键单元，6.状态指示单元，7.MP3控制单元，8.行驶控制单元，9.三轴传感器单元，10.报警单元，11.多模合一移动数据传输单元，12.电源单元，13.电机。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种共享玩具车智能车锁，如图1所示，包括中央处理单元1、电机驱动单元2、接插到位检测单元3、充电桩ID读取单元4、按键单元5、状态指示单元6、MP3控制单元7、行驶控制单元8、三轴传感器单元9、报警单元10和多模合一移动数据传输单元11及为整个智能车锁提供工作电压的电源单元12，电机驱动单元、接插到位检测单元、充电桩ID读取单元、按键单元、状态指示单元、MP3控制单元、行驶控制单元、三轴传感器单元、报警单元及多模合一移动数据传输单元分别和中央处理单元相连，电机驱动单元和控制锁舌伸缩的电机13相连，MP3控制单元控制MP3的播放，行驶控制单元控制玩具车的行驶，共享玩具车上印制有专属于自己的玩具车二维码，多模合一移动数据传输单元和共享玩具车服务器无线相连。共享玩具车不使用时通过智能车锁被锁在充电桩上，并且共享玩具车上有个插头和充电桩上的插座相连，进行充电及相关信号的传输。

如图2所示，中央处理单元包括单片机U1，单片机U1采用STM8L052R8T6单片机；电机驱动单元包括电机驱动芯片U2，电机驱动芯片U2采用L9110电机驱动芯片；电机驱动芯片U2的2脚及3脚既和电压VCC-MOTOR相连又经电容C41接地，单片机U1的5脚经电阻R45和电机驱动芯片U2的5脚相连，电机驱动芯片U2的5脚经电容C3和电阻R46的并联电路接地，电机驱动芯片U2的8脚和5脚相连，电机驱动芯片U2的6脚和电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端既和单片机U1的63脚相连又经电容C1接地，电机驱动芯片U2的7脚和电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端既和单片机U1的62脚相连又经电容C2接地，电机驱动芯片U2的1脚、2脚分别和控制锁舌伸缩的电机相连。还有一个flash芯片U6，flash芯片U6采用W25X16芯片，单片机U1的3脚、4脚、60脚、61脚分别和flash芯片U6的2脚、5脚、1脚、6脚相连，flash芯片U6的1脚经电阻R3接电压VCC，flash芯片U6的3脚接电压VCC，flash芯片U6的4脚接地，flash芯片U6的7脚和8脚相连，flash芯片U6的8脚既接电压VCC又经电容C4接地。单片机U1的2脚既经电阻R100接电压VCC又经电容C100接地，单片机U1的9脚及10脚接地，单片机U1的11脚、12脚及13脚均接电压VCC，电压VCC经电容C101接地。单片机U1的18脚经电容C104接地，单片机U1的29脚既接电压VCC又经电容C103接地，单片机U1的30脚接地，单片机U1的55脚、56脚分别接电压VCC和接地，并且两脚之间连接有电容C102。单片机U1的60脚和61脚之间连接有晶振Y100，并且单片机U1的60脚经电容C106接地，单片机U1的61脚经电容C105接地。单片机U1的64脚既经电阻R102接电压VCC又经电容C107接地。接插到位检测单元包括安装在玩具车插头内的一个开关，开关的一端接地，开关的另一端和单片机U1的21脚相连。充电桩ID读取单元包括电阻R511，电阻R511的一端接电压VCC，电阻R511的另一端既和单片机U1的7脚相连又连接到插头。按键单元包括按键S10，状态指示单元包括发光二极管LED20、发光二极管LED20及发光二极管LED20；按键S10的2脚接地，按键S10的1脚和单片机U1的16脚相连，并且按键S10的1脚既经电阻R10接电压VCC又经电容C10接地。单片机U1的44脚经电阻R20和发光二极管LED20的负极相连，发光二极管LED20的正极接电压VCC；单片机U1的43脚经电阻R21和发光二极管LED21的负极相连，发光二极管LED21的正极接电压VCC；单片机U1的42脚经电阻R22和发光二极管LED22的负极相连，发光二极管LED22的正极接电压VCC。

如图3所示，三轴传感器单元包括三轴传感器U5，三轴传感器U5采用LIS3DH三轴传感器。报警单元包括蜂鸣器B；三轴传感器U5的1脚接电压VCC，三轴传感器U5的5脚、10脚及12均接地，三轴传感器U5的4脚、6脚、7脚及8脚分别和单片机U1的50脚、51脚、52脚及49脚相连，三轴传感器U5的11脚和单片机U1的47脚相连，三轴传感器U5的14脚既接电压VCC又经电容C400和电容C401并联电路接地。如图4所示，单片机U1的33脚经电阻R30和三极管Q30的基极相连，三极管Q30的发射极接地，三极管Q30的集电极既和蜂鸣器B的负极相连又和二极管D30的正极相连，蜂鸣器B的正极、二极管D30的负极均接电压VCC。

如图7、图8、图9所示，多模合一移动数据传输单元包括多模合一移动数据传输模块U3和SIM卡U4，多模合一移动数据传输模块U3采用C1100通讯模块；多模合一移动数据传输模块U3的1脚、2脚及3脚均接电压VCC-C1100，电压VCC-C1100和二极管ZD300的负极相连，二极管ZD300的正极接地，二极管ZD300上并联有电容C300～电容C304，多模合一移动数据传输模块U3的4脚、6脚、15脚、20脚、21脚、31脚、43脚、44脚、45脚、47脚、48脚、54脚、55脚、57脚、58脚、64脚、65脚、66脚、68脚、69脚、70脚及79脚均接地，多模合一移动数据传输模块U3的5脚和单片机U1的36脚相连，多模合一移动数据传输模块U3的9脚经电阻R300和单片机U1的35脚相连。多模合一移动数据传输模块U3的12脚、13脚、23脚及24脚分别经电平转换电路和单片机U1的34脚、14脚及15脚相连。电平转换电路包括三极管Q330、三极管Q331和三极管Q335。多模合一移动数据传输模块U3的13脚接电压VOUT_1V8。多模合一移动数据传输模块U3的12脚和三极管Q335的发射极相连，三极管Q335的基极接电压VOUT_1V8，三极管Q335集电极，一路经电阻R337接电压VCC，另一路经电容C332接地，还有一路和单片机U1的34脚相连。单片机U1的15脚和三极管Q330的发射极相连，三极管Q330的基极经电容C331和电阻R332的并联电路接电压VOUT_1V8，三极管Q330的集电极，一路经电阻R333接电压VOUT_1V8，另一路经电容C330接地，还有一路和多模合一移动数据传输模块U3的23脚相连。多模合一移动数据传输模块U3的24脚和三极管Q331的发射极相连，三极管Q331的基极经电容C334和电阻R334的并联电路接电压VOUT_1V8，三极管Q331的集电极，一路经电阻R335接电压VCC，另一路和单片机U1的14脚相连。多模合一移动数据传输模块U3的56脚、67脚分别和全球卫星导航系统天线J301、主天线J300相连；多模合一移动数据传输模块U3的83脚和电阻R320的一端相连，电阻R320的另一端既和SIM卡U4的6脚相连又经电容C323接地；多模合一移动数据传输模块U3的85脚和电阻R321的一端相连，电阻R321的另一端既和SIM卡U4的7脚相连又经电容C322接地；多模合一移动数据传输模块U3的86脚既和SIM卡U4的8脚相连又经电容C321和电容C320的并联电路接地；SIM卡U4的1脚接地，SIM卡U4的2脚和3脚相连，SIM卡U4的3脚既经电容C324接地又和电阻R322的一端相连，电阻R322的另一端既和多模合一移动数据传输模块U3的84脚相连又经电阻R323和多模合一移动数据传输模块U3的86脚相连。

如图5所示，MP3控制单元包括三极管Q61和场效应管Q60，单片机U1的59脚经电阻R62和三极管Q61的基极相连，三极管Q61的发射极接地，三极管Q61的集电极经电阻R61和场效应管Q60的栅极相连，场效应管Q60的栅极经电阻R60接电压BATTERY，场效应管Q60的源极也接电压BATTERY，场效应管Q60的漏极和二极管D61的正极相连，二极管D61的负极和玩具车上MP3的工作电压输入端VCC_M相连。如图6所示，行驶控制单元包括三极管Q702和场效应管Q701，单片机U1的24脚经电阻R702和三极管Q702的基极相连，三极管Q702的发射极接地，三极管Q702的集电极经电阻R701和场效应管Q701的栅极相连，场效应管Q701的栅极经电阻R700接电压BATTERY，场效应管Q701的源极也接电压BATTERY，场效应管Q701的漏极和二极管D700的正极相连，二极管D700的负极和玩具车行驶机构的工作电压输入端RUN_COMMAND相连。

用户事先在手机上安装好共享玩具车APP软件。需要租用共享玩具车时，先打开智能手机上的共享玩具车APP软件，并扫码玩具车上的二维码，获取该玩具车的ICCID信息并上报至共享玩具车服务器平台，共享玩具车服务器平台获取该玩具车信息后下发开锁秘钥给玩具车的多模合一移动数据传输单元，多模合一移动数据传输单元再将开锁秘钥传输给中央处理单元，中央处理单元成功接收后经过处理发出控制信号给电机驱动单元，由电机驱动单元控制电机旋转，拉动锁舌缩进，打开车锁，此时共享玩具车就可以从充电桩上移开，中央处理单元发出信号给行驶控制单元，驱动玩具车行驶，小孩就可以玩耍了。通过按键还可以开启MP3功能，由中央处理单元发出信号给MP3控制单元，使其通电开始工作，小孩边玩边听音乐，获得很好的娱乐体验。当需要结束租用行为时，用户需还车到充电桩，手动操作把充电桩上的插头插进玩具车的插座中，插接成功后，安装在插座中的开关合上，中央处理单元获得插接成功信号，经过处理再发出信号给电机驱动单元，电机控制锁舌伸出，完成上锁，将玩具车锁到充电桩上，同时中央处理单元将上锁信息通过多模合一移动数据传输单元上传至共享玩具车服务器平台，共享玩具车服务器平台按时计费后将计费信息推送至用户手机上的共享玩具车APP软件，用户通过绑定的付费方式完成缴费，至此，一次共享玩具车的租用流程结束。

三轴传感器检测玩具车的姿态，当玩具车发生剧烈碰撞、震动时都会输出一个信号给中央处理单元，中央处理单元检测到该信号后会发出控制信号启动报警单元，蜂鸣器鸣叫，便于家长或附近的人们及时作出处理，同时中央处理单元将报警信息上传至共享玩具车服务器平台，便于管理人员及时作出相应处理。

共享玩具车服务器平台下发的升级包，中央处理单元会通过SPI总线协议将其存入flash芯片中，升级包接收完成后，主程序复位以进入bootload程序，在bootload程序中，将主程序区域擦除然后将flash中存储的新固件程序写入，完成一次新固件的无线升级。使共享玩具车的维护更加简单和方便。

本实用新型通过一个管理平台把玩具车进行共享管理，共享玩具车通过智能车锁锁在充电桩上，家长以自助的方式通过手机APP上的操作完成开锁，花钱租用玩具车提供给孩子玩耍，家长投入的钱大大减少，而孩子照样能进行玩耍，一举两得，避免了不必要的浪费，实现了资源的合理利用。本实用新型上锁、开锁既方便又可靠，采用多模合一移动数据传输单元，保证网络的稳定性，既能定位，又节省成本，达到低功耗的目的。