专利名称：一种多功能智能自行车锁及上锁解锁方法
技术领域：
本发明涉及一种多功能智能自行车锁，属于锁具领域。
背景技术：
现有的自行车锁主要为机械锁，利用钥匙开锁的方式。由于锁具本身的结构特点，当有雨水渗入钥匙孔之后容易生锈，造成锁具毁坏，而且钥匙容易丢失，导致锁具的使用寿命下降。目前自行车锁结构简单，功能单一，安全性低，已不能满足现代电子信息化的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种多功能智能自行车锁，解决现有自行车锁单一的功能及形式，增强自行车的安全性，实现自行车锁的智能化。本发明解决技术问题所采取的技术方案为:一种多功能智能自行车锁包括智能锁控制系统、锁体、测速单元及温湿度采集单元；测速单元安装固定在轮胎钢圈的钢丝上和自行车前叉的支撑架上。所述的智能锁控制系统通过测速单元发送的脉冲信号，经算法得到车速和累计行车里程数，同时温湿度采集单元采集的数据经智能锁控制系统处理，显示在智能锁控制系统上。所述的锁体包括锁链、锁头、锁片、二进制密码键盘、二进制密码显示灯盘及弹簧；弹簧后设置有压力传感器。利用上述的一种多功能智能自行车锁进行上锁和解锁的方法:当上锁时锁头进入智能锁控制系统的锁孔后，锁头挤压弹簧，弹簧受力并将力传送至压力传感器，压力传感器因受力输出相应信号反馈至智能锁控制系统，智能锁控制系统启动上锁。当解锁时采用二进制进行解锁，由5位二进制密码和I位校验码组成，二进制密码是随机产生的，每一次解锁的密码均不同；当智能锁控制系统接收到外部的解锁命令时，智能锁控制系统通过单片机MSP430的6个I/O 口输出一组随机顺序的5位二进制密码和I位校验码，校验码被随机分配到二进制密码键盘中任意的一个键，其余5个键为二进制解锁键，二进制密码在二进制密码显示灯盘上按各I/O输出的顺序进行LED灯点亮提示，校验码在二进制密码显示灯盘上提示为常亮，用户按照提示的顺序在二进制密码键盘按下相应的键，输入完成后，再按下校验码键，完成解锁，同时密码提示消失，若连续三次输入密码错误，智能锁控制系统将启动警报。在所述的解锁方法中解锁命令由外部独立的解锁器件执行，用户按下解锁电路中的开关SWl，致使发光二极管SED发射光，通过接收电路反馈到单片机MSP430，智能锁控制系统启动解锁。本发明的有益效果是:本发明解决了传统自行车锁单一的功能及形式，采用二进制密码和校验码进行解锁，且密码是随机变化，增强了上锁的安全性。同时，增强了信息化技术，实时显示车速、里程数、当前时间及温湿度，能够满足骑车者了解当前的车况及环境。
图1是本发明一种多功能智能自行车锁的结构图。图2是锁体结构图。图3是智能锁控制系统具体电路实例图。
具体实施例方式以下结合附图进一步说明本发明。参照图1，一种多功能智能自行车锁，它包括智能锁控制系统1、锁体2、测速单元3和温湿度采集单元4 ;所述的测速单元3安装在轮胎钢圈的钢丝和自行车前叉的支撑架上，当轮胎转动使两测速传感器相遇时，输出脉冲信号发送到智能锁控制系统I中，智能锁控制系统I通过相应的算法得到车速，温湿度采集单元4采集当前所处位置的温度和湿度，并在智能锁控制系统中显示各参数及时间。图2是智能自行车锁的锁体结构图，它包括锁链21、锁头22、锁片11、二进制密码键盘12、二进制密码显示灯盘13及弹簧14 ;所述的弹簧14后设置有压力传感器；上锁时，所述的锁头22接入智能锁控制系统I的锁孔后，锁头22挤压弹簧14，由于力的作用使弹簧14收缩，设置在弹簧14后的压力传感器因受力输出信号反馈到智能锁控制系统1，智能锁控制系统I输出信号促使锁片11上锁；解锁时，智能锁控制系统I接收到外部的解锁命令，通过单片机MSP430的6个I/O 口随机产生一组5位的二进制密码和I位校验码，校验码被随机分配到二进制密码键盘12中任意的一个键，其余5个键为二进制解锁键，二进制密码在二进制密码显示灯盘13上按各I/O输出的顺序进行LED灯点亮提示，校验码在二进制密码显示灯盘13上提示为常亮，用户按照提示的顺序在二进制密码键盘12按下相应的键，完成相应的解锁。图3是一种多功能智能自行车锁的具体电路实例，图例中，上锁电路中压力传感器P的第I管脚与第4管脚V。.同接地，第3管脚接+5V，第2引脚Vwt+接电容Cl I的一端；三极管QlO的基极与电阻R21的一端共接电容Cll的另一端，QlO的发射极接地，电容C12的一端与电阻R22的一端共接QlO的集电极；电阻R21、电阻R22、比较器LM399的V+共接+5V ;电容C12的另一端接比较器LM399的正引脚，电阻R23的一端接比较器LM399的负引脚，另一端与V-引脚共接地，比较器LM399输出Vout端接单片机MSP430的P4.1 口。解锁电路中开关SWl的一端、电阻Rl的一端共接+5V ;发光二极管SED的正极接电阻Rl的另一端，负极与开关SWl的另一端共接地；光电二极管RED的正极与三极管Ql、Q2的发射极共接地，负极接电阻R2的一端和电容C2的一端；电阻R3的一端与三极管Ql的基极共接电容C2的另一端，电阻R3的另一端与电容C3的一端、电阻R24的一端共接Ql的集电极；电容C3的另一端接电阻R4的一端和Q2的基极，Q2的集电极接电阻R5的一端和单片机MSP430的P4.0 口；电阻R5、R4、R24、R2的另一端共接+5V。测速电路中干簧管REED的一端接地，另一端与电阻R12的一端和单片机的P3.0口相接；电阻R12的另一端接+5V。二进制密码电路中开关SW2与电容C4并联，开关SW3与电容C5并联，开关SW4与电容C6并联，开关SW5与电容C7并联，开关SW6与电容C8并联，开关SW7与电容C9并联；SW2的一端、SW3的一端、SW4的一端、SW5的一端、SW6的一端、SW7的一端共接地；SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7 的另一端分别接单片机 MSP430 的 P2.5、P2.4、P2.3、P2.2、P2.1、P2.0 口，同时分别接电阻R6、R7、R8、R9、RIO、Rll的一端，电阻R6、R7、R8、R9、RIO、Rll的另一端共
接+5V。二进制密码提示电路中三极管Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8的基极分别接入单片机MSP430 ^ P3.2,P3.3,P3.4,P3.5,P3.6.P3.7 口 ；三极管 Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8 的发射极分别与发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6的负极共接地；三极管Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8的集电极分别接发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6的正极，并分别接入电阻 R15、R16、R17、R18、R19、R20 的一端；电阻 R15、R16、R17、R18、R19、R20 的另一端共接+5V。警报电路中电阻R13 —端接单片机MSP430的P3.1 口，另一端接三极管Q9的基极和电容ClO的一端；三极管QlO的发射极与电容ClO的另一端共接地，集电极接电阻R14的一端和蜂鸣器B的负引脚；电阻R14的另一端与蜂鸣器B的正极共接+5V。温度采集电路中电阻R26的一端接+5V，另一端接滑动变阻RWl的一端，Rffl的另一端接运放器正管脚、电阻R27的一端、温度传感器AD590的正端，AD590的负端接-V ;运放器的负管脚接电阻R28的一端，R28的另一端接地；运放器输出端Out接单片机MSP430的Pl.1 口、滑动变阻RW2的一端，滑动变阻RW2另一端接电阻R27的另一端。
湿度电路中湿度传感器一端与电容Cl共接地，另一端接TS555第2管脚、第6管脚与电阻R23的一端；电阻R23的另一端接TS555第I管脚与电阻R24的一端；电阻R24的另一端接TS555的第4管脚与+5V ；TS555的第3管脚接电阻R25的一端，电阻R25的另一端接单片机MSP430的Pl.0 口。
权利要求
1.一种多功能智能自行车锁包括智能锁控制系统1、锁体2、测速单元3及温湿度采集单元4 ;其特征在于:所述的测速单元3安装固定在轮胎钢圈的钢丝上和自行车前叉的支撑架上。
2.根据权利要求1所述的一种多功能智能自行车锁，其特征在于:所述的智能锁控制系统I通过测速单元3发送的脉冲信号，经算法得到车速和累计行车里程数，同时温湿度采集单元4采集的数据经智能锁控制系统I处理，显示在智能锁控制系统I上。
3.根据权利要求1所述的一种多功能智能自行车锁，其特征在于:所述的锁体2包括锁链21、锁头22、锁片11、二进制密码键盘12、二进制密码显示灯盘13及弹簧14 ;所述的弹簧14后设置有压力传感器。
4.根据权利要求1所述的一种多功能智能自行车锁的上锁方法，其特征在于:当锁头22进入智能锁控制系统I的锁孔后，锁头22挤压弹簧14，弹簧14受力并将力传送至压力传感器，压力传感器因受力输出相应信号反馈至智能锁控制系统1，智能锁控制系统I启动上锁。
5.根据权利要求1所述的一种多功能智能自行车锁的解锁方法，其特征在于:采用二进制进行解锁，由5位二进制密码和I位校验码组成，二进制密码是随机产生的，每一次解锁的密码均不同；当智能锁控制系统I接收到外部的解锁命令时，智能锁控制系统I通过单片机MSP430的6个I/O 口输出一组随机顺序的5位二进制密码和I位校验码，校验码被随机分配到二进制密码键盘12中任意的一个键，其余5个键为二进制解锁键，二进制密码在二进制密码显示灯盘13上按各I/O输出的顺序进行LED灯点亮提示，校验码在二进制密码显示灯盘13上提示为常亮，用户按照提示的顺序在二进制密码键盘12按下相应的键，输入完成后，再按下校验码键，完成解锁，同时密码提示消失，若连续三次输入密码错误，智能锁控制系统I将启动警报。
6.根据权利要求5所述的解锁方法，其特征在于:解锁命令由外部独立的解锁器件发送，按下解锁电路中的开关SW1，致使发光二极管SED发射光，通过接收电路反馈到单片机MSP430。
全文摘要
本发明涉及一种多功能智能自行车锁，包括智能锁控制系统、锁体、测速单元及温湿度采集单元，智能锁控制系统能够显示车况及环境各参数，其中上锁采用压力传感器信号，智能锁控制系统接收到信号时，启动上锁指令；解锁采用二进制，由5位二进制密码和1位校验码组成，二进制密码随机产生的，当智能锁控制系统接收到外部的解锁命令时，智能锁控制系统通过单片机MSP430的6个I/O口输出一组随机顺序的5位二进制密码和1位校验码，二进制密码在二进制密码显示灯盘上按各I/O输出的顺序进行LED灯点亮提示，按下相应的键解锁。本发明解决了传统自行车锁单一的功能及形式，采用二进制密码和校准码进行解锁，且密码是随机变化，增强了上锁的安全性，同时，增强了信息化技术，实时显示车速、里程数、当前时间及温湿度，能够满足骑车者了解当前的车况及环境。
文档编号E05B71/00GK103174344SQ20131013131
公开日2013年6月26日 申请日期2013年4月16日 优先权日2013年4月16日
发明者王成李, 赵伟国 申请人:王成李