多功能自行车系统的制作方法
【专利摘要】本发明属于自行车【技术领域】，尤其涉及一种多功能自行车系统，包括显示器和分别与显示器连接的第一微控制单元和第二微控制单元，第一微控制单元包括数据处理模块，数据处理模块连接有计速传感器、地磁传感器和温湿度传感器，第二微控制单元包括Flash音频模块、蓝牙音频模块、收音音频模块、SD卡音频模块、USB音频模块、NFC模块和车架闪灯模块，并且第一微控制单元和第二微控制单元均连接有按键。相对于现有技术，本发明通过构建一个可以实现测速、测定周围环境的温度和湿度、音乐播放、收音、蓝牙连接等多种功能的系统，使得包含本发明的自行车具有更高的安全性，并为骑行者提供舒适安全的听觉体验，让骑行旅程变得更加轻松愉快。
【专利说明】多功能自行车系统
【技术领域】
[0001] 本发明属于自行车【技术领域】，尤其涉及一种多功能自行车系统。
【背景技术】
[0002] 自行车是一种历史比较悠久的交通工具，在人们的环保意识日益增强的今天，越 来越多的人选择骑自行车这种低碳环保的方式出行。自行车的种类也日渐增多，近些年来 已出现多种具有特殊用途的自行车，如用于健身的山地车和用于提高速度的变速车等。
[0003] 但是，目前自行车的功能还过于单一，其安全性和娱乐性还远远不能满足人们的 需求。
[0004] 有鉴于此，确有必要提供一种多功能自行车系统，其能提高使用该系统的自行车 的安全性和娱乐性。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种多功能自行车系统，其能提 高使用该系统的自行车的安全性、娱乐性和智能性。
[0006] 为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种多功能自行车系统，包括显不器、第一微控制单兀和第二微控制单兀，所述第一微 控制单元的输出端和所述第二微控制单元的输出端均与所述显示器的输入端连接，所述第 一微控制单元包括数据处理模块，所述数据处理模块连接有计速传感器、地磁传感器和温 湿度传感器，所述第二微控制单元包括Flash音频模块、蓝牙音频模块、收音音频模块、SD 卡音频模块、USB音频模块、NFC模块和车架闪灯模块，并且所述第一微控制单元的输入端 和所述第二微控制单元的输入端均连接有按键。
[0007] 其中，计速传感器可以测定自行车的骑行速度，并显示在显示器上，使得骑行者可 以很好地控制骑行速度；地磁传感器的设置可以测量出自行车与东南西北四个方向上的夹 角，从而为自行车提供指南针的功能，使骑行者能够随时能够知道自己所在的方位；温湿度 传感器则可以检测空气中的湿度和温度，为骑行者提供参考。显示器可以显示时间、骑行速 度、周边车辆情况、温度、湿度、频率、曲目和歌词等信息。
[0008] 蓝牙音频模块的设置使得骑行者可以通过蓝牙将本发明与手机无线连接，使得通 过本系统不仅可以播放手机上的音乐，还可以通过蓝牙接听手机上的电话从而实现免提功 能，避免骑行者在行驶过程中接听手机而带来的危险。
[0009] Flash音频模块则使得本发明可以播放Flash音频，收音音频模块、SD卡音频模块 和USB音频模块的设置则使得本发明具有收音机、存储和接入外来音频的功能。其中收音 音频模块支持FM数码收音，自动搜台、自动存台。
[0010] 骑行者通过按键可以对各种音频及其他显示项目进行选择。
[0011] 作为本发明多功能自行车系统的一种改进，所述数据处理模块选用的芯片为型号 为STC12C2052的单片机。
[0012] 作为本发明多功能自行车系统的一种改进，所述地磁传感器选用的芯片的型号为 HMC5833,该芯片的第一引脚和第十六引脚分别与单片机的第三引脚和第二引脚连接；该芯 片的第四引脚和其自身的第十三引脚连接，该芯片的第十二引脚连接电容器后与其自身的 第八引脚连接。
[0013] 作为本发明多功能自行车系统的一种改进，所述计速传感器设置为霍尔元件，霍 尔元件的型号为AH175,其OUT引脚与单片机的第六引脚连接。霍尔元件具有许多优点，它 们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高(可达1MHZ)，耐震动，不 怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。
[0014] 作为本发明多功能自行车系统的一种改进，所述显示器选用的芯片的型号为 HT16L23,其第二引脚和第三引脚分别与单片机的第十八引脚和第十七引脚连接。
[0015] 作为本发明多功能自行车系统的一种改进，所述蓝牙音频模块选用的芯片的型号 为 MINI-BM81SPK02M2。
[0016] 作为本发明多功能自行车系统的一种改进，所述Flash音频模块的输出端、所述 蓝牙音频模块的输出端、所述收音音频模块的输出端、所述SD卡音频模块的输出端和所述 USB音频模块的输出端块均与咪头的输入端连接，咪头的输出端与音频解码模块的输入端 连接，音频解码模块的输出端与功率放大器的输入端连接，功率放大器的输出端与音箱模 块的输入端连接。
[0017] 功率放大器的设置可以实现大功率输出，满足骑行者的听觉感受。
[0018] 作为本发明多功能自行车系统的一种改进，所述音频解码模块选用的芯片的型号 为AC309N，该芯片连接有功放控制口和配对键，所述音频解码模块设置有来电检测预留脚。 所述音箱模块包括两个喇叭和控制芯片，控制芯片的型号为TDA2030。
[0019] 作为本发明多功能自行车系统的一种改进，所述Flash音频模块选用的芯片的型 号为⑶25Q16,所述收音音频模块选用的芯片的型号为5807M。
[0020] 作为本发明多功能自行车系统的一种改进，所述SD卡音频模块的接口设置为TF 卡接口或AUX接口，该TF卡接口连接有TF卡座。即SD卡支持TF卡扩展，可存储大量的音 乐和资料。
[0021] 相对于现有技术，本发明通过构建一个可以实现测速、反馈周边车辆情况、测定周 围环境的温度和湿度、音乐播放、收音、蓝牙连接等多种功能的系统，使得包含本发明的自 行车具有更高的安全性，并为骑行者提供舒适安全的听觉体验，让骑行旅程变得更加轻松 愉快。
[0022] 其中，本发明创造性地将计速传感器应用到系统中，大大提高了使用本发明的自 行车的安全性，而且本发明中音乐播放功能的加入能够为骑行者提供较佳的听觉体验，也 使得自行车的娱乐性增强。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 图1为本发明的结构框图。
[0024] 图2为本发明中显示器和第一微控制单元的电路连接图。
[0025] 图3为本发明中Flash音频模块的电路图。
[0026] 图4为本发明中蓝牙音频模块的电路图。
[0027] 图5为本发明中收音音频模块的电路图。
[0028] 图6为本发明中TF卡座的电路图。
[0029] 图7为本发明中USB音频模块的电路图。
[0030] 图8为本发明中咪头的电路图。
[0031] 图9为本发明中音频解码模块的电路图。
[0032] 图10为本发明中音箱模块的电路图。
[0033] 图11为本发明中按键的电路图。
[0034] 图12为本发明中车架闪灯模块的电路图。
【具体实施方式】
[0035] 以下将结合具体实施例和说明书附图对本发明及其有益效果作进一步详细的说 明，但是，本发明的【具体实施方式】并不局限于此。
[0036] 如图1所示，本发明提供的一种多功能自行车系统，包括显示器1、第一微控制单 元2和第二微控制单元3,第一微控制单元2的输出端和第二微控制单元3的输出端均与显 示器1的输入端连接，第一微控制单元2包括数据处理模块21，数据处理模块21连接有计 速传感器4、地磁传感器5和温湿度传感器6,第二微控制单元3包括Flash音频模块31、蓝 牙音频模块32、收音音频模块33、SD卡音频模块34、USB音频模块35、NFC模块40和车架 闪灯模块41，并且第一微控制单元2的输入端和第二微控制单元3的输入端均连接有按键 7。
[0037] 其中，Flash音频模块31的输出端、蓝牙音频模块32的输出端、收音音频模块33 的输出端、SD卡音频模块34的输出端和USB音频模块35的输出端块均与咪头（即麦克风） 36的输入端连接，咪头36的输出端与音频解码模块37的输入端连接，音频解码模块37的 输出端与功率放大器38的输入端连接，功率放大器38的输出端与音箱模块39的输入端连 接。功率放大器38的设置可以实现大功率输出，满足骑行者的听觉感受。
[0038] 计速传感器4可以测定自行车的骑行速度，并显示在显示器1上，使得骑行者可以 很好地控制骑行速度；地磁传感器5的设置可以测量出自行车与东南西北四个方向上的夹 角，从而为自行车提供指南针的功能，使骑行者能够随时能够知道自己所在的方位；温湿度 传感器6 (型号为AM2321)则可以检测空气中的湿度和温度，为骑行者提供参考。显示器1 则可以显示时间、骑行速度、周边车辆情况、温度、湿度、频率、曲目和歌词等信息。
[0039] 蓝牙音频模块32的设置使得骑行者可以通过蓝牙将本发明与手机无线连接，使 得通过本系统不仅可以播放手机上的音乐，还可以通过蓝牙接听手机上的电话，避免骑行 者在行驶过程中接听手机而带来的危险，也可以避免骑行者因戴着耳机听音乐而不能准确 判断周边情况导致的危险。
[0040] Flash音频模31块则使得本发明可以播放Flash音频，收音音频模块33、SD卡音 频模块34和USB音频模块35的设置则使得本发明具有收音机、存储和接入外来音频的功 能。其中收音音频模块33支持FM数码收音，自动搜台、自动存台。
[0041] 骑行者通过按键7可以对各种音频进行选择。
[0042] NFC即近场通讯，其是一种短距离（10cm以内）的高频无线电技术，其能在短距离 内与具有NFC功能的手机进行非接触式的点对点数据传输、识别和数据交换，只要手机与 自行车上的NFC模块40的距离在10cm以内，NFC模块40就可以自动与手机连接，读取到 手机中的歌曲等，而无需输入密码等操作。NFC模块40所使用的芯片是高通公司的型号为 QCA1990 的 NFC 芯片。
[0043] 车架闪灯模块41，其用于控制设置于自行车的把手、车架、车座后面或车轮上的车 架闪灯，当人们在野外或者在光线较暗的地方骑行自行车时，其能够让骑行者看清前方的 道路，避免安全事故的发生，而且，当人们在市区道路上骑行时，LED灯条发出的光还能起到 警示作用，避免被汽车等交通工具撞上，进而提高使用该自行车架的自行车的安全性。
[0044] 其中，如图2所示，数据处理模块11选用的芯片为型号为STC12C2052的单片机， 显示器1选用的芯片的型号为HT16L23,其第二引脚（SCL/CLK)和第三引脚（SDA/DI0)分 别与单片机的第十八引脚（PI. 6/MIS0)和第十七引脚（PL 5/M0SI)连接。地磁传感器5选 用的芯片的型号为HMC5833,该芯片的第一引脚（SCL)和第十六引脚（SDA)分别与单片机 的第三引脚（TXD/P3. 1)和第二引脚（RXD/P3.0)连接；该芯片的第四引脚（S1)和其自身的 第十三引脚（VDDI0)连接，该芯片的第十二引脚（SETC)连接电容器（0. 22 μ F)后与其自身 的第八引脚（SETP)连接。地磁传感器5获取到的地理位置信息通过单片机的处理后传递 并显示在显示器1上。计速传感器4设置为霍尔元件，霍尔元件的型号为ΑΗ175,其OUT引 脚与单片机的第六引脚（INT0/P3. 2)连接。霍尔元件具有许多优点，它们的结构牢固，体积 小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率1? (可达1MHZ)，耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及 盐雾等的污染或腐蚀。计速传感器4检测到的骑行速度信息通过单片机的处理后传递并显 示在显示器1上。
[0045] Flash音频模块31的电路图如图3所示，其选用的芯片的型号为⑶25Q16,其引脚 与SPI连接。
[0046] 蓝牙音频模块32的电路图如图4所示，其选用的芯片的型号为 MINI-BM81SPK02M2。当来电话的时候，LED2优先检测电平，以切断音乐，改成通话模式。
[0047] 收音音频模块33的电路图如图5所示，其选用的芯片的型号为5807M，该芯片的的 第二引脚接天线。
[0048] SD卡音频模块34 (包括SD卡)的接口设置为TF卡接口或AUX接口，该TF卡接口 连接有TF卡座，TF卡座的电路图如图6所示，其包括的TF卡的CMD引脚与SD卡的CMD引 脚连接，其CLK引脚与SD卡的CLK引脚连接，其DAT0引脚与SD卡的DAT引脚连接。即SD 卡支持TF卡扩展，从而可以存储大量的音乐和资料。
[0049] USB音频模块35的电路图如图7所示，其采用的二极管的型号为LP3983,其设置 有U盘接口，用于与U盘连接。
[0050] 咪头36的电路图如图8所示，咪头36是将声音信号转换为电信号的能量转换器 件，是和喇叭正好相反的一个器件(喇叭是将电信号转换为声音信号的能量转换器件)，咪 头36和喇叭是声音设备的两个终端，咪头36是输入，喇叭是输出。
[0051] 音频解码模块37的电路图如图9所示，其选用的芯片的型号为AC309N，该芯片连 接有功放控制口（PA_M0DE、PA_MUTE、NEXT/V0L-)和配对键（PAIR)，且该音频解码模块设置 有来电检测预留脚（P16、LED2)。
[0052] 音箱模块38的电路图如图10所示，其包括两个喇叭和控制芯片，控制芯片的型号 为TDA2030,喇叭的第一引脚和第二引脚分别与控制芯片的+0UTA引脚和-0UTA引脚连接。
[0053] 按键7的电路图如图11所示，其包括播放键（PLAY)、前一首（PREV)、后一首 (NEXT)、音量加大键（V0L+)、音量减小键（V0L-)和配对键（PAIR)。
[0054] 车架闪灯模块41的电路图如图12所示，其包括声控模块单元和跑马灯模块单元。 其中，声控模块单元用于接收某一频段的声音，使得车架闪灯亮起来；跑马灯模块单元使得 车架闪灯能够显示出流动点亮的效果，即相邻的车架闪灯挨个亮起来或者后一车架闪灯亮 起来的同时前一车架闪灯则熄灭。
[0055] 总之，本发明通过构建一个可以实现测速、测定周围环境的温度和湿度、音乐播 放、收音、蓝牙连接等多种功能的系统，使得包含本发明的自行车具有更高的安全性，并为 骑行者提供舒适安全的听觉体验，让骑行旅程变得更加轻松愉快。
[0056] 其中，本发明创造性地将计速传感器4应用到系统中，大大提高了使用本发明的 自行车的安全性。
[0057] 根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方 式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本 发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书 中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
【权利要求】
1. 一种多功能自行车系统，其特征在于：包括显75器、第一微控制单兀和第二微控制 单元，所述第一微控制单元的输出端和所述第二微控制单元的输出端均与所述显示器的输 入端连接，所述第一微控制单元包括数据处理模块，所述数据处理模块连接有计速传感器、 地磁传感器和温湿度传感器，所述第二微控制单元包括Flash音频模块、蓝牙音频模块、收 音音频模块、SD卡音频模块、USB音频模块、NFC模块和车架闪灯模块，并且所述第一微控制 单元的输入端和所述第二微控制单元的输入端均连接有按键。
2. 根据权利要求1所述的多功能自行车系统，其特征在于：所述数据处理模块选用的 芯片为型号为STC12C2052的单片机。
3. 根据权利要求2所述的多功能自行车系统，其特征在于：所述地磁传感器选用的芯 片的型号为HMC5833,该芯片的第一引脚和第十六引脚分别与单片机的第三引脚和第二引 脚连接；该芯片的第四引脚和其自身的第十三引脚连接，该芯片的第十二引脚连接电容器 后与其自身的第八引脚连接。
4. 根据权利要求2所述的多功能自行车系统，其特征在于：所述计速传感器设置为霍 尔元件，霍尔元件的型号为AH175,其OUT引脚与单片机的第六引脚连接。
5. 根据权利要求2所述的多功能自行车系统，其特征在于：所述显示器选用的芯片的 型号为HT16L23,其第二引脚和第三引脚分别与单片机的第十八引脚和第十七引脚连接。
6. 根据权利要求1所述的多功能自行车系统，其特征在于：所述Flash音频模块选用 的芯片的型号为⑶25Q16,所述蓝牙音频模块选用的芯片的型号为MINI-BM81SPK02M2。
7. 根据权利要求1所述的多功能自行车系统，其特征在于：所述Flash音频模块的输 出端、所述蓝牙音频模块的输出端、所述收音音频模块的输出端、所述SD卡音频模块的输 出端和所述USB音频模块的输出端块均与咪头的输入端连接，咪头的输出端与音频解码模 块的输入端连接，音频解码模块的输出端与功率放大器的输入端连接，功率放大器的输出 端与音箱模块的输入端连接。
8. 根据权利要求7所述的多功能自行车系统，其特征在于：所述音频解码模块选用的 芯片的型号为AC309N，该芯片连接有功放控制口和配对键，所述音频解码模块设置有来电 检测预留脚；所述音箱模块包括两个喇叭和控制芯片，控制芯片的型号为TDA2030。
9. 根据权利要求1所述的多功能自行车系统，其特征在于：所述收音音频模块选用的 芯片的型号为5807M。
10. 根据权利要求1所述的多功能自行车系统，其特征在于：所述SD卡音频模块的接 口设置为TF卡接口或AUX接口，该TF卡接口连接有TF卡座。
【文档编号】B62J99/00GK104085463SQ201410318236
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月7日 优先权日:2014年7月7日
【发明者】张立 申请人:张立