一种基于密码控制自动上锁的自行车锁的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于密码控制自动上锁的自行车锁，涉及一种自行车锁。本锁的结构是：在自行车后轮架上设置有底板（90），在底板（90上）的左右设置有导轨（40）和锁壳（70）；在锁壳（70）内设置有锁体（80），在锁体（80）内设置有锁头（50）和控制器（00）；在导轨（40）上设置有滑块（60），控制器（00）、锁头（50）、滑块（60）、第1销钉（21）、连杆（30）、第2销钉（22）和曲柄（10）依次连接。本实用新型在停靠自行车时能够自动上锁，避免了传统的忘记上锁而造成麻烦；机械结构简捷，易于实现；采用机械与电子相结合的方式，使该自行车锁更人性化；操作简单自然，具有广阔的应用前景。
【专利说明】
一种基于密码控制自动上锁的自行车锁
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种自行车锁，尤其涉及一种基于密码控制自动上锁。
【背景技术】
[0002]如今，随着道路交通的日益拥挤，自行车作为短途代步工具的便捷性又再度体现了出来。校园里、菜市场等地自行车利用率非常之高，随之而来的是自行车防盗问题。市场上的车锁对于其安全性和便利性一直不能形成一个统一。不是过分注重锁的坚硬程度，防止被撬开，就是使用更为繁复的锁，保障安全。情况就成了，骑车往往只需要一会儿的时间，而开锁闭锁耽误了许久。同时，有些锁的放置问题也始终困扰着用户。这些问题给广大用户带来了极大的不便，使得自行车的利用率到达了瓶颈。所以设计一款既可靠又简便的锁成了自行车市场的当务之急。
[0003]自行车的脚支架是必不可少的一部分，所以将锁的结构基于此。在现有专利中，有利用脚支架运动锁车的发明，该发明主要针对锁停问题，而解锁时，仍需要钥匙来实现。
[0004]为了提高便利性和安全性，本设计拟采用按键密码解锁。通过按键密码与电路控制结合的脚支架锁尚未有人研究。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服现有锁自行车因忘记锁而导致被偷的问题，提供一种基于密码控制自动上锁的自行车锁。
[0006]本实用新型的目的是这样实现的:
[0007]具体地说，本实用新型的技术方案如下:
[0008]—、基于密码控制自动上锁的自行车锁(简称锁)
[0009]本锁包括控制器、曲柄、第I销钉、第2销钉、连杆、导轨、锁头、滑块、锁壳、锁体和底板；
[0010]在自行车后轮架上设置有底板，在底板上的左右设置有导轨和锁壳；
[0011]在锁壳内设置有锁体，在锁体内设置有锁头和控制器；
[0012]在导轨上设置有滑块，控制器、锁头、滑块、第I销钉、连杆、第2销钉和曲柄(自行车的支架)依次连接。
[0013]使用方法:
[0014]①在自行车使用完时，人为压下自行车的方口脚支架，实现对自行车的自动上锁；
[0015]②当要用自行车时，通过外部的按键输入该锁正确密码，步进电机反转10圈绿色LED灯闪烁两次;然后就可以踢动方口脚支架;30S后，步进电机反转10圈，喇叭长响一声，锁头卡死部件回到可以卡死锁头的位置。
[0016]本实用新型具有以下优点和积极效果:
[0017]①在停靠自行车时能够自动上锁，避免了传统的忘记上锁而造成麻烦；
[0018]②机械结构简捷，易于实现；
[0019]③采用机械与电子相结合的方式，使该自行车锁更人性化；
[0020]④该锁自制锁壳，能够有效保护锁体受自然和人为破坏，大大的提高了该锁的安全性和使用寿命；
[0021 ]⑤该锁结合底板可以高效牢固固定，方便装配，避免了安装过程的繁杂；
[0022]⑥操作简单自然，具有广阔的应用前景。
【附图说明】
[0023]图1是自行车锁的结构示意图；
[0024]图3是锁体80的结构示意图(放大)；
[0025]图4是锁头50卡死结构示意图；
[0026]图2是控制器的结构方框图。
[0027]图中:
[0028]00—控制器，
[0029 ]OI—51单片机，02—红色LED灯，03—绿色LED灯，04—喇叭，
[0030]05—数字三轴加速度传感器，06—电源，07—驱动电路，08—步进电机；
[0031]10—曲柄；
[0032]^一第丨销钉，22 一第2销钉；
[0033]30—连杆；
[0034]40—导轨；
[0035]50—锁头；
[0036]60—滑块；
[0037]70—锁壳，
[0038]80—锁体，
[0039]81—尼龙绳，82—挡板，83—弹簧，84—锁头卡死部件，
[0040]85—步进电机；
[0041]90—底板。
【具体实施方式】
[0042]下面结合附图和实施例详细说明:
[0043]一、自行车锁(简称锁)的结构
[0044]1、总体
[0045]如图1，本锁包括控制器00、曲柄10、第I销钉21、第2销钉22、连杆30、导轨40、锁头50、滑块60、锁壳70、锁体80和底板90;
[0046]在自行车后轮架上设置有底板90，在底板90上的左右设置有导轨40和锁壳70;
[0047]在锁壳70内设置有锁体80，在锁体80内设置有锁头50和控制器00 ；
[0048]在导轨40上设置有滑块60，控制器00、锁头50、滑块60、第I销钉21、连杆30、第2销钉22和曲柄1 (自行车的支架)依次连接。
[0049]2、功能部件
[0050]O)控制器 00[0051 ] 如图2，控制器00是本锁的电子控制部分，包括51单片机O1、红色LED灯02、绿色LED灯03、喇叭04、数字三轴加速度传感器05、电源06、驱动电路07和步进电机08;
[0052]数字三轴加速度传感器05和51单片机01连接，给51单片机01提供加速度信号；
[0053]51单片机01通过驱动电路07分别与步进电机08、红色LED灯02、绿色LED灯03和喇叭04连接，实现控制。
[0054](1)51 单片机 01
[0055]51单片机01是一种具有数据处理能力的微型控制器，选用小封装型的STC90C52RC型单片机，具有体积小、性能高的特点；通过烧录程序完成本锁的程序控制部分，并通过驱动电路07控制步进电机08、红色LED灯02、绿色LED灯03和喇叭04，通过数字三轴加速度传感器05获取合加速度信息。
[0056](2)红色 LED 灯 02
[0057]红色LED灯02是一种发红色光的发光二极管，选用圆头高亮LED功率发光二极管；通过驱动电路驱动，当正负极接通电时，发出红色光。
[0058](3)绿色 LED 灯 03
[0059]绿色LED灯03是一种发绿色光的发光二极管，选用圆头高亮LED功率发光二极管；通过驱动电路驱动，当正负极接通电时，发出绿色光。
[0060](4)喇叭 04
[0061]喇叭04是一种通用型电子元器件，选用钕铁硼内磁超薄微型喇叭；通过驱动电路驱动发声，通过51单片机01控制发出报警声和提示声。
[0062](5)数字三轴加速度传感器05
[0063]数字三轴加速度传感器05是一种将外界三个方向的物理加速度信息转换成电信号的传感器，选用具有高分辨率的低功耗、带宽可设置的数字三轴加速度传感器GY-61ADXL335；
[0064]数字三轴加速度传感器05设置在锁体80内的控制电路板上，和51单片机01连接，读取加速度的信息并做出处理。
[0065](6)电源06
[0066]电源06是对整锁的各个用电部件进行供电的部件，选用18650动力锂电池，再配以小型2串7.2V磷酸铁锂电池保护板，保护18650锂电池的冲电和放电；电源06对51单片机O1、数字三轴加速度传感器05及驱动电路07供电，保证它们能正常工作。
[0067](7)驱动电路07
[0068]驱动电路07是将小信号放大成功率信号的一种电路，51单片机01输出的电流只有6mA，通过驱动电路07才能对红色LED灯02、绿色LED灯03、喇叭04和步进电机08实现控制。
[0069](8)步进电机08
[0070]步进电机08是一种通用件，选用日本尼得科26mm小型步进电机，通过驱动电路驱动07实现正转和反转。
[0071]I)曲柄 10
[0072]曲柄10是指自行车的脚支架。
[0073]2)第I销钉21和第2销钉22
[0074]第I销钉21和第2销钉22为不锈钢材料加工而成的直径为8mm的圆柱，端部留有两道Imm深的沟槽，用于与6mm的弹簧垫圈配合，起到阻挡连杆30脱离的作用;第I销钉21—端固定在曲柄10上，另一端套接连杆30的一侧;第2销钉22—端固定在滑块60上，另一端套接连杆30的另一侧。
[0075]3)连杆 30
[0076]连杆30是一种两端设置有圆孔的直杆，边缘倒圆角，分别与曲柄10和滑块60通过第I销钉21和第2销钉22连接。
[0077]4)导轨 40
[0078]导轨40选用国产精密微型直线导轨MGNl 2C，精度较高。
[0079]给滑块60提供直线往返运动的条件。
[0080]5)锁头 50
[0081]锁头50为一种带凹槽的不锈钢锁头，能够承受一定强度的拉力。
[0082]6)滑块 60
[0083]滑块60和导轨40适配，能够在导轨上实现精确移动。
[0084]7)锁壳 70
[0085]锁壳70为普通钢板加工折弯而成，主要是为了将锁体封闭，防止受自然天气及人为损伤破坏，影响车锁的正常使用，提高车锁的使用寿命。
[0086]8)锁体 80
[0087]如图3、4，锁体80包括尼龙绳81、挡板82、弹簧83、锁头卡死部件84和步进电机85;
[0088]在锁头卡死部件84上部的圆柱上套有弹簧83和挡板82，在锁头卡死部件84下部长方形板的中间设置有通孔，供卡死锁头50用；步进电机85通过尼龙绳81和锁头卡死部件84的顶端连接。
[0089]9)底板 90
[0090]底板90由通用3mm钢板加工而成，用于辅助固定锁壳70及导轨40在自行车车体上。
[0091]3、工作原理
[0092]当人们在压下方口脚支架(曲柄10)时，方口脚支架(曲柄10)绕轴旋转过程中带动连杆30移动，连杆30另一端推动滑块60在导轨40上水平向前滑动，固定在滑块60上的锁头50随之向前移动，插入到已经安装好的锁体80的锁头卡死部件84中，此时锁头卡死部件84处于可以卡死锁头50的位置，锁头50被卡死，完成了自动上锁。当反方向踢动方口脚支架(曲柄10)时，由于锁头50被卡死，致使滑块60无法实现后退，方口脚支架(曲柄10)被锁住。当需要使用自行车时，通过手机APP获取对应车号的实时密码，并通过按键输入该自行车对应的正确密码，在控制器00的作用下，驱动步进电机84正旋转10圈，步进电机84通过尼龙绳81的收缩拉动锁头卡死部件84向上移动一定距离，从而解除了对锁头50的卡死状态，锁头50能够被拔出，方口脚支架(曲柄10)可以被踢起，锁头50解锁后30S，步进电机85反转10圈，尼龙绳81松开，通过弹簧83的弹力将锁头卡死部件84顶回到可以卡死锁头50的位置。
【主权项】
1.一种基于密码控制的自动上锁的自行车锁，其特征在于: 本锁包括控制器(OO )、曲柄(1 )、第I销钉(21)、第2销钉(22 )、连杆(30 )、导轨(40 )、锁头(50)、滑块(60)、锁壳(70)、锁体(80)和底板(90); 在自行车后轮架上设置有底板(90)，在底板(90上)的左右设置有导轨(40)和锁壳(70)； 在锁壳(70 )内设置有锁体(80 )，在锁体(80 )内设置有锁头(50 )和控制器(00 )； 在导轨(40)上设置有滑块(60)，控制器(00)、锁头(50)、滑块(60)、第I销钉(21)、连杆(30)、第2销钉(22)和曲柄(10)依次连接。2.按权利要求1所述的一种基于密码控制的自动上锁的自行车锁，其特征在于: 所述的控制器(00 )包括51单片机(OI)、红色LED灯(O 2 )、绿色LED灯(03 )、喇叭(04 )、数字三轴加速度传感器(05)、电源(06)、驱动电路(07)和步进电机(08); 数字三轴加速度传感器(05)和51单片机(01)连接，给51单片机01提供加速度信号； 51单片机(01)通过驱动电路(07)分别与步进电机(08)、红色LED灯(02)、绿色LED灯(03 )和喇叭(04)连接，实现控制。3.按权利要求1所述的一种基于密码控制的自动上锁的自行车锁，其特征在于: 所述的锁体(80)包括尼龙绳(81)、挡板(82)、弹簧(83)、锁头卡死部件(84)和步进电机(85)； 在锁头卡死部件(84)上部的圆柱上套有弹簧(83)和挡板(82)，在锁头卡死部件(84)下部长方形板的中间设置有通孔，供卡死锁头(50)用；步进电机(85)通过尼龙绳(81)和锁头卡死部件(84)的顶端连接。
【文档编号】B62H5/00GK205524605SQ201620317939
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】孙思达, 谢小龙, 俞贤桥, 苏颖敏, 刘安园
【申请人】孙思达