CN103679569B - 校园一卡通自行车寄存系统及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种校园一卡通自行车寄存系统，其特征在于：设有安装底板，安装底板上安装控制箱以及一个或多个电机箱，控制箱上带有刷卡器、显示屏区域；电机箱包括箱体、锁杆、步进电机、丝杆、丝杆滑台；步进电机、丝杆、丝杆滑台位于箱体内；丝杆滑台位于丝杆上，锁杆与丝杆滑台连接；步进电机通过丝杆控制丝杆滑台运动以达到控制锁杆，锁槽杆位于箱体的另一侧面，与锁杆对应；控制箱内设置有用于控制步进电机工作的控制系统。本发明属于适合校园、企事业单位、社区、车站、景点、公交对接处等自行车停放的校园一卡通自行车寄存点系统方案；该系统具有比普通自行车锁方便、安全、高效的优点。

Description

校园一卡通自行车寄存系统及操作方法

技术领域

本发明涉及一种自行车寄存系统，具体来讲是一种校园一卡通自行车寄存系统及操作方法。

背景技术

随着计算机技术、电子技术、网络技术及通信技术的飞速发展，高校信息化建设已从网络硬件平台的搭建和核心业务管理系统的应用，步入了数字化校园建设阶段，采用先进的现代信息技术来构建数字化校园，加快信息化建设步伐是高校占领信息制高点的一个有力的举措，也为各个高校信息化建设提供了机遇和条件。

校园一卡通是为数字化校园建设提供信息的基础工程，它将智能卡的强大功能及计算机、网络、电子、通信等数字化技术引入校园，将学校教学、管理、科研等各个方面的信息系统有机融合，搭建全校范围内的公共基础数据共享平台，为全面地采集各类数据奠定了坚实、可靠的基础，进而促进教学、科研、后勤等各职能部门管理的信息化水平。校园一卡通的建设对高校数字化校园的提升和完善起着非常重要的推动作用。

如今大学校园里的自行车越来越多，校园内部没有统一存车点，自行车被盗的现象普遍存在。经调查，平均每个寝室每学年自行车被盗数量达两辆以上。自行车在校园普遍存在停放不安全、不合理、没有秩序等问题，提出一套解决校园自行车停放问题的方案具有广阔的应用和开发前景。

发明内容

本发明的目的在于在此提供一种校园一卡通自行车寄存系统；解决自行车停放存在的杂乱、易丢失等主要问题。

本发明是这样实现的，构造一种校园一卡通自行车寄存系统，其特征在于：设有安装底板，所述安装底板上安装控制箱以及一个或多个电机箱，所述控制箱上带有刷卡器、显示屏；

所述电机箱包括箱体、锁杆、步进电机、丝杆、丝杆滑台；

步进电机、丝杆、丝杆滑台位于箱体内；

丝杆滑台位于丝杆上，锁杆与丝杆滑台连接；步进电机通过丝杆控制丝杆滑台运动以达到控制锁杆，

锁槽杆固定于箱体的另一侧面，与锁杆对应；

所述控制箱内设置有用于控制步进电机工作的控制系统。

根据本发明所述的校园一卡通自行车寄存系统，其特征在于：所述控制系统包括读卡控制系统以及电机控制系统；

所述读卡控制系统与刷卡器、显示屏连接，用于读取卡号并将相关信息发送至刷卡器、显示屏显示，同时将信息发送到电机控制系统，由电机控制系统通过无线直接和上位机通信；

所述电机控制系统用于控制步进电机的工作，以达到开关锁杆的目的。

根据本发明所述的校园一卡通自行车寄存系统，其特征在于：

所述读卡控制系统的工作方式为：

a、首先初始化，刷卡器、显示屏处显示信息；

b、搜索范围内未休眠卡片，没有则继续循环；

c、有则读取卡号，并发送到电机控制系统，电机控制系统通过无线直接和上位机通信，并把读卡控制系统所发来的信息发送到上位机数据库；读卡控制系统将卡号发送到电机控制系统后等待返回；没有返回则回到初始状态；

d、有返回则解析返回数据，通过刷卡器、显示屏显示车位号，提示存取车；回到初始状态；

所述电机控制系统的工作方式为：

a、串口、无线通信初始化，步进电机控制初始化；

b、等待数据接收；

有数据则分析数据来源；如果是来自读卡控制系统，数据打包发送到上位机，继续等待；

如果来自上位机，解析命令数据；若为开关命令则转动电机并数据打包发送至读卡控制系统，若为重复发送命令则再次发送数据到上位机。

根据本发明所述的校园一卡通自行车寄存系统，其特征在于：

控制箱和电机箱通过底下的安装底板通过螺钉连接到一起，安装底板通过螺钉固定在地面，起到方便安装拆卸和搬运的目的；控制箱和各个电机箱中的连接线由安装底板上的长方体通道保护，以免遭到破坏。

根据本发明所述的校园一卡通自行车寄存系统，其特征在于：

箱体上带有电机箱盖子，电机箱盖子与箱体之间保持独立可拆卸，电机箱盖子上安装有卡槽及锁体，电机箱盖子通过卡槽与箱体连接，并通过锁体将电机箱锁住。

一种校园一卡通自行车寄存系统的操作方法，其特征在于：

使用该系统前用户需要在客户端上注册，用户通过刷卡读取卡号，管理员在电脑上将用户信息存入数据库；

存车流程：

（1）用户在刷卡器、显示屏处刷卡；

（2）读卡控制系统将刷卡信息传送到系统；

（3）系统自动分配车位并在显示屏上显示车位号；

（4）如果车位已被停满，屏幕显示“对不起，无空位”；

（5）如果有车位，通过电机控制系统控制分配好的对应的电机箱中的步进电机，将车位对应的锁杆退回；

（6）用户将自行车前轮挂在退回的锁杆对应的锁槽杆上；

（7）传感器感应到前轮已挂进锁槽杆，系统控制锁杆伸出，此时自行车已锁住；

取车流程：

（1）用户在刷卡器、显示屏处刷卡；

（2）读卡控制系统将刷卡信息传送到系统；

（3）系统找出该卡信息对应的车位；

（4）对应车位锁杆退回，用户可将车取走；

（5）传感器感应到自行车被取走后将锁杆伸出锁上等待下个用户使用。

本发明的优点在于：本发明提供一套校园自行车寄存系统，可利用学生饭卡进行自行车的寄存，极大地方便了校园自行车的管理与调度。采用数据库储存用户信息，储存容量大，便于拓展。总体来说，设计的系统性价比高，安全可靠。本发明提出一套适合校园、企事业单位、社区、车站、景点、公交对接处等自行车停放的校园一卡通自行车寄存点系统方案。该系统具有比普通自行车锁方便、安全、高效的优点。通过软硬件的设计、机械加工、组装调试，最终完成了样品的制做。通过样品的测试使用，样品能够实现刷卡存放自行车的功能，其安全性方面比普通自行车锁有明显的优势。试用结果表明该系统的应用能够方便人们的自行车停放，减少自行车丢失。

附图说明

图 1本发明自行车寄存点整体结构示意图

图2是本发明电机箱结构示意图

图3是本发明箱盖结构示意图

图4是本发明控制系统框架图

图5是本发明系统工作流程图

图6是本发明存车流程图

图7是本发明 RFID开发板控制流程图

图8 是本发明电机控制系统流程图

其中：1、安装底板，2、控制箱，2a、读卡控制系统，2b、电机控制系统，3、刷卡器、显示屏，4、电线通道，5、电机箱，5a、箱体，5b、锁杆，5c、步进电机，5d、丝杆，5e、丝杆滑台，5f、锁槽杆，5g、电机箱盖子，5h、卡槽，5i、锁体。

具体实施方式

下面将结合附图1-8对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种校园一卡通自行车寄存系统，如图1所示：设有安装底板1，所述安装底板1上安装控制箱2以及一个或多个电机箱5，所述控制箱2上带有刷卡器、显示屏3。

所述电机箱包括箱体5a、锁杆5b、步进电机5c、丝杆5d、丝杆滑台5e。步进电机5c、丝杆5d、丝杆滑台5e位于箱体5a内；丝杆滑台5e位于丝杆5d上，锁杆5b与丝杆滑台5e连接；步进电机5c通过丝杆5d控制丝杆滑台5e运动以达到控制锁杆5b，锁槽杆5f位于箱体5a的另一侧面，与锁杆5b对应。

所述控制箱2内设置有用于控制步进电机5c工作的控制系统。

所述控制系统包括读卡控制系统2a以及电机控制系统2b；

所述读卡控制系统2a与刷卡器、显示屏3连接，用于读取卡号并将相关信息发送至刷卡器、显示屏3显示，同时将信息发送到电机控制系统2b，由电机控制系统2b通过无线直接和上位机通信。

所述电机控制系统2b用于控制步进电机5c的工作，以达到开关锁杆5b的目的。

所述读卡控制系统的工作方式为：如图7所示；

a、首先初始化，刷卡器、显示屏3处显示信息；

b、搜索范围内未休眠卡片，没有则继续循环；

c、有则读取卡号，并发送到电机控制系统2b，并把信息发送到上位机数据库；等待返回；没有返回则回到初始状态；

d、有返回则解析返回数据，通过刷卡器、显示屏3显示车位号，提示存取车；回到初始状态。

所述电机控制系统2b工作方式如下：如图8所示；

a、串口、无线通信初始化，步进电机控制初始化；

b、等待数据接收；有数据则分析数据来源；

如果是来自读卡控制系统2a，数据打包发送到上位机，继续等待；

如果来自上位机，解析命令数据；若为开关命令则转动电机并数据打包发送至读卡控制系统2a，若为重复发送命令则再次发送数据到上位机。

本发明实施时，控制箱2和电机箱5可以通过底下的安装底板1通过螺钉连接到一起，安装底板1通过螺钉固定在地面，起到方便安装拆卸和搬运的目的；控制箱2和各个电机箱5中的连接线由安装底板1上的长方体电线通道4保护，以免遭到破坏。

箱体5a上带有电机箱盖子5g，如图3所示；电机箱盖子5g与箱体5a之间保持独立可拆卸，电机箱盖子5g上安装有卡槽5h及锁体5i，电机箱盖子5g通过卡槽5h与箱体5a连接，并通过锁体5i将电机箱锁住。这一设计主要是方便电机箱的维修和安装，并且保证其不易被外力强行打开。

本发明所述校园一卡通自行车寄存系统的操作方法，

使用该系统前用户需要在客户端上注册，用户通过刷卡读取卡号，管理员在电脑上将用户信息存入数据库；

存车流程：如图6所示；

（1）用户在刷卡器、显示屏3处刷卡；

（2）读卡控制系统2a将获取相关信息，并发送至电机控制系统（单片机系统），由电机控制系统将刷卡信息传送到系统（上位机），上位机进行自动分配，将非配的信息由电机控制系统返回读卡控制系统；

（3）系统自动分配车位，由读卡控制系统在显示屏上显示车位号；

（4）如果车位已被停满，屏幕显示“对不起，无空位”；

（5）如果有车位，通过电机控制系统2b控制分配好的对应的电机箱5中的步进电机5c，将车位对应的锁杆5b退回；

（6）用户将自行车前轮挂在退回的锁杆5b对应的锁槽杆5f上；

（7）传感器感应到前轮已挂进锁槽杆5f，系统控制锁杆5b伸出，此时自行车已锁住。

取车流程

（1）用户在刷卡器、显示屏3处刷卡；

（2）读卡控制系统2a将刷卡信息传送到系统；

（3）系统找出该卡信息对应的车位；

（4）对应车位锁干退回，用户可将车取走；

（5）传感器感应到自行车被取走后将锁杆伸出锁上等待下个用户使用。

图4是本发明控制系统框架图；其中读卡控制系统2a采用基于51系列单片机STC11F32的Mifare卡开发系统，读卡电路采用Philips MFRC522 原装芯片设计，可以读写各种Type A 标准的IC卡，通过STC52单片机系统控制车锁开关，数据显示采用12864液晶屏，通信方式采用MAX232串口通讯芯片。系统与上位机之间采用GFSK调制方式通过无线模块进行通信。软件设计中，读卡系统软件采用C语言编写，易读性高、扩展性好，主要完成接收上位机指令、控制车锁开关及显示功能。上位机软件通过Visual C++6.0建立合理人性化的人机界面，主要完成用户信息数据库操作（注册、修改、添加、删除）、车位号分配功能。

本发明中，控制箱2中包括有控制系统，除此之外还有供电系统，以及其他的控制电路。控制箱和各个电机箱中的连接线由连接板上的长方体电线通道4保护，以免遭到破坏。

本发明中，电机箱5可以根据场地大小和使用需求可以连续安装多个，每个电机箱5可以提供一个锁杆5b对一个自行车进行停放。在电机箱中，主要包括步进电机、丝杆滑台和锁杆。步进电机被电机控制系统控制，带动丝杆转动，可以实现自行车锁杆的来回运动。锁杆与其配合的固定杆接触后将自行车前轮锁住，实现锁车功能。

本发明中的控制系统完成对自行车锁的自动控制，主要包括读卡控制系统、电机控制系统。RFID开发板主要完成收发上位机传指令、液晶显示功能。

STC52电机控制系统主要完成控制车锁开关动作，车锁由步进电机组成。

电机控制系统对步进电机的控制命令是直接由上位机通过无线传来，收到后解析，再通过RS232传给读卡系统显示。

其上位机软件设计：上位机软件设计主要分为串口通信、数据库操作两大块；软件完成功能主要分为三大块：用户注册、存车、取车。

用户注册：用户注册通过用户刷卡读取卡号将用户信息存入数据库。存取车流程图如图6所示。

本发明设计了一套校园自行车寄存系统，可利用学生饭卡进行自行车的寄存，极大地方便了校园自行车的管理与调度。采用数据库储存用户信息，储存容量大，便于拓展。总体来说，设计的系统性价比高，安全可靠。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种校园一卡通自行车寄存系统，其特征在于：设有安装底板（1），所述安装底板（1）上安装控制箱（2）以及一个或多个电机箱（5），所述控制箱（2）上带有刷卡器、显示屏（3）；

所述电机箱包括箱体（5a）、锁杆（5b）、步进电机（5c）、丝杆（5d）、丝杆滑台（5e）；

步进电机（5c）、丝杆（5d）、丝杆滑台（5e）位于箱体（5a）内；

丝杆滑台（5e）位于丝杆（5d）上，锁杆（5b）与丝杆滑台（5e）连接；步进电机（5c）通过丝杆（5d）控制丝杆滑台（5e）运动以达到控制锁杆（5b），

锁槽杆（5f）固定于箱体（5a）的另一侧面，与锁杆（5b）对应；

所述控制箱（2）内设置有用于控制步进电机（5c）工作的控制系统；

所述控制系统包括读卡控制系统（2a）以及电机控制系统（2b）；

所述读卡控制系统（2a）与刷卡器、显示屏（3）连接，用于读取卡号并将相关信息发送至刷卡器、显示屏（3）显示，同时将信息发送到电机控制系统（2b），由电机控制系统（2b）通过无线直接和上位机通信；

所述电机控制系统（2b）用于控制步进电机（5c）的工作，以达到开关锁杆（5b）的目的；

所述读卡控制系统（2a）的工作方式为：

a、首先初始化，显示屏（3）处显示信息；

b、搜索范围内未休眠卡片，没有则继续循环；

c、有则读取卡号，并发送到电机控制系统（2b），电机控制系统（2b）通过无线直接和上位机通信，并把读卡控制系统（2a）所发来的信息发送到上位机数据库；读卡控制系统（2a）将卡号发送到电机控制系统（2b）后等待返回；没有返回则回到初始状态；

d、有返回则解析返回数据，通过显示屏（3）显示车位号，提示存取车；回到初始状态；

所述电机控制系统（2b）的工作方式为：

a、串口、无线通信初始化，步进电机控制初始化；

b、等待数据接收；

有数据则分析数据来源；如果是来自读卡控制系统（2a），数据打包发送到上位机，继续等待；

如果来自上位机，解析命令数据；若为开关命令则转动电机并数据打包发送至读卡控制系统（2a），若为重复发送命令则再次发送数据到上位机。

2.根据权利要求1所述的校园一卡通自行车寄存系统，其特征在于：

控制箱（2）和电机箱（5）通过底下的安装底板（1）通过螺钉连接到一起，安装底板（1）通过螺钉固定在地面，起到方便安装拆卸和搬运的目的；控制箱（2）和各个电机箱（5）中的连接线由安装底板（1）上的长方体通道（4）保护，以免遭到破坏。

3.根据权利要求1所述的校园一卡通自行车寄存系统，其特征在于：

箱体（5a）上带有电机箱盖子（5g），电机箱盖子（5g）与箱体（5a）之间保持独立可拆卸，电机箱盖子（5g）上安装有卡槽（5h）及锁体（5i），电机箱盖子（5g）通过卡槽（5h）与箱体（5a）连接，并通过锁体（5i）将电机箱锁住。