CN106828674A - 全自动智能自行车锁及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了全自动智能自行车锁及其控制方法，包括车锁本体、电机、微型轴承、蜗杆、蜗轮、锁栓、电池、充电模块、固定板、SIM卡座、控制电路，控制方法步骤包括初始化系统参数、初始化模块、连接服务器、检测是否有开锁指令、检测是否有关锁指令，本发明通过SIM卡发送开锁指令或者关锁指令，从而完成租车或还车的操作，且还车时，不需要将车停在固定位置，只需要将车停好，通过SIM卡发送关锁指令就可以完成还车操作，使用方便，本发明结构简单，成本低，具有实用性。

Description

全自动智能自行车锁及其控制方法
技术领域
本发明涉及全自动智能自行车锁及其控制方法。
背景技术
现有的自行车租赁都需要办专用自行车卡才可以进行租车与还车操作，若专用自行车卡忘记携带，则无法进行租车与还车，因此很不方便，而且现有的自行车需要停在邻近固定的停车点才可以进行还车操作，若邻近停车点停满，则无法进行还车，且扣费不会停止，因此需要找偏远的停车点进行停车，使用很不方便，给人们的生活带来了不利影响。
发明内容
本发明的目的是克服现有产品中的不足，提供一种全自动智能自行车锁及其控制方法。
为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
全自动智能自行车锁，包括车锁本体、电机、微型轴承、蜗杆、蜗轮、锁栓、电池、充电模块、固定板、SIM卡座、控制电路，固定板固定在车锁本体上，固定板设有运动轨道，锁栓、蜗轮都设置于运动轨道内，所述蜗轮设有齿环，蜗杆与齿环相啮合，电机通过微型轴承与蜗杆相连接，蜗轮连接锁栓，充电模块连接电池，电池连接电机，运动轨道的一侧设有开锁位置检测开关，运动轨道的另一侧设有关锁位置检测开关，SIM卡座、控制电路都固定在车锁本体上，SIM卡座用于安装SIM卡，控制电路包括微控制单元MCU、定位模块、天线、SIM卡、电源模块、报警器，定位模块为GPS及GPRS模块，天线和SIM卡都与定位模块连接，定位模块、电池、报警器都连接微控制单元MCU，定位模块连接电池，电池通过电源模块与微控制单元MCU相连接。
锁栓、运动轨道都呈环形。
本发明还包括锁栓护套，锁栓护套固定在固定板上，锁栓护套套在锁栓外侧。
锁栓护套呈环形。
电机为减速电机。
一种全自动智能自行车锁的控制方法，包括以下步骤：
a、初始化系统参数：微控制单元MCU初始化各项参数，连接目标服务器IP、设置心跳包间隔时间；
b、初始化模块：各模块开始运行，GPS模块开始定位，GPRS模块通过SIM卡卡座读取SIM卡信息，SIM卡信息为IMEI码、手机号；
c、连接服务器：GPRS模块开始连接服务器，GPRS模块将与服务器建立TCP长连接，若TCP连接中断，则GPRS模块将自动重新连接服务器；
d、检测是否有开锁指令：运行过程中，若未接收到SIM卡的开锁指令，则心跳包发送功能开启，微控制单元MCU将通过GPRS模块向目标服务器发送锁的状态信息、位置经纬度信息、电量信息，GPS及GPRS模块进入休眠状态，等待心跳包间隔时间后，GPS模块重新定位，并重新发送自动锁状态，若收到SIM卡开锁指令，则微控制单元MCU控制电机进行开锁操作，心跳包发送功能停止，否则心跳包发送功能开启，微控制单元MCU将通过GPRS模块发送自动锁的状态，GPS及GPRS模块进入休眠状态；
e、检测是否有关锁指令：若接收到SIM卡的关锁指令则微控制单元MCU控制电机进行关锁操作，心跳包发送功能开启，等待下次开锁指令，否则等待SIM卡的关锁指令。
GPS及GPRS模块的休眠时间为初始化中的心跳包间隔时间。
本发明的有益效果如下：本发明通过SIM卡发送开锁指令或者关锁指令，从而完成租车与还车的操作，且还车时，不需要将车停在固定位置，只需要将车停好，通过SIM卡发送关锁指令就可以完成还车操作，GPS定位模块、天线实现精确定位。充电模块可随时检测电量并在低电量时发送报警信息，使用方便，本发明通过关锁位置检测开关和开锁位置检测开关可以实现电机在开锁与关锁时对锁栓的精准控制。本发明通过电机带动蜗杆进行转动，然后蜗杆带动蜗轮齿环进行转动，从而蜗轮齿环带动锁栓进行转动，完成开锁关锁操作，不需要用手完成开锁关锁操作，操作简单，使用方便，本发明结构简单，成本低，具有实用性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为除去锁栓护套的结构示意图；
图3为除去锁栓护套和锁栓的结构示意图；
图4为本发明的系统框图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步说明：
如图1、图2、图3、图4所示，全自动智能自行车锁，包括车锁本体1、电机6、微型轴承7、蜗杆5、蜗轮10、锁栓4、电池9、充电模块8、固定板2、SIM卡座32、控制电路31，所述固定板2固定在车锁本体上，所述固定板2设有运动轨道21，所述锁栓4、蜗轮10都设置于运动轨道21内，所述蜗轮10设有齿环101，所述蜗杆10与齿环101相啮合，所述电机6通过微型轴承7与蜗杆5相连接，所述蜗轮10连接锁栓4，所述充电模块8连接电池9，所述电池9连接电机6，所述运动轨道21的一侧设有开锁位置检测开关212，所述运动轨道的另一侧设有关锁位置检测开关211，所述SIM卡座32、控制电路31都固定在车锁本体制上，所述SIM卡座用于安装SIM卡32，所述控制电路31包括微控制单元MCU311、定位模块312、天线313、SIM卡314、电源模块315、报警器316，所述定位模块312为GPS及GPRS模块，所述天线313和SIM卡32都与定位模块312无线连接，所述定位模块312、电池9、报警器316都连接微控制单元MCU311，所述定位模块312连接电池9，所述电池9通过电源模块315与微控制单元MCU311相连接。锁栓4、运动轨道21都呈环形。本发明还包括锁栓护套3，所述锁栓护套3固定在固定板2上，所述锁栓护套3套在锁栓4外侧。锁栓护套3呈环形。电机6为减速电机。
一种全自动智能自行车锁的控制方法，包括以下步骤：
a、初始化系统参数：所述微控制单元MCU311初始化各项参数，连接目标服务器IP、设置心跳包间隔时间；
b、初始化模块：各模块开始运行，所述GPS模块开始定位，所述GPRS模块通过SIM卡314读取SIM卡信息，所述SIM卡信息为IMEI码、手机号；
c、连接服务器：所述GPRS模块开始连接服务器，所述GPRS模块将与服务器建立TCP长连接，若TCP连接中断，则GPRS模块将自动重新连接服务器；
d、检测是否有开锁指令：运行过程中，若未接收到SIM卡的开锁指令，则心跳包发送功能开启，微控制单元MCU311将通过GPRS模块向目标服务器发送锁的状态信息、位置经纬度信息、电量信息，GPS及GPRS模块进入休眠状态，等待心跳包间隔时间后，GPS模块重新定位，并重新发送自动锁状态，若收到SIM卡开锁指令，则微控制单元MCU311控制电机6进行开锁操作，心跳包发送功能停止，否则心跳包发送功能开启，微控制单元MCU311将通过GPRS模块发送自动锁的状态，GPS及GPRS模块进入休眠状态；
e、检测是否有关锁指令：若接收到SIM卡的关锁指令则微控制单元MCU311控制电机6进行关锁操作，心跳包发送功能开启，等待下次开锁指令，否则等待SIM卡的关锁指令。
GPS及GPRS模块的休眠时间为初始化中的心跳包间隔时间。
发明通过SIM卡发送开锁指令或者关锁指令，从而完成租车与还车的操作，且还车时，不需要将车停在固定位置，只需要将车停好，通过SIM卡发送关锁指令就可以完成还车操作，GPS定位模块、天线实现精确定位。充电模块可随时检测电量并在低电量时发送报警信息，使用方便，本发明通过关锁位置检测开关和开锁位置检测开关可以实现电机在开锁与关锁时对锁栓的精准控制。本发明通过电机带动蜗杆进行转动，然后蜗杆带动蜗轮齿环进行转动，从而蜗轮齿环带动锁栓进行转动，完成开锁关锁操作，不需要用手完成开锁关锁操作，操作简单，使用方便，本发明结构简单，成本低，具有实用性。
该锁通过减速电机与蜗杆的连接、蜗杆与蜗轮齿环的啮合，带动锁栓转动实现开锁与关锁的功能。减速电机正转，带动锁栓作顺时针方向转动，当检测开锁位置检测开关212检测到锁栓运动到运动轨道的左上端时，电机停转，开锁完成；减速电机反转，带动锁栓作逆时针方向转动，关锁位置检测开关211检测到锁栓运动到运动轨道的右下端时，电机停转，关锁完成。减速电机结构紧凑，体积小，能耗低，噪音低，振动小。蜗杆与蜗轮齿环传动，结构紧凑，传动平稳。通过开锁位置检测开关和关锁位置检测开关可以实现电机在开锁与关锁时对锁栓位置的精准控制。
需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一种具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。总之，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的其他变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (7)

1.全自动智能自行车锁，其特征在于，包括车锁本体(1)、电机(6)、微型轴承(7)、蜗杆(5)、蜗轮(10)、锁栓(4)、电池(9)、充电模块(8)、固定板(2)、SIM卡座(32)、控制电路(31)，所述固定板(2)固定在车锁本体上，所述固定板(2)设有运动轨道(21)，所述锁栓(4)、蜗轮(10)都设置于运动轨道(21)内，所述蜗轮(10)设有齿环(101)，所述蜗杆(5)与齿环(101)相啮合，所述电机(6)通过微型轴承(7)与蜗杆(5)相连接，所述蜗轮(10)连接锁栓(4)，所述充电模块(8)连接电池(9)，所述电池(9)连接电机(6)，所述运动轨道(21)的一侧设有开锁位置检测开关(212)，所述运动轨道的另一侧设有关锁位置检测开关(211)，所述SIM卡座(32)、控制电路(31)都固定在车锁本体(1)上，所述SIM卡座用于安装SIM卡(32)，所述控制电路(31)包括微控制单元MCU(311)、定位模块(312)、天线(313)、SIM卡(314)、电源模块(315)、报警器(316)，所述定位模块(312)为GPS及GPRS模块，所述天线(313)和SIM卡(32)都与定位模块(312)连接，所述定位模块(312)、电池(9)、报警器(316)都连接微控制单元MCU(311)，所述定位模块(312)连接电池(9)，所述电池(9)通过电源模块(315)与微控制单元MCU(311)相连接。
2.根据权利要求1所述全自动智能自行车锁，其特征在于，所述锁栓(4)、运动轨道(21)都呈环形。
3.根据权利要求1所述全自动智能自行车锁，其特征在于，还包括锁栓护套(3)，所述锁栓护套(3)固定在固定板(2)上，所述锁栓护套(3)套在锁栓(4)外侧。
4.根据权利要求3所述全自动智能自行车锁，其特征在于，所述锁栓护套(3)呈环形。
5.根据权利要求1所述全自动智能自行车锁，其特征在于，所述电机(6)为减速电机。
6.一种全自动智能自行车锁的控制方法，基于权利要求1所述全自动智能自行车锁，其特征在于，包括以下步骤：
(a)、初始化系统参数：所述微控制单元MCU(311)初始化各项参数，连接目标服务器IP、设置心跳包间隔时间；
(b)、初始化模块：各模块开始运行，所述GPS模块开始定位，所述GPRS模块通过SIM卡(314)读取SIM卡信息，所述SIM卡信息为IMEI码、手机号；
(c)、连接服务器：所述GPRS模块开始连接服务器，所述GPRS模块将与服务器建立TCP长连接，若TCP连接中断，则GPRS模块将自动重新连接服务器；
(d)、检测是否有开锁指令：运行过程中，若未接收到SIM卡的开锁指令，则心跳包发送功能开启，微控制单元MCU(311)将通过GPRS模块向目标服务器发送锁的状态信息、位置经纬度信息、电量信息，GPS及GPRS模块进入休眠状态，等待心跳包间隔时间后，GPS模块重新定位，并重新发送自动锁状态，若收到SIM卡开锁指令，则微控制单元MCU(311)控制电机(6)进行开锁操作，心跳包发送功能停止，否则心跳包发送功能开启，微控制单元MCU(311)将通过GPRS模块发送自动锁的状态，GPS及GPRS模块进入休眠状态；
(e)、检测是否有关锁指令：若接收到SIM卡的关锁指令则微控制单元MCU(311)控制电机(6)进行关锁操作，心跳包发送功能开启，等待下次开锁指令，否则等待SIM卡的关锁指令。
7.根据权利要求6所述一种全自动智能自行车锁的控制方法，其特征在于，所述GPS及GPRS模块的休眠时间为初始化中的心跳包间隔时间。
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