CN109243025A - 电动车智能电子锁及控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电动车智能电子锁及控制方法，电动车智能电子锁包括：主控芯片、键盘模块、报警模块和至少一个电磁继电器；主控芯片分别与键盘模块、报警模块和至少一个电磁继电器连接，主控芯片接收键盘模块输入的密码、控制报警模块产生报警信号、控制电磁继电器开关状态；所述至少一个电磁继电与电动车的至少一个核心部件连接，以锁定电动车核心部件状态。本申请接收到错误密码连续输入后控制报警模块产生报警信号，提高电动车的安全性；通过至少一个电磁继电与电动车的至少一个核心部件连接，对电动车进行多重锁定，从而有效保护电动车防止被盗。

Description

电动车智能电子锁及控制方法

技术领域

本申请涉及电子锁技术领域，尤其是一种电动车智能电子锁及控制方法。

背景技术

在城市交通中，电动车出行给人们带来诸多便利，随着电动车数量的增加，电动车被盗案件屡见不鲜。现在的电动车仍采用机械锁进行锁车，不仅操作麻烦还需要携带钥匙，给人们使用带来不便，因此电子锁应用而生。但由于电子锁只需输入密码即可解锁，对密码输入次数没有限制，并且电子锁一般为电磁锁，只锁定电动车电机，电动车其他部分不受电子锁控制，因此防盗性较差，而随着人们的安全防范意识在逐渐增强，人们追求越来越方便的生活的同时，对财产安全的要求也就越来越高。因此如何设计一款具有防盗功能的电子锁成为相关领域技术人员亟需解决的一个问题。

发明内容

为至少在一定程度上克服电动车电子锁防盗性差的问题，本申请提供一种电动车智能电子锁及控制方法。

第一方面，本申请提供一种电动车智能电子锁，包括：

主控芯片、键盘模块、报警模块和至少一个电磁继电器；

所述主控芯片分别与所述键盘模块、报警模块和至少一个电磁继电器连接，所述主控芯片接收键盘模块输入的密码、控制报警模块产生报警信号、控制电磁继电器开关状态；

所述至少一个电磁继电器与电动车的至少一个核心部件连接，以锁定电动车核心部件状态。

进一步的，所述电动车智能电子锁还包括密码储存模块，所述密码储存模块与所述主控芯片连接，接收并存储所述主控芯片发来的需要存储的密码。

进一步的，所述电动车智能电子锁还包括显示模块，所述显示模块与所述主控芯片连接，用于显示提示信息。

进一步的，至少一个核心部件为电机、飞轮和方向盘中的一个或多个。

进一步的，所述电动车智能电子锁还包括红外模块和遥控器，所述红外模块设置在所述主控芯片上并与所述主控芯片连接，所述遥控器通过红外模块与所述主控芯片连接。

进一步的，所述主控芯片为AT89C51单片机。

进一步的，所述电动车智能电子锁还包括稳压芯片，所述稳压芯片输入端与外接电源连接，所述稳压芯片输出端与所述主控芯片、显示模块和报警模块连接。

第二方面，本申请提供一种电动车智能电子锁的控制方法，包括：

设置并存储密码，包括至少一个核心部件的解锁密码；

接收用户输入的至少一个核心部件的密码；

比较所述输入的至少一个核心部件的密码与预先存储的至少一个核心部

件的密码是否相同；

若不相同，接收连续输入两次错误密码后报警；

若相同，控制电磁继电器解锁至少一个核心部件。

进一步的，所述设置密码，步骤包括：

输入旧密码；

判断旧密码输入是否正确；

若旧密码输入正确，提示用户输入两次新密码；

比较输入的两次新密码是否相同，若相同，则设置密码成功；

若旧密码输入错误，提示用户重新输入；

用户连续三次输入错误后进行报警。

进一步的，所述控制方法还包括键值判断方法，步骤包括：

监测是否有数据从键盘输入；

接收并判断输入的是哪个键，

根据判断结果将按键信息传递是主控芯片。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请通过主控芯片分别与键盘模块、报警模块和至少一个电磁继电器连接，主控芯片接收键盘模块输入的密码，接收到错误密码连续输入后控制报警模块产生报警信号，提高电动车的安全性；通过至少一个电磁继电与电动车的至少一个核心部件连接，对电动车进行多重锁定，从而有效保护电动车防止被盗。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请一个实施例提供的一种电动车智能电子锁的结构示意图。

图2是本申请一个实施例提供的一种电动车智能电子锁的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

图1是本申请一个实施例提供的一种电动车智能电子锁的结构示意图。

本发明实施例提供一种电动车智能电子锁控制方法，该电动车智能电子锁对输入密码次数进行控制，在连续两次输入密码后产生报警信号，提高电动车的防盗性能。

如图1所示，本实施例的电动车智能电子锁包括：

主控芯片11、键盘模块12、报警模块13和至少一个电磁继电器14；

主控芯片11分别与键盘模块12、报警模块13和至少一个电磁继电器14连接，主控芯片11接收键盘模块12输入的密码、控制报警模块13产生报警信号、控制电磁继电器14开关状态；

至少一个电磁继电器14与电动车的至少一个核心部件连接，以锁定电动车核心部件状态。

键盘模块12采用4*4排列矩阵键盘，矩阵键盘是单片机的一个主要输入设备，能够通过键盘实现绝大部分单片机的功能操作。矩阵键盘的每个按键其实就是一个普通的开关元器件，通过控制对单片机引脚的电平来实现控制。键盘按键数量设置为16个，键盘采用4*4形式，按键包括阿拉伯数字0～9，以及确定键、ABCD键四个应用按键，D键用于修改密码，ABC键为附加功能按键。每个按键对应不同的指示能够在单片机产生相对应的信号，单片机判断信号执行对应的程序，执行操作。不仅可以增加密码的复杂性，并且通过按键直接控制单片机，操作更加便捷，并且采用4*4形式矩阵形式的按键排布能够合理的解决I/O占用的问题。

报警模块13例如选用电压式蜂鸣器。蜂鸣器采用直流电压供电。电压式蜂鸣器结构很简单，包括多谐振荡器、蜂鸣片、阻抗匹配器和共鸣箱。一些实施例中在电压式蜂鸣器外壳上装一个发光二极管，发声的同时二极管随之闪烁，更加具有警示作用且美观。

蜂鸣器可以发出不同声音代表报警。蜂鸣器是按键音和报警发声的元器件，按键的瞬间给蜂鸣器两端瞬间的电压所以发出按键音，当满足报警条件时，主控芯片给蜂鸣器两端持续的电压从而发出警报音。从而提示用户电动车有被盗风险，提高电动车的安全性。

电磁继电器14用来控制电动车核心部件。原理为在线圈的两端添加上一定的电压，线圈中就会产生一定的电流流过，从而产生电磁感应效应，弹簧开关就会在电磁力吸引的作用下由常闭端吸附到常开端，当断电后弹簧开关在拉力作用下返回常闭端。

电磁继电器14是通过一个PNP型三极管驱动的，预设三极管电压阈值，当三极管电压阈值超过设定时，单片机端口就会由高电平跳变为低电平，三极管导通电磁继电器改变闭合端口，有常闭端跳到常开端，从而控制解锁。

作为本发明可选的一种实现方式，电动车智能电子锁还包括密码储存模块15，密码储存模块15与主控芯片11连接，接收并存储主控芯片11发来的需要存储的密码。

密码储存模块15例如为AT24C02芯片，AT24C02具有低功耗、大存储空间(具有256×8位的存储空间)、它工作时的电压分布在2.5～5.5V之间、读写的次数超过10000次十分耐用、写入的速度小于10ms、数据安全性能好不易被干扰等优点。

AT24C02存储芯片中自带有片内地址寄存器，方便用户对数据进行读写且不容易失误。所有的字节都是用同一种简单的操作方式读出或者是写入，一个操作就能写入8个字节的字符，有效缩减了写入数据所用的时间。

作为本发明可选的一种实现方式，电动车智能电子锁还包括显示模块16，显示模块16与主控芯片11连接，用于显示提示信息。

显示模块16例如为LCD1602显示器，LCD1602显示器常用来显示各种字符，它可以同时显示16列2行的字符。LCD1602显示器内部设置了许多简单的字符，用对应的ASCII代码表示一个字符。比如字母“B”的ASCII码是01010011(41H)，通过控制单片机向液晶显示器输入指令为01010011代码，显示器就会将地址为41H所代表的字符图形识别出来，并会在液晶屏的某个位置上显示字母“B”。

使用LCD1602液晶显示器的优点包括：她采用+5V电压，可以与稳压电路直接连接，方便获取电源；对比度可以调节，用户可根据自己需要设置对比度，提升用户体验；自带各种控制的命令，比如：可以全部清除屏显、可以控制光标间断不停的闪烁、可以让显示的字符移位等多种功能，不仅满足显示需求还可以起到提示、警示作用；存储器DDRAM可以显示80字节的数据；内部有两个发生器CGROM和CGRAM，CGROM有160个5*7点阵字符，CGRAM有8个可以让用户自行定义的5*7点阵字符，大容量存储空间，可显示更多信息。

当没有按键按下30秒后，液晶背光可以自动关闭，再有按键按下就可以重新点亮背光，不管是白天还是晚上都可以节约电能，既节能又不影响操作。

作为本发明可选的一种实现方式，至少一个核心部件为电机和/或飞轮和/或方向盘。可以同时控制电动车的三个核心部件，进行多重锁定，进一步提高电动车的安全性。

作为本发明可选的一种实现方式，电动车智能电子锁还包括红外模块17和遥控器，所述红外模块设置在所述主控芯片上并与所述主控芯片连接，所述遥控器通过红外模块与所述主控芯片连接。

红外模块17具有数据传输功能不仅成本低而且设备维护上更简单便捷。遥控器为红外遥控器，系统设计使用遥控器开锁能够使电动车使用起来更加方便。并且红外线遥控器设备具有体积小、功能强、功耗低等好多优点，适用于控制电动车电子锁。

红外模块17例如为HS0038芯片，HS0038芯片可以对信号的进行接收、放大和检波，简化了电路的设计和电路小型化。并且能够经过单片机编码和解码来接收能够分辨的信号特点，极大的减轻了硬件设计中的麻烦，使得电路设计更加简单方便，而且应用起来更加便捷。并且HS0038芯片的体积小，适用于电子锁的要求。

作为本发明可选的一种实现方式，主控芯片11为AT89C51单片机。AT89C51单片机是一款功耗非常低的单片机，能够节约用电。由于AT89C51单片机自带8B的E2PROM，所以不需要在接外扩存储器，使得电路更加简单和可靠，性价比高。

AT89C51单片机的最小系统是由时钟电路、复位电路和电源模块组成的。复位一般分为三种方法：外部脉冲复位、手动复位和自动复位。一些实施例中采用的复位电路是上电自动复位。

AT89C51单片机的功能包括：4k字节的Flash(闪存可编程可擦除只读存储器)、128*8字节的内部Ram、2个16位的定时器/计数器、5个中断源、32位的I/O口线、看门狗定时器、可编程串行通道等等。空闲模式时，CPU处于停止工作状态，能够让Ram、串口、中断、定时器/计数器等继续工作。掉电保护模式时，Ram存储的内容能够被保存，振荡器将会被冻结，停止工作，单片机其它环节也停止工作，等到下一个中断或者是按下复位键才能恢复。从而实现密码掉电保存功能。

作为本发明可选的一种实现方式，电动车智能电子锁还包括稳压芯片18，稳压芯片18输入端与外接电源连接，稳压芯片18输出端与主控芯片11、显示16和报警模块13。

5V直流电源供电，可以使用蓄电池或者是充电宝，电源方便获取。稳压电路使输出的电压稳定，不会受负载过高货其它原因的影响，因此单片机系统能够获得稳定性很高的直流电压。稳压芯片例如为LM7805集成稳压芯片，能够很好做到电源稳压的需求，稳压电路中稳压芯片的前段放置了两个电容，能够滤除掉电源中产生的高低频干扰，使电源更加的稳定。稳压电路的芯片后边还加有一级的滤波，能够让电源输出更加精确。

本实施例中，通过主控芯片分别与键盘模块、报警模块和至少一个电磁继电器连接，主控芯片接收键盘模块输入的密码，接收到错误密码连续输入后控制报警模块产生报警信号，提高电动车的安全性；通过至少一个电磁继电与电动车的至少一个核心部件连接，对电动车进行多重锁定，从而有效保护电动车防止被盗。

图2是是本申请一个实施例提供的一种电动车智能电子锁的控制方法的流程图。

如图2所示，本实施例的方法包括：

S11：设置并存储密码，包括至少一个核心部件的解锁密码；

作为本发明可选的一种实现方式，设置密码，步骤包括：

输入旧密码(初试密码可以通过电动车使用说明书告知用户)；

判断旧密码输入是否正确；

若旧密码输入正确，提示用户输入两次新密码；

比较输入的两次新密码是否相同，若相同，则设置密码成功；

若旧密码输入错误，提示用户重新输入；

用户连续三次输入错误后进行报警。

从键盘输入密码，当密码正确，核心部件解锁。一些实施例中密码输入成功后蜂鸣器会发出“滴滴”的声音，已提醒用户输入成功。

修改密码的时候连续输入两次新密码，并且两次新密码相同，才不会产生报错，增加密码的可靠性。

作为本发明可选的一种实现方式，输入密码时还需要键值判断，键值判断方法包括：

监测是否有数据从键盘输入；

接收并判断输入的是哪个键，

根据判断结果将按键信息传递是主控芯片。

通过上述步骤可以判断键盘是否有真实输入，防止由于抖动产生干扰信号，增加部件防干扰性能。

S12：接收用户输入的至少一个核心部件的密码；

S13：比较所述输入的至少一个核心部件的密码与预先存储的至少一个核心部件的密码是否相同；

S14：若不相同，接收连续输入两次错误密码后报警；

通过对用户密码输入次数的限制，可以减少非法解锁人员尝试次数，并且通过报警提醒用户，从而实现保护电动车安全。

S15：若相同，控制电磁继电器解锁至少一个核心部件。

重复上述步骤至每个核心部件都已解锁时电动车解锁成功。

本实施例中，若在接收连续输入两次错误密码后报警，通过对用户密码输入次数的限制，可以减少非法解锁人员尝试次数，并且通过报警提醒用户，从而实现保护电动车安全。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

需要说明的是，本发明不局限于上述最佳实施方式，本领域技术人员在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动车智能电子锁，其特征在于，包括：

主控芯片、键盘模块、报警模块和至少一个电磁继电器；

所述主控芯片分别与所述键盘模块、报警模块和至少一个电磁继电器连接，所述主控芯片接收键盘模块输入的密码、控制报警模块产生报警信号、控制电磁继电器开关状态；

所述至少一个电磁继电器与电动车的至少一个核心部件连接，以锁定电动车核心部件状态。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括密码储存模块，所述密码储存模块与所述主控芯片连接，接收并存储所述主控芯片发来的需要存储的密码。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块与所述主控芯片连接，用于显示提示信息。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个核心部件为电机、飞轮和方向盘中的一个或多个。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括红外模块和遥控器，所述红外模块设置在所述主控芯片上并与所述主控芯片连接，所述遥控器通过红外模块与所述主控芯片连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主控芯片为AT89C51单片机。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括稳压芯片，所述稳压芯片输入端与外接电源连接，所述稳压芯片输出端与所述主控芯片、显示模块和报警模块连接。

8.一种权利要求1至7所述的电动车智能电子锁的控制方法，其特征在于，包括：

设置并存储密码，包括至少一个核心部件的解锁密码；

接收用户输入的至少一个核心部件的密码；

比较所述输入的至少一个核心部件的密码与预先存储的至少一个核心部件的密码是否相同；

若不相同，接收连续输入两次错误密码后报警；

若相同，控制电磁继电器解锁至少一个核心部件。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述设置密码，步骤包括：

输入旧密码；

判断旧密码输入是否正确；

若旧密码输入正确，提示用户输入两次新密码；

比较输入的两次新密码是否相同，若相同，则设置密码成功；

若旧密码输入错误，提示用户重新输入；

用户连续三次输入错误后进行报警。

10.根据权利要求8或9任一项所述的方法，其特征在于，还包括键值判断方法，步骤包括：

监测是否有数据从键盘输入；

接收并判断输入的是哪个键，

根据判断结果将按键信息传递是主控芯片。