CN201288460Y - 自行车防盗锁系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自行车防盗锁系统，它包括计算机、多个单片机、多个车位机构；计算机与各单片机通讯连接；车位机构包括设置在车位上的钢架(1)、电控锁，电控锁固定在钢架(1)上；一个单片机控制一个或多个电控锁。本实用新型自行车防盗锁系统靠电子密钥(如：密码、条形码、磁卡等)通过计算机控制存车、取车，存取过程简单，安全性好，能够自动化控制，无需手动操作相应部件。本实用新型的防盗锁设置在车位上，无需携带。

Description

自行车防盗锁系统

技术领域

本实用新型涉及锁具，具体涉及自行车、电动自行车的防盗锁，特别是在学校、居民区、超市、广场、车站等集中存放自行车的公共场所使用的自行车防盗锁系统。

背景技术

中国是举世闻名的自行车王国，自行车是城乡群众基本的代步交通工具。我国自行车社会保有量为4.7亿辆，其中普通自行车为4.2亿辆，电动自行车为5000万辆。但是，随着自行车数量的不断增多，近年来，盗窃自行车问题愈演愈烈，严重影响广大人民群众正常的工作、生活秩序和安全感。据统计，近年全国每年被盗自行车近400万辆，其中电动自行车70多万辆，经济损失超过20亿元。自行车被盗问题涉及千家万户，群众对此怨言颇多，社会各界反映强烈，从一定程度上讲，这一问题已经成为群众“讲着烦、听着忧、想着堵，，的大事，成为社会各界十分关注的一个突出治安问题，成为社会治安的难点和热点。

目前，在学校、社区等具有大量自行车停放的地方，上述这些问题更加突出。车主为了保证安全，一般自行车都要配备两把传统的机械锁，锁车与开锁操作繁琐，而且在骑车的过程中携带车锁极不方便，车锁成本高，一般要达到自行车价格的1/5—1/10，最重要的是这种机械式的车锁防盗性能并不理想，依然能被人将车和锁一起搬走，用户平均损失较大。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种安全、方便的自行车防盗锁系统。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：

自行车防盗锁系统，它包括计算机、多个单片机、多个车位机构；计算机与各单片机通讯连接；车位机构包括设置在车位上的钢架、电控锁，电控锁固定在钢架上；一个单片机控制一个或多个电控锁。

上述方案中，车位机构还包括继电器，单片机通过继电器控制电控锁。

上述方案中，电控锁包括锁舌和锁头，锁头由电磁铁或电机驱动，电磁铁或电机的电源由继电器控制。

上述方案中，电控锁还包括用于检测锁头状态的传感器，传感器的信号输出端与单片机连接。

上述方案中，计算机通过无线或有线的方式与各单片机通讯连接。

与现有自行车防盗锁相比，本实用新型自行车防盗锁系统具有以下优点：

1、自行车防盗锁系统靠电子密钥(如：密码、条形码、磁卡等)通过计算机控制存车、取车，存取过程简单，安全性好，能够自动化控制，无需手动操作相应部件。

2、防盗锁设置在车位上，无需携带。

3、电控锁的结构简单，安全性、稳定性好。

4、具有多个固定的自行车停车车位，车位可以给自行车上锁，集中存放自行车的公共场所使用。

5、电控锁还包括用于检测锁头状态的传感器，传感器的输出信号通过单片机输入计算机，为计算机监控电控锁状态和系统防盗报警创造条件。

本实用新型自行车防盗锁系统适用于摩托车、自行车、助动车。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构框图

图2为车位机构的结构示意图

图3为单片机的电路原理图

图4为车位机构使用状态的结构示意图

图5为本实用新型实施例2的结构框图

具体实施方式

如图1所示的本实用新型自行车防盗锁系统实施例1，它包括计算机、多个单片机、多个车位机构；计算机与各单片机通过总线通讯连接，一个单片机控制一个电控锁。计算机硬件部分包含显示屏、键盘、条码打印机、条码识别器等。计算机的密钥采用条形码。

计算机MCU可选用以8051为内核的STC89C58RD+。该型号主要性能为：STC89C58RD+的内部RAM为1280字节，Data Flash共58扇区，每扇区521字节。其读取方式为可单字节读出，写入或修改方式为先整扇区读出，保存于RAM中，再整扇区擦除，最后单字节写入。读一个字节、写一个字节、擦除一个扇区的时间大约分别为10us、60us、10ms。

为使修改某一记录所费时间最少，应使每一扇区所存字节数基本相等。现假设一个控制终端中含1000个存车记录(即某控制终端共有1000个下辖车位同时存有自行车)，每个记录为6字节。则平均每一扇区记录字节数为：n＝1000*6/58＝103.4字节，修改某一记录所费时间约为：t＝10us*103.4+10ms+60us*103.4＝17241.4us，修改记录过程仅占用RAM字节数为103.4字节。

上述时间及RAM花费均为系统可接受范围。若存车记录增加，时间及RAM花费将按比例增加，但一般不会超出系统容许范围。

键盘常用控制键仅为存车键，但为增加用户可选的密码保护服务及方便工作人员操作，键盘设计成4*4矩阵键盘。

为使控制界面更人性化，须使用液晶显示器对用户进行简单提示，如“请刷条形码”，“第n车锁号车锁已打开，请存车”等。本系统选用的液晶显示器SMC1602，该显带汉字库，可减轻编程人员负担；可显示4行共32个汉字，已满足使用要求。

为防止掉电造成系统瘫痪，系统备有备用电源。当市电正常时，系统使用市电，并为蓄电池充电，当市电掉电时，通过继电器控制，将系统电源切换至备用电源。

如图2所示，车位机构包括设置在车位上的钢架1、电控锁，电控锁固定在钢架1上。电控锁包括锁舌3、锁头4，锁头4由电机2驱动，锁舌3的一端通过销轴6与锁头座5铰接，锁头座5与钢架1固定连接，销轴6处设有扭钜复位弹簧，使得锁舌3的常态为锁定状态。

一个车位设有一个电控锁，钢架1固定在地面上。用户锁车时，先到计算机刷条码，系统会随机生成一个车位，用户将自行车推至车位处，用前轮7压开锁舌3，锁舌3弹回后会自动锁死(如图4所示)。锁舌3可在水平面内180度摆动，锁头4为一矩形框，端面与锁口面开口，可在垂面内转至-90度、0度、90度三种状态。转至-90度时，锁口面向里，机构处于待锁车状态，锁舌可由自行车前轮向里压动。转至0度时，锁口面向下，机构处于锁死状态，锁舌无法摆动。转至90度时，锁口面向外，机构处于待取车状态，锁舌可在用户取车时随车轮向外摆动。

如图3所示，车位机构还包括继电器，单片机通过继电器控制电控锁，电机2的电源由继电器控制。

电控锁还包括电控锁还包括用于检测锁头状态的传感器，传感器的信号输出端与单片机连接。

图3中，单片机SST-89E554RC通过MAX3088电平转换芯片与上位机——计算机通讯。P2-5脚接一根导线做为用于检测锁头状态的传感器，导线的另一端与锁头连接，锁舌3由导电金属制成。当锁舌3锁定(如图4所示，自行车的前轮7被锁舌3锁定)时，P2-5脚接通过锁头、锁舌接地，P2-5为低电平，当锁舌3开启或被剪断时，锁头与锁舌断开，P2-5变为高电平，从而实现对锁头状态的检测。

图中RES1与RES2为两个继电器，用来实现电机2的正反转。单片机的P2-7脚控制RES-1，P2-6脚控制RES-2。继电器选用GOODSKY的MI-SH-105L，最大允许电流可达10A，满足小型直流电机的要求。

本实用新型自行车防盗锁系统的计算机的工作过程简述如下：

①.当无存取车任务时，液晶显示器提示用户刷条形码存取车，或按存车键存车。

②.当用户按下存车键时，系统视为临时用户提出存车申请。计算机动作流程为：检查剩余车位号——随机取出所剩车位号中的一个，对应一条码号存入Data Flash中——向单片机发出待锁命令——收到单片机正常回复后打印条码，提示用户存车——收到单片机回复完成锁车后，向控制计算机发送车位使用情况——结束存车过程。

③.当用户刷条码时，计算机先检查Data Flash中有无该条码，若有，视为取车，若无，视为固定用户存车。

若为取车，计算机动作流程为：向条码对应车位号单片机发出开锁命令——提示用户取车——收到单片机返回自行车已取出信息后，清除该用户记录——(若为固定用户取车，向计算机发送固定用户取车信息)——向计算机发送车位使用情况——结束取车。

若为固定用户存车，计算机动作流程为：检查剩余车位号——随机取出所剩车位号中的一个，对应用户条码号存入Data Flash中——向单片机发出待锁命令——收到单片机正常回复后打印条码，提示用户存车——收到单片机回复完成锁车后，存储固定用户存车信息及车位使用情况——结束存车过程。

④.当收到控制中心挂失命令时，找出对应条码并冻结，若收到该条码刷卡信号，提示用户该条码已挂失，并将该信息发至控制中心。

⑤.当收到控制中心更换条码命令时，将新条码替换旧条码，并将旧条码附加于该条记录之后。若新条码刷卡，则视为正常取车，若旧条码刷卡，提示用户该条码已被更换。

⑥.系统每5秒钟发出一次线路检查命令，若无法收到单片机回复，则视为线路故障，向控制中心发出警报。

⑦.当收到单片机发来车锁故障或车锁被撬信号时，鸣笛警报，并向保卫处服务模块及控制中心发出警报。

本实用新型自行车防盗锁系统实施例1功能：

针对当前自行车锁多为非固定式，容易被人将车和锁一起搬走，防盗效果不好，且智能化程度较低，不便于统一管理的弊端，本实用新型自行车防盗锁系统实施例1包含以下功能：

1、具有多个固定的自行车停车车位，车位可以给自行车上锁。

2、多个自行车存车位共用一个控制终端，多个控制终端公用一个中心控制模块，各模块之间能够实现半双工或全双工通信。

3、可以实现对车位的24小时不间断监控，当有人非法取车时，向相关保卫人员报警。

4、靠电子密钥存车、取车且存取过程简单，能够自动化控制，无需手动操作相应部件。

5、具有完善的数据库，在存车人群相对固定的场所如学校、社区，可以给用户建立帐户，每个用户分配一个固定电子密钥，而针对临时的用户，可以分配一次性的临时密钥。

6、电子密钥的成本低廉，容易被使用群体接受。

7、车区中心控制模块与总控制室要实现无线通信，以避免因有线连接导致的安全性降低、灵活性变差、成本增加。

8、系统稳定性好，安全性高，且应具有备用电源，以便在外部停电时仍可以继续使用。

9、系统可以对车位数方便的进行扩展。

本实用新型自行车防盗锁系统实施例2，它包括计算机、多个单片机、多个车位机构；计算机与各单片机通过总线通讯连接，它与本实用新型实施例1的主要区别在于：它的一个单片机要控制多个(一般为5～8个)车位机构，单片机与车位间采用RS485通讯协议进行串行通讯。一个单片机控制一个电控锁。计算机硬件部分应包含显示屏、键盘、条码打印机、条码识别器等。计算机的密钥采用条形码。

本实用新型的锁头4也可由电磁铁驱动，电磁铁的电源由继电器控制。本实用新型的计算机可通过无线或有线的方式与各单片机通讯连接。

Claims (5)

1、自行车防盗锁系统，其特征在于：它包括计算机、多个单片机、多个车位机构；计算机与各单片机通讯连接；车位机构包括设置在车位上的钢架(1)、电控锁，电控锁固定在钢架(1)上；一个单片机控制一个或多个电控锁。

2、如权利要求1所述的自行车防盗锁系统，其特征在于：车位机构还包括继电器，单片机通过继电器控制电控锁。

3、如权利要求2所述的自行车防盗锁系统，其特征在于：电控锁包括锁舌(3)和锁头(4)，锁头(4)由电磁铁或电机驱动，电磁铁或电机的电源由继电器控制。

4、如权利要求2所述的自行车防盗锁系统，其特征在于：电控锁还包括用于检测锁头状态的传感器，传感器的信号输出端与单片机连接。

5、如权利要求1所述的自行车防盗锁系统，其特征在于：计算机通过无线或有线的方式与各单片机通讯连接。

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