CN204284272U - 基于atmega16的山地自行车液压碟刹防盗装置 - Google Patents

Abstract

基于ATMEGA16的山地自行车液压碟刹防盗装置，包括：安装在液压碟刹的制动盘上的金属检测传感器；安装在液压碟刹的制动钳体的进油管上的振动传感器。所述金属检测传感器、所述振动传感器连接第二数据处理模块，第二数据处理模块连接第二无线传输模块，第二数据处理模块连接第二报警模块。第二无线传输模块与第一无线传输模块通讯连接，所述第一无线传输模块连接第一数据处理模块，第一数据处理模块连接第一报警模块和密码输入模块。本实用新型一种基于ATMEGA16的山地自行车液压碟刹防盗装置，应用两种不同类型的传感器进行检测，进一步减小液压碟刹被盗风险。该装置占用面积较小，方便安装与携带。

Description

基于ATMEGA16的山地自行车液压碟刹防盗装置

技术领域

本实用新型一种基于ATMEGA16的山地自行车液压碟刹防盗装置，用于山地自行车防盗。

背景技术

液压碟刹是目前许多山地自行车的重要组成部分，在刹车过程中，与手刹相连的活塞被推动来压缩油管中液压油，液压油推动制动钳中的摩擦块贴住制动盘，达到刹车的效果。由帕斯卡原理，若山地车装有液压碟刹，使用者在下坡、拐弯或者遇到紧急情况时，无需用太大的力气便可达到较为理想的刹车效果。液压油刹制动效果优良，价格一般偏贵，且大多液压油刹可以整体从车身上拆卸下来，还有人们对于针对自行车部件偷盗行为防范意识较为薄弱，因而给一些偷窃分子可乘之机，液压油刹被盗的情况时有发生，给车主造成不必要的损失。

目前，市场上缺乏出现专门针对山地车液压碟刹的防盗装置，主要防盗技术依然集中于自行车的整体防盗，例如碟刹锁安装于碟刹盘孔中以卡住刹车盘，使车轮无法转动，其他种类的自行车锁，如铁链锁，U型锁，折叠锁等，其原理大致都是阻碍车轮转动或让车身固定于其他物体上，无法达到针对液压碟刹防盗的目的。针对以上现状与问题，需要设计出一种专门针对液压碟刹的防盗装置，切实保护液压碟刹的安全。

发明内容

本实用新型提供一种基于ATMEGA16的山地自行车液压碟刹防盗装置，应用两种不同类型的传感器进行检测，进一步减小液压碟刹被盗风险。该装置占用面积较小，方便安装与携带。

本实用新型采取的技术方案为：

基于ATMEGA16的山地自行车液压碟刹防盗装置，包括：安装在液压碟刹的制动盘上的金属检测传感器；安装在液压碟刹的制动钳体的进油管上的振动传感器。

所述金属检测传感器、所述振动传感器连接第二数据处理模块，第二数据处理模块连接第二无线传输模块，第二数据处理模块连接第二报警模块。

第二无线传输模块与第一无线传输模块通讯连接，所述第一无线传输模块连接第一数据处理模块，第一数据处理模块连接第一报警模块和密码输入模块。

所述第一报警模块为红色发光二极管。

所述第二报警模块包括扬声器BUZ1及扬声器BUZ1的驱动电路，所述驱动电路连接第二数据处理模块。

所述密码输入模块连接第二无线传输模块，所述密码输入模块为矩阵键盘。

所述第一数据处理模块为ATMEGA16单片机。

所述第二数据处理模块为ATMEGA16单片机。

所述第一无线传输模块为nRF24L01无线收发芯片。

所述第二无线传输模块均为nRF24L01无线收发芯片。

本实用新型一种基于ATMEGA16的山地自行车液压碟刹防盗装置，车主需要离开时，通过密码输入模块输入开启密码以开启装置，并调整金属检测传感器位置使之处于制动钳体正下方。当液压碟刹的制动钳体或者与油管连接的手把被偷盗者撬动时，金属检测传感器与振动传感器输出的电平值发生跳变，数据处理模块检测到这些信号变化后驱动报警模块报警，同时驱动无线传输模块发出报警信号。当车主需要使用山地车时，可以通过密码输入模块输入关闭密码以关闭装置。输入的密码都可以通过无线传输模块传输，方便车主远程开启或者关闭该装置。

附图说明

图1为本实用新型装置系统结构示意图；

图2为本实用新型装置的金属检测传感器的电路图；

图3为本实用新型装置的振动传感器的电路图；

图4为本实用新型装置的第一、第二无线传输模块的电路图；

图5为本实用新型装置的第二报警模块电路图；

图6为本实用新型装置的安装示意图；

图7为本实用新型装置的控制部分电路图。

具体实施方式

基于ATMEGA16的山地自行车液压碟刹防盗装置，包括：安装在液压碟刹的制动盘1上的金属检测传感器2；安装在液压碟刹的制动钳体3的进油管4上的振动传感器5。

图1为装置的系统框图。本装置由控制部分和功能部分组成。第一部分为车主手中的装置控制部分，包括第一无线传输模块9、第一报警模块11、密码输入模块12以及第一数据处理模块10，其中以ATMEGA16单片机作为第一数据处理模块10，矩阵键盘及按键作为密码输入模块12，第一无线传输模块9采用nRF24L01无线收发芯片，第一报警模块11为一个红色发光二极管。通过矩阵键盘将开启或者关闭密码输入至ATMEGA16中后，ATMEGA16驱动nRF24L01无线收发芯片将该密码传输至功能部分的nRF24L01芯片中，并且在发生偷盗行为时，ATMEGA16也会收到来自功能部分nRF24L01芯片的报警信号，并驱动发光二极管闪烁以提醒车辆使用者。本装置的第二部分为安装在山地自行车上的装置功能部分，包括传感器模块、第二无线传输模块7、第二报警模块8以及第二数据处理模块6。其中同样以ATMEGA16单片机作为第二数据处理模块6，nRF24L01无线收发芯片作为第二无线传输模块7，第二报警模块8为扬声器及其驱动电路。nRF24L01芯片收到来自控制部分的开启密码后将其传递给AYMEGA16单片机，使该部分开始工作，ATMEGA16通过检测传感器模块中金属检测传感器2及振动传感器5输出信号的变化判断是否有针对液压碟刹的偷盗行为，在偷盗行为发生时驱动扬声器BUZ1发出报警信号，同时驱动nRF24L01芯片向控制部分发送报警信号。

图2是金属检测传感器的电路原理图，其中高频小型变压器T、电位器RPl、电阻器Rl、R2、R3、电容器C2、C3和3DG6型硅NPN晶体管Vl组成高频振荡器电路，由二极管Dl与D2、电容器C4和电阻器R4组成倍压整流电路。电子开关电路则是由3DG6型硅NPN晶体管V2与S8050型硅NPN晶体管V3、电位器RP2、4N26型光耦合器U1和电阻器R5、R6组成，信号输出端VOUT与ATMEGA16单片机的PA0口连接。金属物体未靠近检测探头VIN时，高频振荡器振荡工作，其输出的振荡信号经倍压整流电路后，产生一个直流电压使V2饱和导通，V3和U1截止，电子开关关闭使信号输出端输出低电平。当有金属物体靠近检测探头时，高频振荡器停振，V2截止，V3导通，U1内部的发光二极管点亮，使光敏晶体管导通，电子开关导通使电路输出高电平。使用前先转动制动盘使金属检测传感器处于制动钳体正下方，制动钳体一般由金属制成，当偷盗者撬动制动钳体或者制动盘时，金属检测传感器与制动钳体间的相对位置发生变化，超出金属检测传感器的检测范围时，信号输出端由高电平变为低电平，ATMEGA16检测到该电平变化后便驱动相关模块实现防盗功能。

图3是振动传感器的电路原理图，信号输入端VIN为一个震动开关，该震动片紧贴与制动钳体进油口相连的油管，当未检测到震动时，振动开关处于断开状态，反之处于连续的通、断交替状态。信号输出端VOUT与ATMEGA16的PA1口连接。对于电压比较器LM393，当“＋”输入端电位高于“－”端电位时，LM393输出高电平，反之则输出低电位。由图3可以看出，电路处于常态时，调节电位器可以使LM393的“－”端电位高于“＋”输入端电位，芯片LM393输出低电位，发光二极管点亮指示；震动发生时，由于震动开关会有闭合状态使LM393的“一”输入端电压为0 而低于“＋”输入端电位，芯片LM393输出高电位信号。偷盗者撬动制动钳体或把手刹时，会带动油管发生振动，此时振动传感器输出端由低电平变为高电平，ATMEGA16检测到该电平变化后同样可以驱动相关模块实现防盗功能。

图4是为无线传输模块的电路原理图。nRF24L01无线收发芯片工作在2.4GHz~2.5GHz的ISM 频段。该芯片功耗极低，主要有4种工作模式：接收模式、发送模式、待机模式、掉电模式，当工作在发射模式下发射功率为0dBm 时电流消耗为11.3mA ，接收模式时为12.3mA，掉电模式和待机模式下电流消耗小于1mA。由图可知，该电路由nRF24L01，电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8，电阻R1、R2，电感L1、L2、L3，晶振X1，天线组成。nRF24L01的1~6号引脚分别与ATMEGA16的PB1、PB0、PB7、PB6、PB5、PB2引脚相连，通过SPI协议进行数据传输。ATMEGA16通过SPI对nRF24L01进行收发数据、待机等控制。

图5是装置功能部分的电路原理图，其中标有输入输出标志的端子与nRF24L01芯片连接，标有输入标志的端子与传感器连接。ATMEGA16单片机检测到传感器输出信号的变化后，PD4输出高电平驱动扬声器发声，PB1、PB0、PB7、PB6、PB5和PB2驱动nRF24L01芯片向装置控制部分发送报警信号（用程序实现即为设定一个flag变量为特定常数并发送出去，控制部分接收到该常数后即认定出现偷盗行为）。传感器安装位置示意图如图6。

图7是装置控制部分的电路原理图，3行3列的矩阵键盘分别代表1到9这9个数字，最后一排的单个按钮为确定按键，输入输出标志对应的端口与nRF24L01连接。通过矩阵键盘输入五位开启密码，按下确定键后ATMEGA16通过nRF24L01芯片将这五位密码发送至功能部分的nRF24L01芯片，功能部分的nRF24L01芯片将接收到的数据传递给ATMEGA16单片机后使后者开始驱动各模块工作。当控制部分的nRF24L01芯片将来自功能部分的报警信号传递给ATMEGA16单片机时，单片机的PC0端口输出5HZ方波以驱动发光二极管D1闪烁，达到报警与提醒的作用。输入五位关闭密码后的过程类似，此时功能部分的ATMEGA16单片机将不再驱动任何模块。

Claims (8)

1.基于ATMEGA16的山地自行车液压碟刹防盗装置，包括：安装在液压碟刹的制动盘（1）上的金属检测传感器（2）；安装在液压碟刹的制动钳体（3）的进油管（4）上的振动传感器（5）；其特征在于，所述金属检测传感器（2）、所述振动传感器（5）连接第二数据处理模块（6），第二数据处理模块（6）连接第二无线传输模块（7），第二数据处理模块（6）连接第二报警模块（8）；第二无线传输模块（7）与第一无线传输模块（9）通讯连接，所述第一无线传输模块（9）连接第一数据处理模块（10），第一数据处理模块（10）连接第一报警模块（11）和密码输入模块（12）。

2.根据权利要求1所述基于ATMEGA16的山地自行车液压碟刹防盗装置，其特征在于，所述第一报警模块（11）为红色发光二极管。

3.根据权利要求1所述基于ATMEGA16的山地自行车液压碟刹防盗装置，其特征在于，所述第二报警模块（8）包括扬声器（BUZ1）及扬声器（BUZ1）的驱动电路，所述驱动电路连接第二数据处理模块（6）。

4.根据权利要求1所述基于ATMEGA16的山地自行车液压碟刹防盗装置，其特征在于，所述密码输入模块（12）连接第二无线传输模块（7），所述密码输入模块(12)为矩阵键盘。

5.根据权利要求1所述基于ATMEGA16的山地自行车液压碟刹防盗装置，其特征在于，所述第一数据处理模块（10）为ATMEGA16单片机。

6.根据权利要求1或3所述基于ATMEGA16的山地自行车液压碟刹防盗装置，其特征在于，所述第二数据处理模块（6）为ATMEGA16单片机。

7.根据权利要求1所述基于ATMEGA16的山地自行车液压碟刹防盗装置，其特征在于，所述第一无线传输模块（9）为nRF24L01无线收发芯片。

8.根据权利要求1所述基于ATMEGA16的山地自行车液压碟刹防盗装置，其特征在于，所述第二无线传输模块（7）均为nRF24L01无线收发芯片。