校园自行车智能停放及防盗系统

龙昊

摘 要：为了解决当下大学校园自行车的停放及防盗问题，研究了校园自行车智能停放及防盗等方面的问题，主要介绍利用STC单片机控制处理的Arduino pcDuino指纹系统，该系统可通过矩阵密码锁、校园一卡通来控制锁车系统的电子锁，且可将相应的信息传到液晶屏显示，从而实现存/锁车等功能。

关键词：STC单片机；Arduino pcDuino指纹系统；矩阵密码锁；电子锁

中图分类号：U491.225 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.06.133

近年来，校园内自行车越发增多，由于校园内自行车防盗管理很难做到面面俱到，给了不法分子可趁之机，导致校园内自行车丢失严重，造成了不小的损失。在校园内，停放自行车的位置主要集中于公寓楼下和教学楼下，自行车在集中停放时并没有人员管理，显得杂乱、没有次序，从而提高了丢车的概率。一款基于STC单片机控制的校园自行车智能停放和防盗系统可以很好地解决校园自行车停放及丢失问题。

1 系统的设计及基本工作原理

本系统主要由STC单片机控制模块、电子锁控制模块、指纹识别模块、校园一卡通感应模块、12864液晶屏显示模块、蜂鸣器报警模块及停车吊架模块组成。当学生需要停放自行车时，可把自行车停入设置的停车架下，刷校园一卡通或按指纹，相应的指纹识别模块、校园一卡通感应模块记录存入的信息并反馈给单片机。此时，单片机发出信号给电子锁控制模块，电子锁自动打开，手动把电子锁锁到自行车车把，实现了自行车停放和锁车功能。当学生需要拿取自行车时，在存放行车的位置的指纹机上按下指纹或在一卡通感应机上刷入一卡通，指纹识别模块或校园一卡通感应模块把检测到的信息反馈给单片机，单片机进行相应的判断处理，信息正确则给电子锁模块发出信息，电子自动打开；如果信息不对，则单片机给蜂鸣器模块发出信息，蜂鸣器发出错误报警声。具体如图1所示。

2 硬件电路模块设计

该系统主要硬件电路由主控电路、Arduino pcDuino指纹系统、密码锁按键、校园一卡通感应、液晶屏显示、蜂鸣器报警、电子锁驱动组成。

2.1 控制模块及显示模块

单片机12864发送信息，12864液晶屏读取并显示其发送的信息，本系统需要显示的信息为“北方民族大学自行车智能停放开锁系统、存车、取车、取存车序号”等。

2.2 指纹系统与单片机IO口连接电路

指纹机控制模块主要用于指纹的收集，将收集到的信息发送到单片机给处理，具体如图2所示。

2.3 单片机驱动密码锁和报警电路

本模块主要是单片机发出信号给高低电平驱动密码锁，实现开锁功能。当取车信息错误时，才会启动该控制系统，此时蜂鸣器就会发出“嘀嘀”的响声。

2.4 停车吊架

停车吊架主要用于把电子锁安装在停车吊架上和规范自行车的摆放，如图3所示。

3 软件流程设计

本系统的软件設计主要包括1个主程序和4个子程序。主程序主要负责对整个程序的管理及对外部程序的调用、存取车按键动作；4个子程序分别为液晶屏显示子程序、指纹模块识别子程序、一卡通感应子程序、报警子程序。

4 创新点与特色

本系统利用单片机控处理指纹模块或一卡通感应模块发来的信息，从而控制电子锁，实现防盗锁车功能。本系统的创新点为：利用搭建的车架，5～10辆车组成一个控制系统，这样既能有效锁车防盗，也能把自行车统一摆放。在高校这个自行车集中的环境中，本系统有很大的使用空间。本系统的车锁是根据不同自行车车型设计的，可直接锁车把，有很强的固定性。此外，本系统还设计有锁车架，不占用自行车停车空间，直接利用空间横杆吊下来的电子锁锁车把，既美观又增加了停车量。

5 结束语

目前，市场上出现的公共自行车管理系统得到了推广及人们的认可，大大方便了人们的出行。本系统为校园的自行车管理提供了很大的便利，随着本系统的不断强化和更新，会有更大的应用前景。