【基于單片機(jī)的共享單車智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)6400字（論文）】

PAGEPAGEII基于單片機(jī)的共享單車智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)目錄TOC\o"1-2"\h\u9435摘要 129024關(guān)鍵詞 2146280引言 2194061總體方案設(shè)計(jì) 2164172智能鎖硬件電路設(shè)計(jì) 3244842.1單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3182652.2開(kāi)鎖電路設(shè)計(jì) 6190542.3防破壞電路設(shè)計(jì) 7112002.4GPS電路設(shè)計(jì) 8154912.5液晶顯示電路設(shè)計(jì) 9201613軟件設(shè)計(jì) 10251923.1主程序流程設(shè)計(jì) 10165133.2GPS定位 11129213.3模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序設(shè)計(jì) 12290493.4騎行費(fèi)計(jì)算子程序設(shè)計(jì) 1322233.5液晶顯示子程序設(shè)計(jì) 14198624仿真 1524924.1計(jì)時(shí)收費(fèi)仿真 15300644.2防損壞仿真 15204304.3GPS仿真 15118895實(shí)驗(yàn) 16140175.1計(jì)費(fèi)實(shí)物實(shí)驗(yàn) 16104525.2損壞報(bào)警實(shí)物實(shí)驗(yàn) 1726945.3GPS實(shí)物實(shí)驗(yàn) 17294056結(jié)語(yǔ) 1812802參考文獻(xiàn) 19摘要隨著開(kāi)始出現(xiàn)“共享單車”以來(lái)，在大家享受著共享單車帶來(lái)的便利時(shí)，也涌出了很多不規(guī)范用車的現(xiàn)象，電池壽命短的事例。本文在查閱相關(guān)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料后，結(jié)合對(duì)是市場(chǎng)上的共享單車控制系統(tǒng)的調(diào)查分析，旨在設(shè)計(jì)一款能解決電池使用壽命短，對(duì)不規(guī)范使用者發(fā)出警告的共享單車智能控制系統(tǒng)。該課題會(huì)在車籃下加裝一個(gè)壓力傳感器，然后和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片以及單片機(jī)配合。當(dāng)車籃所受壓力過(guò)大時(shí)就會(huì)觸發(fā)報(bào)警。針對(duì)電池壽命短的問(wèn)題我利用發(fā)電花鼓通過(guò)整流電路和穩(wěn)壓芯片對(duì)電池進(jìn)行充電以達(dá)到延長(zhǎng)電池使用壽命的目的，再對(duì)硬件電路和軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后通仿真，使其能夠?qū)崿F(xiàn)全部功能，促進(jìn)了共享單車和相關(guān)智能控制系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展。關(guān)鍵詞共享單車，智能控制系統(tǒng)，硬件電路，軟件設(shè)計(jì)，仿真0引言共享單車自出現(xiàn)以來(lái)，經(jīng)過(guò)這么多年的發(fā)展，在市場(chǎng)上己經(jīng)出現(xiàn)了各種各樣的共享單車。大多數(shù)研究者都在研究智能控制系統(tǒng)的無(wú)線通信[1]、智能鎖[2,3]電子電路等模塊。但是目前共享單車數(shù)量多，存在的問(wèn)題也有很多例如遭到破壞等等。所以本文將主要從硬件電路部分和軟件設(shè)計(jì)部分對(duì)智能控制系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。旨在解決共享單車使用不規(guī)范，電池壽命短等等問(wèn)題。由于共享單車智能控制系統(tǒng)目前普遍采用理電池作為電源，由于其電壓穩(wěn)定、電量多、可靠性高、可組合成18650理電池組等優(yōu)點(diǎn)被各大車企采用。即使使用鋰電池以現(xiàn)有智能鎖的耗電量也只能工作幾個(gè)月，然后就會(huì)出現(xiàn)電量不足的情況，從而導(dǎo)致部分功能不能正常使用。然而車輛的使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于幾個(gè)月，所以這個(gè)問(wèn)題不解決就會(huì)對(duì)車企產(chǎn)生較大的損失。為了解決這個(gè)問(wèn)題，有一些共享單車企業(yè)就想著利用一些方式來(lái)對(duì)電池充電。然后提高電源的使用壽命，比如說(shuō)利用太陽(yáng)能給電源充電單重這方式也差強(qiáng)人意。比如說(shuō)受天氣影響較大，而且必須要有車籃，車籃中也不能放置尖銳物品等。種種原因也限制了太陽(yáng)能電池板在共享單車上的應(yīng)用。隨著中國(guó)的發(fā)展，生活水平在不斷的提高，中國(guó)的人民素質(zhì)也在不斷地提高。因此選擇在周末出去放松的人數(shù)也在不斷上升。如果只是去家附近的地方，共享單車相比其他交通工具更加方便。所以有很多人選擇騎車出行。但是使用共享單車的人很多，難免出現(xiàn)一些不規(guī)范用車的人。比如用車籃載人，這不僅對(duì)單車會(huì)造成損壞，更重要的是騎車的人的安全得不到保證。所以改設(shè)計(jì)會(huì)在車籃下加裝壓力傳感器，在檢測(cè)到車籃里重量過(guò)重時(shí)，就會(huì)觸發(fā)蜂鳴器報(bào)警，提示使用者規(guī)范用車。1總體方案設(shè)計(jì)共享單車發(fā)展至今已有了一些基礎(chǔ)，但其仍然存在一些不足之處[4]。首先，現(xiàn)在一部分智能控制系統(tǒng)只配備了普通的鋰電池，若里面的電量較低，會(huì)直接導(dǎo)致車輛無(wú)法使用；其次，有許多人存在不規(guī)范用車的現(xiàn)象，比如用車籃載人，這樣不僅會(huì)損壞單車還存在安全隱患，所以本文在保證功能的前提下，大膽創(chuàng)新。由于共享單車智能控制系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能，因此將其整體分成兩個(gè)部分進(jìn)行闡述。這兩個(gè)部分包括硬件電路設(shè)計(jì)部分和軟件設(shè)計(jì)部分。硬件設(shè)計(jì)部分還分為兩個(gè)部分內(nèi)容，即機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電路設(shè)計(jì)部分。而軟件部分則包含各個(gè)功能的具體程序設(shè)計(jì)思路和內(nèi)容，如圖1所示。之后的軟件設(shè)計(jì)則包括GPS定位程序設(shè)計(jì)、損壞報(bào)警程序設(shè)計(jì)、計(jì)時(shí)計(jì)費(fèi)計(jì)算程序設(shè)計(jì)這幾個(gè)方面的內(nèi)容。GPS模塊GPS模塊開(kāi)鎖模塊中央控制單元發(fā)電鼓電源管理模塊開(kāi)鎖模塊中央控制單元發(fā)電鼓電源管理模塊液晶顯示模塊防破壞模塊液晶顯示模塊防破壞模塊圖1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2智能鎖硬件電路設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)部分包含兩個(gè)方面的內(nèi)容，第一就是智能控制系統(tǒng)的執(zhí)行部分，也就是智能鎖的介紹，另一個(gè)部分則是關(guān)于智能控制系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)部分。電路硬件部分則包含中央控制單元、電源模塊、GPS模塊、損壞報(bào)警等，具體各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)在下面將詳細(xì)敘述。2.1單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)最小化的系統(tǒng)包括單片機(jī)和它所需要的必須電源、時(shí)鐘、復(fù)位等零部件,要求其能夠促使整個(gè)單片機(jī)一直保持在正常運(yùn)行。2.1.1單片機(jī)選型在充分了解智能控制系統(tǒng)的前提下，發(fā)現(xiàn)其需具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：尺寸較??；價(jià)格低廉；有較高的穩(wěn)定性且不需要多次擦寫(xiě)程序；數(shù)據(jù)傳輸速率快；能耗較低。AT89C51有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：256字節(jié)的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，4k字節(jié)的Flash閃速存儲(chǔ)器，兩個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，32個(gè)I/O口，一個(gè)全雙工串行通信口等。這足以實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的所有功能，且使用壽命可達(dá)十年，支持一千次擦寫(xiě)。該系統(tǒng)需要一個(gè)簡(jiǎn)單穩(wěn)定且廉價(jià)的中央控制單元，而89C51單片機(jī)完美符合這個(gè)系統(tǒng)的需求。所以我選擇了AT89C51這個(gè)單片機(jī)。引腳圖如圖2所示。圖2AT89C51引腳圖2.1.2電源電路的設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)深思熟慮之后，在查閱大量資料之后我選擇了發(fā)電花鼓，為共享單車智能控制系統(tǒng)的電源進(jìn)行充電。相比于太陽(yáng)能電池板，發(fā)電花鼓發(fā)出來(lái)的電并非直流電而是交流電。所以就需要整流電路來(lái)將交流電轉(zhuǎn)換成直流。本著簡(jiǎn)單可靠的原則我選擇橋式整流電路。整流電路只有整流的功能，并不能進(jìn)行穩(wěn)壓。還需要穩(wěn)壓芯片的配合，在這個(gè)設(shè)計(jì)中我選擇了7805穩(wěn)壓芯片。（1）整流電路通過(guò)查閱文獻(xiàn)，綜合總結(jié)得知整流模塊很多都是使用橋式整流的方式[10]。這種設(shè)計(jì)電路僅需四只二極管便可組合成橋式整流電路電路，因?yàn)槠骱?jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和可靠的性能而深受大家喜愛(ài)。橋式整流電路的工作原理如圖3所示，整流電路由四個(gè)二極管組成，因?yàn)槎O管只能單向?qū)?，所以電流始終是從正極流向負(fù)極。圖3橋式整流電路原理圖發(fā)電鼓P1發(fā)出的電壓平均U1經(jīng)過(guò)整流后電壓為UL，而當(dāng)下坡路段或者使用者騎行過(guò)快的時(shí)候發(fā)電鼓發(fā)出的平均電壓可達(dá)到13V。在單相不可控橋式整流電路中UL=0.9U1cosɑ(ɑ=0)所以輸出電壓平均值UL=13×0.9=11.7V，這個(gè)電壓明顯大于該系統(tǒng)所需的5V電壓，且該電壓不穩(wěn)定。所以需要穩(wěn)壓芯片來(lái)穩(wěn)定電壓。（2）7805穩(wěn)壓芯片7805穩(wěn)壓芯片是一種三端穩(wěn)壓芯片，其IC內(nèi)部電路具有很多功能，比如說(shuō)過(guò)流、過(guò)熱、過(guò)壓三種保護(hù)，所以它的可靠性很高。其可以承受的最大輸入電壓達(dá)到了35V，最大輸出電流可以達(dá)到1A以上，輸出電壓為4.8~5.2V，其誤差在正負(fù)百分之三到百分之五。具體電源電路設(shè)計(jì)圖如圖9所示。圖4整流電路設(shè)計(jì)2.1.3晶振電路89C51單片機(jī)的內(nèi)部時(shí)鐘控制信號(hào)通常有兩個(gè)工作方式可以使它直接產(chǎn)生:一個(gè)主要就是內(nèi)部的控制時(shí)鐘,二個(gè)則主要是外部的控制時(shí)鐘。內(nèi)部的兩個(gè)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)模式結(jié)構(gòu)如下圖所示。其中起振電容c9和電容c10的主要兩個(gè)作用點(diǎn)和特點(diǎn)分別是穩(wěn)定起振頻率和迅速發(fā)生起振,電容值在5~30pf典型的起振值為30pf。晶振器件cys的區(qū)間振蕩選取頻率根據(jù)區(qū)間振蕩范圍大小可以通過(guò)選擇1.2~12Mhz間頻率進(jìn)行二次選取，其中的典型振蕩值分別為12Mhz和6Mhz。下圖為時(shí)鐘電路圖。圖589C51內(nèi)部時(shí)鐘電路2.1.4復(fù)位電路當(dāng)在89c51單片機(jī)的一個(gè)rst引腳被繼續(xù)輸出并連接到一個(gè)高電平且不能繼續(xù)輸出保持個(gè)別的機(jī)器工作周期時(shí)，單片機(jī)的內(nèi)部就可以開(kāi)始繼續(xù)執(zhí)行一個(gè)不斷復(fù)位驅(qū)動(dòng)運(yùn)算器的操作(但是,若該引腳不能繼續(xù)輸出保持一個(gè)高電平，那么整個(gè)驅(qū)動(dòng)單片機(jī)就可能會(huì)一直處于一個(gè)連續(xù)循環(huán)不斷復(fù)位的工作狀態(tài))。除了在主機(jī)上面通電自動(dòng)進(jìn)行復(fù)位外,有時(shí)也可能會(huì)因?yàn)橹鳈C(jī)需要一個(gè)自動(dòng)按鍵而需要手動(dòng)進(jìn)行復(fù)位。本文也是將兩種復(fù)位方式都設(shè)計(jì)了出來(lái)。具體接線圖如下圖所示。圖689C51復(fù)位電路2.2開(kāi)鎖電路設(shè)計(jì)2.2.1智能鎖模塊簡(jiǎn)介執(zhí)行部分的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括整體外殼、凸輪、插銷軸、鎖銷軸、以及剎車盤(pán)等[5-7]。該設(shè)計(jì)的共享單車用智能鎖安裝在自行車后輪的車軸處，插銷軸和鎖銷軸在智能鎖整體外殼內(nèi)部，主要由電機(jī)帶動(dòng)凸輪進(jìn)而控制鎖銷軸和插銷軸的運(yùn)動(dòng)來(lái)對(duì)其進(jìn)行開(kāi)鎖。本文設(shè)計(jì)選用的緊湊型共享單車用智能鎖整體機(jī)械結(jié)構(gòu)部分如圖5所示[8,9]。圖7智能鎖總體示意圖1.智能鎖整體外殼；2.天線放置結(jié)構(gòu)；3.剎車盤(pán)；4.發(fā)電花鼓2.2.2開(kāi)鎖電路在該設(shè)計(jì)中利用光耦電路和繼電器來(lái)控制電機(jī)電流的通斷，既保護(hù)了單片機(jī)又控制了開(kāi)鎖。光耦電路與單片機(jī)的P22引腳相連，當(dāng)單片機(jī)輸出一個(gè)高電平的時(shí)候光耦電路導(dǎo)通，繼電器電路閉合從而控制電機(jī)電路導(dǎo)通達(dá)到開(kāi)鎖的目的。具體電路圖如下圖所示。圖9開(kāi)鎖電路設(shè)計(jì)圖2.3防破壞電路設(shè)計(jì)根據(jù)上文可知，要實(shí)現(xiàn)損壞報(bào)警這個(gè)功能，可以通過(guò)放置傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。在本文中主要是防止使用者在車籃里放置過(guò)重的物品，所以選擇放置一個(gè)壓力傳感器。2.3.1壓力傳感器選型壓力傳感器在日常生活，生產(chǎn)制造等各方各面都有應(yīng)用[10]。考慮本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用場(chǎng)所要求傳感器要薄，所以本設(shè)計(jì)選用育松電子家的壓力傳感器套件。在這個(gè)套裝中用的是電阻應(yīng)變片式壓力傳感器，輸出的為模擬量。然后配了一個(gè)HX711A/D轉(zhuǎn)換芯片將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量再傳輸給單片機(jī)。HX711壓力傳感器所接的是電阻應(yīng)變片式壓力傳感器，這類傳感器是通過(guò)形變來(lái)引起電阻的變化，當(dāng)應(yīng)變片收到壓力時(shí)會(huì)產(chǎn)生形變來(lái)讓電阻發(fā)生變化，最終改變電壓值。因此可以將其放置在車籃里，當(dāng)車籃重量大于規(guī)定的值5千克時(shí)，就會(huì)發(fā)生電平變化，從而通過(guò)蜂鳴器示警。轉(zhuǎn)換芯片則與單片機(jī)p21,p20兩個(gè)接口相連。電路圖如圖11所示。圖11HX711電路設(shè)計(jì)2.3.2聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì)當(dāng)車籃中的重量大于設(shè)定值時(shí)，單片機(jī)會(huì)通過(guò)p35這個(gè)I/O口輸出一個(gè)高電平使三極管導(dǎo)通。觸發(fā)聲光報(bào)警。下圖為聲光報(bào)警電路圖。圖12聲光報(bào)警電路圖2.4GPS電路設(shè)計(jì)在考慮到準(zhǔn)確性，可靠性和價(jià)格之后。GPS模塊選擇了一款主芯片為GT-U7的GPS模塊，一是這類模塊價(jià)格相比較低，二是使用簡(jiǎn)單方便。下面為GPS模塊簡(jiǎn)介輸入電壓:3.3-5V功耗正常模式：50mA省電模式：30mA溫度工作溫度-40°Cto+85°C存儲(chǔ)溫度-55°Cto+100°C引腳說(shuō)明以及電氣連接如下表所示表1引腳功能VCC電源腳輸入3.3V-5VGND電源地RXD模塊串口接收腳接單片機(jī)的串口發(fā)送腳TXD模塊串口發(fā)送腳接單片機(jī)的串口接收腳PPS時(shí)鐘脈沖輸出腳此模塊采用串口進(jìn)行通訊，在與單片機(jī)連接時(shí)只需要通過(guò)串口和單片機(jī)的串口專用引腳P30和P31相連即可非常方便，而且所得到的數(shù)據(jù)并沒(méi)有因?yàn)閮r(jià)格的影響而不準(zhǔn)確[11]。電路設(shè)計(jì)圖如圖10所示。圖10GPS電路設(shè)計(jì)圖2.5液晶顯示電路設(shè)計(jì)由于時(shí)間人力有限，這個(gè)設(shè)計(jì)將會(huì)把收費(fèi)金額，定位地點(diǎn)等原本在手機(jī)上顯示的信息。通過(guò)仿真在液晶屏上顯示，在后續(xù)的完善中會(huì)取消液晶屏，并把信息通過(guò)藍(lán)牙傳輸給手機(jī)。液晶顯示屏引腳1接地,引腳2接電壓為5V直流電源，引腳3為液晶顯示器亮度度調(diào)整端，接地時(shí)亮度度最高，接正電源時(shí)亮度度最低。雖然亮度比較高時(shí)會(huì)比較清楚，但是會(huì)出現(xiàn)“鬼影”現(xiàn)象。所以在使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10kQ的電位器調(diào)整其對(duì)比度來(lái)避免對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生的“鬼影”現(xiàn)象。引腳5為背光源正極，引腳16為背光源負(fù)極。其他引腳通過(guò)P00-P07，P25-P26這幾個(gè)出口和單片機(jī)相連。下圖為液晶顯示電路的設(shè)計(jì)。圖13液晶顯示電路圖3軟件設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)上文的闡述，本文要實(shí)現(xiàn)共享單車的定位、遭受破壞報(bào)警、計(jì)算車輛行駛時(shí)間和用單片機(jī)控制開(kāi)鎖等等功能，要實(shí)現(xiàn)這些功能，不僅僅是依靠硬件，更多的依靠軟件的調(diào)用，處理，分析來(lái)實(shí)時(shí)獲取車輛的數(shù)據(jù)。以下就通過(guò)各個(gè)功能詳細(xì)說(shuō)明軟件的基本軟件設(shè)計(jì)思路。3.1主程序流程設(shè)計(jì)利用AT89C51芯片進(jìn)行共享單車智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)在用戶用車和還車過(guò)程中的智能化控制。一共分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩大部分。主程序模塊主要完成共享單車控制系統(tǒng)中各部件的初始化和實(shí)現(xiàn)各功能子程序的調(diào)用，以及實(shí)際調(diào)度中各功能模塊的協(xié)調(diào)在無(wú)外部中斷中請(qǐng)時(shí)，主控芯片通過(guò)用戶使用共享單車以及還車的過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)控制與監(jiān)控。下圖為主程序流程圖。圖14主程序流程圖3.2GPS定位定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括電路設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)。而GT-U7模塊輸出的數(shù)據(jù)并非經(jīng)緯度，所以需要單片機(jī)將，GPS模塊的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成經(jīng)緯度然后再液晶顯示屏上顯示。流程圖如圖14所示。圖15GPS程序流程圖3.3模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序設(shè)計(jì)程序應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)的方法，HX711進(jìn)行初始化，對(duì)傳感器出書(shū)過(guò)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行讀取和轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完之后將轉(zhuǎn)換的數(shù)字量發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)會(huì)將傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)暫時(shí)存入儲(chǔ)存器。具體的流程圖如圖17所示。圖16損壞報(bào)警子程序流程圖3.4騎行費(fèi)計(jì)算子程序設(shè)計(jì)該系統(tǒng)使用時(shí)間計(jì)費(fèi)模式。從使用者打開(kāi)智能鎖開(kāi)始，利用單片機(jī)內(nèi)的計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間，然后通過(guò)騎行費(fèi)計(jì)算子程序。計(jì)算對(duì)應(yīng)的金額。最后在液晶屏上顯示。下圖為騎行費(fèi)計(jì)算子程序程序流程圖。圖17騎行費(fèi)計(jì)算子程序3.5液晶顯示子程序設(shè)計(jì)由于本設(shè)計(jì)暫未涉及到該系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)相連，所以定位和計(jì)費(fèi)等信息通過(guò)液晶顯示屏呈現(xiàn)出來(lái)。下圖為液晶顯示子程序流程圖。圖18液晶顯示子程序4仿真上面已經(jīng)對(duì)硬件電路和軟件編程進(jìn)行了設(shè)計(jì)。下面就需要對(duì)著理論進(jìn)行實(shí)際檢驗(yàn)，先對(duì)該設(shè)計(jì)進(jìn)行放真，確保其電路設(shè)計(jì)合理，軟件能運(yùn)行。4.1計(jì)時(shí)收費(fèi)仿真本文直接使用單片機(jī)內(nèi)置計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)收費(fèi)。當(dāng)車鎖被打開(kāi)后，開(kāi)始計(jì)費(fèi)。在這里我設(shè)置的是每分鐘0.2元，手動(dòng)關(guān)鎖后自動(dòng)停止計(jì)費(fèi)。因?yàn)槲覜](méi)用具體的去調(diào)查過(guò)市場(chǎng)上共享單車的價(jià)格，所以價(jià)格可能與當(dāng)前市場(chǎng)不匹配。具體價(jià)格還要等以后經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)查后在確定。下圖為計(jì)時(shí)收費(fèi)仿真圖。.圖19計(jì)時(shí)計(jì)費(fèi)仿真圖4.2防損壞仿真在本文中設(shè)定的報(bào)警值是5kg。如果車籃重量超過(guò)設(shè)定值5kg，觸發(fā)壓力傳感器發(fā)出信號(hào)，將會(huì)通過(guò)防損程序反饋，并開(kāi)啟蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。在仿真里直接用電壓的變化來(lái)模擬變片壓力傳感器的電壓變化，下圖為仿真圖。圖20損壞報(bào)警仿真圖4.3GPS仿真本文選用GT-U7GPS定位模塊，但是該模塊傳出的數(shù)據(jù)并非我們常見(jiàn)的度分秒的模式，所以就需要單片機(jī)將GPS模塊傳出的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。當(dāng)GPS模塊將數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)后，GPS子程序?qū)?shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)化為度分秒的模式，在傳輸給液晶顯示器。具體結(jié)果如下圖所示。ab圖21GPS仿真圖5實(shí)驗(yàn)實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，雖然仿真所有功能正常，但是不代表實(shí)物也可以正常運(yùn)行。下圖為各個(gè)功能的實(shí)物運(yùn)行圖片。5.1計(jì)費(fèi)實(shí)物實(shí)驗(yàn)三分鐘后時(shí)間增加了3分鐘，相對(duì)應(yīng)的金額也增加了0.6。計(jì)費(fèi)功能正常，具體實(shí)物圖如下圖所示。ab圖22計(jì)時(shí)實(shí)物演示圖5.2損壞報(bào)警實(shí)物實(shí)驗(yàn)下面開(kāi)始損壞報(bào)警功能實(shí)驗(yàn)，當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后顯示屏上開(kāi)始顯示bikesharing字樣一切正常。當(dāng)用手用力按壓的時(shí)候，紅燈亮起蜂鳴器開(kāi)始報(bào)警。損壞報(bào)警功能正常，實(shí)物演示圖如下圖所示。ab圖23損壞報(bào)警實(shí)物演示圖5.3GPS實(shí)物實(shí)驗(yàn)在通過(guò)串口模擬器給單片機(jī)發(fā)送一個(gè)定位數(shù)據(jù)后，顯示屏指針指向第二行，然后將處理后的信息顯示在顯示屏上。GPS定位功能正常，實(shí)物實(shí)驗(yàn)如下圖所示。ab圖24GPS定位實(shí)物演示圖6結(jié)語(yǔ)在理論研究基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了基于AT89C51單片機(jī)的共享單車智能控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)主要分為硬件電路設(shè)計(jì)和軟件程序編輯兩部分進(jìn)行，硬件上主要包括執(zhí)行部分設(shè)計(jì)、電源電路設(shè)計(jì)、GPS接口設(shè)計(jì)等工作;軟件上主要設(shè)計(jì)智能控制系統(tǒng)工作流程，使用串口實(shí)現(xiàn)與GPS指令和數(shù)據(jù)的傳輸、騎行時(shí)間計(jì)算設(shè)計(jì)等。最后，在主要設(shè)計(jì)完成的前提下，進(jìn)行仿真。本文設(shè)計(jì)的共享單車智能控制系統(tǒng)主要由以下特點(diǎn)：規(guī)范用車設(shè)計(jì)。不僅保護(hù)了車輛使車輛的使用壽命延長(zhǎng)，更避免了一些不必要的交通事故的發(fā)生保護(hù)了人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。(2)系統(tǒng)運(yùn)行壽命長(zhǎng)。除在器件選擇、電路和軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中添加各降低功耗細(xì)節(jié)，本文設(shè)計(jì)的利用的發(fā)電花鼓對(duì)其電源進(jìn)行充電，與其他現(xiàn)有智能鎖相比，此設(shè)計(jì)更加有效的延長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間。(3)可靠性強(qiáng)。本設(shè)計(jì)智能鎖系統(tǒng)防水性能好，能夠在雨天保證正常工作。本文針對(duì)共享單車特征和現(xiàn)