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基于BLE智能车位锁的设计与实现

姚兵兵  
【摘要】:在车位短缺的今天,为避免车位被抢占,人们常使用车位锁保证车位独占性。但现有车位锁普遍存在智能化程度低、续航时间短、价格昂贵等诸多问题。低功耗蓝牙(BLE)的推出,为解决车位锁上述问题,实现技术革新创造了可能。BLE技术自被提出以来,就以其低功耗、低成本、高可靠性、连接速度快、便于实现移动设备短程互联等特性成为当前研究热点之一。随着Android4.3以上平台对BLE技术的统一支持,其开发应用也更为广泛。正是基于以上背景,本文设计开发了一款多用途智能车位锁系统,不仅满足自用要求,更可以借助互联网实现车位闲时出租共享。本文首先简要介绍了车位锁的研究现状,进而明确系统总体设计目标:正常工作时间为1年以上,可靠通信距离为20~30m,结构紧凑,智能化程度高;并在此基础上,确定了智能车位锁系统总体方案设计,主要包括BLE通信控制系统设计、车位锁机械结构设计、车位检测系统设计、低电量预警系统设计、直流电机控制系统设计、Android客户端APP开发。然后,介绍了智能车位锁系统所需元器件选型,并对各组成部分硬件电路及相关软件程序设计进行了详述。其中,系统硬件设计包括BLE微控制器CC2540最小系统设计、基于地磁传感器HMC5883L的车位检测电路设计、直流电机控制电路、蜂鸣器驱动、电量检测等。软件设计重点对CC2540通信程序实现、车位锁设备名与密钥更改设计、车位检测算法、Android客户端APP开发进行了阐述。最后,对本课题所研发的智能车位锁系统性能进行了实验测试,并在实验所测数据基础上,对车位锁工作时间进行了分析计算。实验结果表明,本课题所设计的BLE智能车位锁系统性能达到了预期效果,满足实际使用要求。


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