專利名稱:基于atmega16的山地自行車液壓碟剎防盜裝置制造方法
【專利摘要】基于ATMEGA16的山地自行車液壓碟剎防盜裝置，包括：安裝在液壓碟剎的制動盤上的金屬檢測傳感器；安裝在液壓碟剎的制動鉗體的進油管上的振動傳感器。所述金屬檢測傳感器、所述振動傳感器連接第二數(shù)據(jù)處理模塊，第二數(shù)據(jù)處理模塊連接第二無線傳輸模塊，第二數(shù)據(jù)處理模塊連接第二報警模塊。第二無線傳輸模塊與第一無線傳輸模塊通訊連接，所述第一無線傳輸模塊連接第一數(shù)據(jù)處理模塊，第一數(shù)據(jù)處理模塊連接第一報警模塊和密碼輸入模塊。本實用新型一種基于ATMEGA16的山地自行車液壓碟剎防盜裝置，應(yīng)用兩種不同類型的傳感器進行檢測，進一步減小液壓碟剎被盜風(fēng)險。該裝置占用面積較小，方便安裝與攜帶。
【專利說明】基于ATMEGA16的山地自行車液壓碟剎防盜裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型一種基于ATMEGA16的山地自行車液壓碟剎防盜裝置，用于山地自行車防盜。

【背景技術(shù)】
[0002]液壓碟剎是目前許多山地自行車的重要組成部分，在剎車過程中，與手剎相連的活塞被推動來壓縮油管中液壓油，液壓油推動制動鉗中的摩擦塊貼住制動盤，達(dá)到剎車的效果。由帕斯卡原理，若山地車裝有液壓碟剎，使用者在下坡、拐彎或者遇到緊急情況時，無需用太大的力氣便可達(dá)到較為理想的剎車效果。液壓油剎制動效果優(yōu)良，價格一般偏貴，且大多液壓油剎可以整體從車身上拆卸下來，還有人們對于針對自行車部件偷盜行為防范意識較為薄弱，因而給一些偷竊分子可乘之機，液壓油剎被盜的情況時有發(fā)生，給車主造成不必要的損失。
[0003]目前，市場上缺乏出現(xiàn)專門針對山地車液壓碟剎的防盜裝置，主要防盜技術(shù)依然集中于自行車的整體防盜，例如碟剎鎖安裝于碟剎盤孔中以卡住剎車盤，使車輪無法轉(zhuǎn)動，其他種類的自行車鎖，如鐵鏈鎖，U型鎖，折疊鎖等，其原理大致都是阻礙車輪轉(zhuǎn)動或讓車身固定于其他物體上，無法達(dá)到針對液壓碟剎防盜的目的。針對以上現(xiàn)狀與問題，需要設(shè)計出一種專門針對液壓碟剎的防盜裝置，切實保護液壓碟剎的安全。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型提供一種基于ATMEGA16的山地自行車液壓碟剎防盜裝置，應(yīng)用兩種不同類型的傳感器進行檢測，進一步減小液壓碟剎被盜風(fēng)險。該裝置占用面積較小，方便安裝與攜帶。
[0005]本實用新型采取的技術(shù)方案為:
[0006]基于ATMEGA16的山地自行車液壓碟剎防盜裝置，包括:安裝在液壓碟剎的制動盤上的金屬檢測傳感器；安裝在液壓碟剎的制動鉗體的進油管上的振動傳感器。
[0007]所述金屬檢測傳感器、所述振動傳感器連接第二數(shù)據(jù)處理模塊，第二數(shù)據(jù)處理模塊連接第二無線傳輸模塊，第二數(shù)據(jù)處理模塊連接第二報警模塊。
[0008]第二無線傳輸模塊與第一無線傳輸模塊通訊連接，所述第一無線傳輸模塊連接第一數(shù)據(jù)處理模塊，第一數(shù)據(jù)處理模塊連接第一報警模塊和密碼輸入模塊。
[0009]所述第一報警模塊為紅色發(fā)光二極管。
[0010]所述第二報警模塊包括揚聲器BUZl及揚聲器BUZl的驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路連接第二數(shù)據(jù)處理模塊。
[0011]所述密碼輸入模塊連接第二無線傳輸模塊，所述密碼輸入模塊為矩陣鍵盤。
[0012]所述第一數(shù)據(jù)處理模塊為ATMEGA16單片機。
[0013]所述第二數(shù)據(jù)處理模塊為ATMEGA16單片機。
[0014]所述第一無線傳輸模塊為nRF24L01無線收發(fā)芯片。
[0015]所述第二無線傳輸模塊均為nRF24L01無線收發(fā)芯片。
[0016]本實用新型一種基于ATMEGA16的山地自行車液壓碟剎防盜裝置，車主需要離開時，通過密碼輸入模塊輸入開啟密碼以開啟裝置，并調(diào)整金屬檢測傳感器位置使之處于制動鉗體正下方。當(dāng)液壓碟剎的制動鉗體或者與油管連接的手把被偷盜者撬動時，金屬檢測傳感器與振動傳感器輸出的電平值發(fā)生跳變，數(shù)據(jù)處理模塊檢測到這些信號變化后驅(qū)動報警模塊報警，同時驅(qū)動無線傳輸模塊發(fā)出報警信號。當(dāng)車主需要使用山地車時，可以通過密碼輸入模塊輸入關(guān)閉密碼以關(guān)閉裝置。輸入的密碼都可以通過無線傳輸模塊傳輸，方便車主遠(yuǎn)程開啟或者關(guān)閉該裝置。

【附圖說明】

[0017]圖1為本實用新型裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實用新型裝置的金屬檢測傳感器的電路圖；
[0019]圖3為本實用新型裝置的振動傳感器的電路圖；
[0020]圖4為本實用新型裝置的第一、第二無線傳輸模塊的電路圖；
[0021]圖5為本實用新型裝置的第二報警模塊電路圖；
[0022]圖6為本實用新型裝置的安裝示意圖；
[0023]圖7為本實用新型裝置的控制部分電路圖。

【具體實施方式】
[0024]基于ATMEGA16的山地自行車液壓碟剎防盜裝置，包括:安裝在液壓碟剎的制動盤I上的金屬檢測傳感器2 ;安裝在液壓碟剎的制動鉗體3的進油管4上的振動傳感器5。
[0025]圖1為裝置的系統(tǒng)框圖。本裝置由控制部分和功能部分組成。第一部分為車主手中的裝置控制部分，包括第一無線傳輸模塊9、第一報警模塊11、密碼輸入模塊12以及第一數(shù)據(jù)處理模塊10，其中以ATMEGA16單片機作為第一數(shù)據(jù)處理模塊10，矩陣鍵盤及按鍵作為密碼輸入模塊12，第一無線傳輸模塊9采用nRF24L01無線收發(fā)芯片，第一報警模塊11為一個紅色發(fā)光二極管。通過矩陣鍵盤將開啟或者關(guān)閉密碼輸入至ATMEGA16中后，ATMEGA16驅(qū)動nRF24L01無線收發(fā)芯片將該密碼傳輸至功能部分的nRF24L01芯片中，并且在發(fā)生偷盜行為時，ATMEGA16也會收到來自功能部分nRF24L01芯片的報警信號，并驅(qū)動發(fā)光二極管閃爍以提醒車輛使用者。本裝置的第二部分為安裝在山地自行車上的裝置功能部分，包括傳感器模塊、第二無線傳輸模塊7、第二報警模塊8以及第二數(shù)據(jù)處理模塊6。其中同樣以ATMEGA16單片機作為第二數(shù)據(jù)處理模塊6，nRF24L01無線收發(fā)芯片作為第二無線傳輸模塊7，第二報警模塊8為揚聲器及其驅(qū)動電路。nRF24L01芯片收到來自控制部分的開啟密碼后將其傳遞給AYMEGA16單片機，使該部分開始工作，ATMEGA16通過檢測傳感器模塊中金屬檢測傳感器2及振動傳感器5輸出信號的變化判斷是否有針對液壓碟剎的偷盜行為，在偷盜行為發(fā)生時驅(qū)動揚聲器BUZl發(fā)出報警信號，同時驅(qū)動nRF24L01芯片向控制部分發(fā)送報警信號。
[0026]圖2是金屬檢測傳感器的電路原理圖，其中高頻小型變壓器T、電位器RP1、電阻器R1、R2、R3、電容器C2、C3和3DG6型硅NPN晶體管Vl組成高頻振蕩器電路，由二極管Dl與D2、電容器C4和電阻器R4組成倍壓整流電路。電子開關(guān)電路則是由3DG6型硅NPN晶體管V2與S8050型硅NPN晶體管V3、電位器RP2、4N26型光耦合器Ul和電阻器R5、R6組成，信號輸出端VOUT與ATMEGA16單片機的PAO 口連接。金屬物體未靠近檢測探頭VIN時，高頻振蕩器振蕩工作，其輸出的振蕩信號經(jīng)倍壓整流電路后，產(chǎn)生一個直流電壓使V2飽和導(dǎo)通，V3和Ul截止，電子開關(guān)關(guān)閉使信號輸出端輸出低電平。當(dāng)有金屬物體靠近檢測探頭時，高頻振蕩器停振，V2截止，V3導(dǎo)通，Ul內(nèi)部的發(fā)光二極管點亮，使光敏晶體管導(dǎo)通，電子開關(guān)導(dǎo)通使電路輸出高電平。使用前先轉(zhuǎn)動制動盤使金屬檢測傳感器處于制動鉗體正下方，制動鉗體一般由金屬制成，當(dāng)偷盜者撬動制動鉗體或者制動盤時，金屬檢測傳感器與制動鉗體間的相對位置發(fā)生變化，超出金屬檢測傳感器的檢測范圍時，信號輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖?，ATMEGA16檢測到該電平變化后便驅(qū)動相關(guān)模塊實現(xiàn)防盜功能。
[0027]圖3是振動傳感器的電路原理圖，信號輸入端VIN為一個震動開關(guān)，該震動片緊貼與制動鉗體進油口相連的油管，當(dāng)未檢測到震動時，振動開關(guān)處于斷開狀態(tài)，反之處于連續(xù)的通、斷交替狀態(tài)。信號輸出端VOUT與ATMEGA16的PAl 口連接。對于電壓比較器LM393，當(dāng)“十”輸入端電位高于“一”端電位時，LM393輸出高電平，反之則輸出低電位。由圖3可以看出，電路處于常態(tài)時，調(diào)節(jié)電位器可以使LM393的“ 一 ”端電位高于“ + ”輸入端電位，芯片LM393輸出低電位，發(fā)光二極管點亮指示；震動發(fā)生時，由于震動開關(guān)會有閉合狀態(tài)使LM393的“一”輸入端電壓為O而低于“ + ”輸入端電位，芯片LM393輸出高電位信號。偷盜者撬動制動鉗體或把手剎時，會帶動油管發(fā)生振動，此時振動傳感器輸出端由低電平變?yōu)楦唠娖剑珹TMEGA16檢測到該電平變化后同樣可以驅(qū)動相關(guān)模塊實現(xiàn)防盜功能。
[0028]圖4是為無線傳輸模塊的電路原理圖。nRF24L01無線收發(fā)芯片工作在2.4GHz~2.5GHz的ISM頻段。該芯片功耗極低，主要有4種工作模式:接收模式、發(fā)送模式、待機模式、掉電模式，當(dāng)工作在發(fā)射模式下發(fā)射功率為OdBm時電流消耗為11.3mA，接收模式時為12.3mA，掉電模式和待機模式下電流消耗小于1mA。由圖可知，該電路由nRF24L01，電容 Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8，電阻 Rl、R2，電感 L1、L2、L3，晶振 XI，天線組成。nRF24L01 的 1-6 號引腳分別與 ATMEGA16 的 PB1、PB0、PB7、PB6、PB5、PB2 引腳相連，通過SPI協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸。ATMEGA16通過SPI對nRF24L01進行收發(fā)數(shù)據(jù)、待機等控制。
[0029]圖5是裝置功能部分的電路原理圖，其中標(biāo)有輸入輸出標(biāo)志的端子與nRF24L01芯片連接，標(biāo)有輸入標(biāo)志的端子與傳感器連接。ATMEGA16單片機檢測到傳感器輸出信號的變化后，PD4輸出高電平驅(qū)動揚聲器發(fā)聲，PB1、PB0、PB7、PB6、PB5和PB2驅(qū)動nRF24L01芯片向裝置控制部分發(fā)送報警信號(用程序?qū)崿F(xiàn)即為設(shè)定一個flag變量為特定常數(shù)并發(fā)送出去，控制部分接收到該常數(shù)后即認(rèn)定出現(xiàn)偷盜行為)。傳感器安裝位置示意圖如圖6。
[0030]圖7是裝置控制部分的電路原理圖，3行3列的矩陣鍵盤分別代表I到9這9個數(shù)字，最后一排的單個按鈕為確定按鍵，輸入輸出標(biāo)志對應(yīng)的端口與nRF24L01連接。通過矩陣鍵盤輸入五位開啟密碼，按下確定鍵后ATMEGA16通過nRF24L01芯片將這五位密碼發(fā)送至功能部分的nRF24L01芯片，功能部分的nRF24L01芯片將接收到的數(shù)據(jù)傳遞給ATMEGA16單片機后使后者開始驅(qū)動各t旲塊工作。當(dāng)控制部分的nRF24L01芯片將來自功能部分的報警信號傳遞給ATMEGA16單片機時，單片機的PCO端口輸出5HZ方波以驅(qū)動發(fā)光二極管Dl閃爍，達(dá)到報警與提醒的作用。輸入五位關(guān)閉密碼后的過程類似，此時功能部分的ATMEGA16單片機將不再驅(qū)動任何模塊。
【權(quán)利要求】
1.基于ATMEGA16的山地自行車液壓碟剎防盜裝置，包括:安裝在液壓碟剎的制動盤(I)上的金屬檢測傳感器(2);安裝在液壓碟剎的制動鉗體(3)的進油管(4)上的振動傳感器(5 );其特征在于，所述金屬檢測傳感器(2 )、所述振動傳感器(5 )連接第二數(shù)據(jù)處理模塊(6)，第二數(shù)據(jù)處理模塊(6)連接第二無線傳輸模塊(7)，第二數(shù)據(jù)處理模塊(6)連接第二報警模塊(8);第二無線傳輸模塊(7)與第一無線傳輸模塊(9)通訊連接，所述第一無線傳輸模塊(9)連接第一數(shù)據(jù)處理模塊(10)，第一數(shù)據(jù)處理模塊(10)連接第一報警模塊(11)和密碼輸入模塊(12)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于ATMEGA16的山地自行車液壓碟剎防盜裝置，其特征在于，所述第一報警模塊(11)為紅色發(fā)光二極管。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于ATMEGA16的山地自行車液壓碟剎防盜裝置，其特征在于，所述第二報警模塊(8)包括揚聲器(BUZ1)及揚聲器(BUZ1)的驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路連接第二數(shù)據(jù)處理模塊(6)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于ATMEGA16的山地自行車液壓碟剎防盜裝置，其特征在于，所述密碼輸入模塊(12)連接第二無線傳輸模塊(7)，所述密碼輸入模塊(12)為矩陣鍵盤。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于ATMEGA16的山地自行車液壓碟剎防盜裝置，其特征在于，所述第一數(shù)據(jù)處理模塊(10)為ATMEGA16單片機。6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述基于ATMEGA16的山地自行車液壓碟剎防盜裝置，其特征在于，所述第二數(shù)據(jù)處理模塊(6)為ATMEGA16單片機。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于ATMEGA16的山地自行車液壓碟剎防盜裝置，其特征在于，所述第一無線傳輸模塊(9)為nRF24L01無線收發(fā)芯片。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于ATMEGA16的山地自行車液壓碟剎防盜裝置，其特征在于，所述第二無線傳輸模塊(7)均為nRF24L01無線收發(fā)芯片。
【文檔編號】F16D66-00GK204284272SQ201420775693
【發(fā)明者】劉星宇, 黎安銘, 胡婕, 常俊曉 [申請人]三峽大學(xué)