基于蓝牙的智能车位锁设计

熊英鹏 毛佳昌

【摘 要】文章介绍了一种基于蓝牙的智能车位锁设计，其包括蓝牙车位锁装置以及车载蓝牙装置。当车辆靠近车位锁时，车载蓝牙装置发送配对信号给蓝牙车位锁装置，当匹配成功后，车位锁能够自动开启;当车辆离开车位锁时，蓝牙断开连接，车位锁自动上锁，整个过程无需人为操作。

【关键词】蓝牙;智能;车位锁

中图分类号： TN925;U491.7 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）25-0033-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.25.015

Design of Intelligent Parking Lock Based on Bluetooth

XIONG Ying-peng1 MAO jia-chang2

（1.School of electronic and information engineering，Hankou university，Wuhan Hubei 430212，China;

2.Changjiang Wuhan Waterway Bureau，Jingzhou Hubei 434000，China）

【Abstract】This paper introduces a design of intelligent parking lock based on bluetooth，which includes bluetooth parking lock device and car bluetooth device.When the vehicle approaches the parking lock，the car bluetooth device sends matching signals to the bluetooth parking lock device.When the match is successful，the parking lock will automatically open.When the car leaves the parking lock，the bluetooth disconnects and the parking lock automatically locks，the whole process does not need manual operation.

【Key words】Bluetooth;Intelligent;Parking lock

0 引言

目前，市面上的车位锁大多为机械式，车主都要下车把从机的起降杆撑起或放下然后上锁，使用非常麻烦。除传统机械式车位锁外，当前市面上还有遥控型车位锁和遮挡型车位锁。遥控型车位锁需要手动操控遥控器来控制车位锁的升降，不能实现自动升降;而遮挡型车位锁虽然可实现车位锁的自动升降，但是其不能适用于地下车库等光强变化不明显的地方。因此，设计一种能在任意环境下均能自动开关的车位锁具有一定的现实意义[1]。

1 系统结构及原理

该系统包括蓝牙车位锁装置以及车载蓝牙装置，其中车载蓝牙装置作为主机，蓝牙车位锁装置作为从机。主机的硬件包括MSP430F149单片机最小系统、蓝牙芯片HC-05模块、LCD1602液晶显示模块、矩阵键盘模块、EEPROM模块。从机的硬件包括MSP430F149单片机最小系统、蓝牙芯片HC-05模块、EEPROM模块、H桥驱动电路模块、以及减速电机。主机部分的结构框图如图1所示，从机部分的结构框图如图2所示。

2 系统硬件电路设计

2.1 MSP430F149单片机最小系统硬件设计

为了降低整个系统的功耗，选用MSP430F149芯片作为控制芯片，其具有超低功耗、强大的处理能力，以及从低功耗模式到唤醒模式的转换时间少等优点。

2.2 HC-05蓝牙模块硬件设计

HC-05是CSR主流蓝牙芯片，V2.0标准协议，串口模块工作电压3.3V[2][3]。系统用蓝牙模块与单片机的串口TX、RX端连接，通过相关指令来控制相应设备动作。其电路原理图如图3所示。

2.3 EEPROM模块硬件设计

EEPROM模块主要用来对用户设定的密码进行掉电保存，用以保证车位锁掉电后，用户密码不丢失。本设计采用AT24C02芯片，其采用的为I2C总线进行数据的传输，能够稳定高效的传输数据，电路原理图如图4所示。

2.4 LCD显示模块硬件设计

LCD1602显示模块主要用来方便用户修改密码、显示当前密码及当前蓝牙的连接状态以及对从机的操作是否成功，使操作更加方便。LCD1602显示模块电路原理图如图5所示，其中LCD1602的数据传输线D0-D7分别连接单片机的P4.0-P4.7管脚，用于显示车位锁当前状态数据。

2.5 矩阵键盘模块硬件设计

矩阵键盘模块主要用来设定从机的密码以及查看当前密码，方便用户操作。矩阵键盘模块的电路原理图如图6所示。

3 系统软件设计

3.1 蓝牙主机软件设计

蓝牙主机流程图如图7所示。

蓝牙主机模块一般放在车位主人的汽车上，主要是实现自动配对、自动连接、自动控制功能。软件流程设计首先是系统初始化，然后主机就会开始扫描从机设备，当扫描到从机设备时主机就会和从机设备进行尝试配对，只有和配对码一致的从机才能实现连接，当成功进行配对后，在LCD上会显示配对成功的信息。完成配对连接后检测是否有需要修改密码，若需要，由用户设定车位锁密码，设定完成后，主机发送修改密码的信号以及所要修改的密码给从机;若不需要，则直接发送默认的车位锁密码给从机。从机收到后，判断是否需要修改密码，若需要，则发送请求确认密码的信号给主机并暂存该密码;若不需要，则和默认的车位锁密码进行对比，若无误，则打开车位锁;若有误，则不进行动作。主机收到信号后，判断是否执行过修改密码的请求，若有，则发送确认密码的信号以及之前所设定的密码给从机;若没有，则不进行操作。若从机收到确认密码的信号，则与之前暂存的密码进行对比，若无误，则密码修改完成并将该密码存入EEPROM，同时打开车位锁并回传解锁成功的信号，若有误，则请求再次发送确认信号;若从机没有收到信号，则等待主机的下一次信号。当主机收到车位锁成功解锁的信号后，会将车位锁解锁成功的信息显示在LCD上。

3.2 蓝牙从机软件设计

蓝牙从机流程图如图8所示。

蓝牙从机主要功能是实现与主机的识别并在被主机识别的情况下接收主机的控制信号实现全自动的从机控制。下面是如何通过软件实现这些功能：首先系统初始化从机等待主动申请配对的主机配对申请，当申请到来时从机会和主机进行配对操作，如果配对密码不一致，则继续等待主机的信号;当完成配对后从机会判断是否需要修改密码。若需要修改密码，则发送请求确认密码的信号给主机，主机收到确认请求后，会发送确认密码的信号给从机，从机收到信号后，与之前暂存的密码进行对比，若无误，则将该密碼存入EEPROM中，同时打开车位锁并回传车位锁解锁成功的信号;若有误，则车位锁保持关闭状态并回传再次发送确认信号的请求;若不需要，则与默认的车位锁密码进行对比，若密码正确，则打开车位锁并回传车位锁解锁成功的信号;若密码错误，则保持车位锁关闭状态并回传再次发送车位锁密码的请求。

4 结束语

文章介绍了一种基于蓝牙的智能车位锁设计，包括硬件设计和软件设计。经过测试，该车位锁能够在任意环境下实现自动开启和关闭，更加方便人们的使用。

【参考文献】

[1]李渊博，张红雨，牛嘉祥.基于蓝牙的智能车位锁设计[J].电子设计工程，2017，25（13）：126-129+134.

[2]贾琪，严李强，李金合.基于蓝牙技术的智能车位锁的设计与实现[J].电子制作，2017（19）：31-33+98.

[3]姚兵兵.基于BLE智能车位锁的设计与实现[D].东南大学，2017.