基于物联网的智能电动自行车充电柜

在生活中，电动自行车电池起火的新闻屡见不鲜，尤其是近期南京市发生的电动车楼内起火事件，更是给我们敲响了警钟。尽管在多数小区内都设有电动车充电桩，仍有人选择将电池带回家中充电。为了深入了解这一现象，我们进行了社区走访调查。

调查结果显示，现有的充电桩充电密度和效率尚不能满足居民的需求。很多居民因回家较晚而面临充电桩已满无法充电的困境。虽然高密度的电池充电柜已经投入使用，但由于其功率过高，根据政策规定需远离居民楼，且附近无法停车过夜。这导致居民不得不每天将电池或整辆自行车搬入楼内充电，增加了安全隐患。

针对调查中得到的问题，我们设计了一种新型的电动车电池充电柜，并融入了物联网技术。这款充电柜具备高密度存储电池的能力，有效减小了充电占用面积。同时，通过合理分配各充电柜的充电功率，相对于普通充电柜，降低了对电网的负载，提高了安全性，并减少了过冲过放的风险。

经过对设计的简化，我们完成了柜体模型的制作。该模型主要由工控机部分、外围硬件和框架组成。工控机上运行着一个多线程的Python程序，负责与外围设备通信、显示用户交互界面和与服务器通信。所有外围设备，包括hlw8032功率计、MOS管、温度计等硬件都连接到mega2560单片机上，并通过串口将信息发送给电脑。同时，单片机也可以接收电脑传递的消息以控制门的开启。

在服务器部分，我们采用MySQL数据库存储用户信息和柜体信息等。服务器后端同样使用Python编写。通过socket协议与柜体进行通信，我们实现了与用户的远程互动和管理员远程管理的功能。配合对数据库的读写操作，我们不仅可以实现开柜、取电池等操作，还可以自动分配充电柜，并按时段对不同柜子进行功率分配。这不仅减小了总体对电网的影响，还大大降低了传统电池充电柜的风险。

我们期望通过这一设计，为社区居民提供一种更加安全、高效的充电方法，从而减少潜在的安全隐患和灾难的发生。我们将继续努力完善这一设计，以期在未来的实际应用中发挥其重要作用。