共享單車憑借其靈活的租賃方式,成功地解決了城市出行“最后一公里”的問題,也在短期內(nèi)獲得到了極大的發(fā)展。完善共享單車智能鎖功能、提高其可靠性、降低功耗成為迫切實現(xiàn)的目標。論文設(shè)計了一種應(yīng)用于共享單車智能鎖的低功耗藍牙嵌入式系統(tǒng),并給出了以動態(tài)電源管理和動態(tài)電源頻率調(diào)整為主要方式的低功耗方案和具體設(shè)計,采用GPRS和GPS技術(shù)完成遠距離通信和定位功能。在硬件設(shè)計方面,選用CC2541低功耗藍牙芯片作為主控芯片;分別使用Ansoft HFSS和ADS軟件對天線及其匹配電路進行了參數(shù)設(shè)計和仿真;設(shè)計了觸摸按鍵、振動檢測等模塊,提出了兩種太陽能供電的電路方案并進行了對比選擇。在軟件設(shè)計方面,針對共享單車使用過程設(shè)計了不同情景的工作流程。使用BLE-CC254x-1.2.1協(xié)議棧和OSAL完成系統(tǒng)的功能實現(xiàn)和數(shù)據(jù)交互,制定了應(yīng)用層的接口協(xié)議,并使用AT指令完成了對GPRS和GPS模塊的控制。設(shè)計使用Altium Designer和IAR軟件分別完成了系統(tǒng)的硬件和軟件實現(xiàn)。為驗證實際效果,論文對智能鎖系統(tǒng)分別進行了功能性和指標性的驗證:對串口通信進行了實驗,并完成了抓包測試。結(jié)果證明系統(tǒng)與手機客戶端... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題背景與研究意義
    1.2 共享單車及智能鎖國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
        1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 低功耗藍牙技術(shù)概述
        1.3.1 短距離無線通信技術(shù)概述
        1.3.2 低功耗藍牙技術(shù)發(fā)展
    1.4 論文主要內(nèi)容
2 共享單車智能鎖系統(tǒng)設(shè)計方案
    2.1 智能鎖系統(tǒng)通信方案
    2.2 智能鎖系統(tǒng)硬件方案
    2.3 智能鎖系統(tǒng)硬件功耗分析與設(shè)計
    2.4 低功耗藍牙協(xié)議功耗分析與設(shè)計
        2.4.1 廣播功耗分析
        2.4.2 主從設(shè)備連接前功耗分析與設(shè)計
        2.4.3 從機在建立連接過程中的功耗分析與設(shè)計
    2.5 本章小結(jié)
3 共享單車智能鎖系統(tǒng)硬件設(shè)計
    3.1 智能鎖電源及充電電路
    3.2 智能鎖藍牙主控電路
        3.2.1 藍牙主控最小系統(tǒng)
        3.2.2 藍牙天線與匹配電路仿真
    3.3 智能鎖GPRS/GPS通信模塊電路
    3.4 智能鎖外圍功能電路
    3.6 本章小結(jié)
4 共享單車智能鎖系統(tǒng)軟件設(shè)計
    4.1 低功耗藍牙通信協(xié)議
    4.2 OSAL操作系統(tǒng)
    4.3 智能鎖系統(tǒng)軟件框架
        4.3.1 系統(tǒng)總體構(gòu)架制定
        4.3.2 情景方案分類設(shè)計
    4.4 智能鎖系統(tǒng)藍牙主控流程
        4.4.1 數(shù)據(jù)格式及藍牙協(xié)議制定
        4.4.2 智能鎖系統(tǒng)主要功能任務(wù)初始化
        4.4.3 智能鎖系統(tǒng)主控事件處理
    4.5 智能鎖系統(tǒng)GPRS/GPS網(wǎng)絡(luò)層
        4.5.1 智能鎖系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層任務(wù)初始化
        4.5.2 智能鎖系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層事件處理
    4.6 智能鎖系統(tǒng)軟件主函數(shù)構(gòu)建
    4.8 本章小結(jié)
5 共享單車智能鎖系統(tǒng)成果驗證與測試
    5.1 通信功能測試
    5.2 開關(guān)鎖功能測試
    5.3 智能鎖系統(tǒng)功耗計算與測試
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
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本文編號：3271059