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第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容与方法

1.4 论文章节安排

第2章 系统总体分析

2.1 系统总体框图

2.2系统主控方案选型

2.3显示方案选择

2.4通信模块选择

第3章 系统电路设计

3.1 系统总体电路组成

3.2 主控电路设计

3.3 电源电路设计​

3.4 MPU6050模块电路设计

3.5 显示模块电路设计

3.6 继电器模块电路设计

第4章 系统软件设计

4.1 系统软件介绍

4.2 主程序流程图

4.3显示函数流程图

4.4处理函数流程设计

第5章 实物调试

5.1 整体实物构成

5.2 倾倒监测功能测试

5.3 开关锁功能测试

第6章 软件调试

6.1 软件介绍

6.2 车状态监测功能测试

6.3 报警功能测试

第7章 总结

参考文献

致谢

1　引 言

1.1 研究背景与意义

随着城市化进程的不断加快以及人们对绿色出行方式的日益青睐，自行车作为一种便捷、环保且健康的交通工具，在人们的日常生活中扮演着愈发重要的角色。然而，传统自行车车锁在安全性和使用便捷性方面存在诸多不足。一方面，普通的机械锁容易被撬盗，对于自行车的安全保障较为有限；另一方面，传统车锁缺乏智能化管理功能，例如车主无法远程知晓车辆的实时状态以及便捷地控制车锁开闭等情况。

在此背景下，基于STM32的自行车智能车锁应运而生，其有着重要的意义。从安全性角度来看，该智能车锁具备倾倒报警功能，当自行车受到外力作用发生倾倒时，无论是被不法分子试图挪动还是遭遇意外碰撞等情况，车锁都能迅速发出报警信号，这不仅可以震慑潜在的盗窃者，还能让车主及时察觉车辆的异常情况，第一时间采取相应措施，大大降低了自行车被盗的风险。

在便捷性方面，利用继电器实现开关锁，配合手机APP端的远程控制功能，车主无需再像使用传统车锁那样必须亲自到车旁进行操作，比如当有朋友临时需要借用自行车时，车主可以直接通过手机远程开锁，避免了当面交接钥匙等繁琐流程。同时，GPS定位功能更是一大亮点，它能让车主随时通过手机APP查看自行车所在位置，无论是在大型停车场中寻找自己的车辆，还是在车辆疑似丢失的情况下追踪其踪迹，都变得轻而易举，极大地提升了自行车使用过程中的管理效率和用户体验。

而且，电池供电的设计使得车锁安装和使用更加灵活，不受固定电源线路的束缚，能够适配更多不同的使用场景，进一步拓展了其应用范围。总之，这款基于STM32的自行车智能车锁为自行车的使用和管理带来了全新的智能化解决方案，契合当下人们对于出行工具安全、便捷等多方面的需求。

1.2 国内外研究现状

在当今全球范围内，对于自行车智能车锁的研究都呈现出积极发展的态势。

国外在自行车智能车锁领域起步相对较早，一些科技企业和研发团队投入了大量精力进行相关产品的开发与优化。在技术方面，已经较为成熟地运用了低功耗蓝牙技术，实现车锁与手机等移动设备的稳定连接，方便用户近距离操控车锁开闭，同时也注重通过多种传感器结合来提升车锁的安全性，比如将加速度传感器与陀螺仪等配合，精准检测车辆的倾倒、异常震动等情况，触发报警机制。在定位系统上，除了常见的GPS定位，还会融合如格洛纳斯、伽利略等多卫星定位系统，以提高定位的精准度与可靠性，让车主能更精确地掌握自行车位置。此外，部分国外产品在电池续航管理上也有深入研究，通过优化算法和选用低功耗芯片等方式，延长车锁单次充电后的使用时长，增强整体的实用性。

国内的研究也紧跟步伐，近年来发展十分迅速。随着物联网、智能硬件等技术的蓬勃发展，众多国内企业和科研机构也聚焦于自行车智能车锁的研发。在功能集成上，不断拓展创新，除了基本的远程开关锁、定位显示外，还会结合大数据、云计算等技术，为用户提供更多个性化服务，例如骑行轨迹记录、周边停车推荐等功能。在安全防护层面，国内的智能车锁研究注重提升防破解能力，采用加密通信协议等手段，防止车锁被不法分子通过技术手段非法开启。同时，在成本控制方面有着独特优势，致力于生产出性价比更高的产品，让更多普通消费者能够接受并使用智能车锁，推动自行车智能车锁在国内的普及应用。

不过，无论是国内还是国外，目前自行车智能车锁在面对复杂环境下的信号传输稳定性、极端情况下的电池续航保障以及应对新型盗窃手段的安全性等方面，仍存在继续提升和完善的空间，需要持续的研究与创新来不断优化产品性能。

1.3 研究内容与方法

本研究围绕自行车智能车锁展开，主要聚焦几方面内容。一是优化报警功能，通过改进传感器性能与算法，更精准检测车辆异常状态并及时报警。二是提升远程控制的稳定性，探索新的通信技术与加密方式，确保手机端远程开关锁操作顺畅且安全。三是提高定位精度，结合多种定位手段及数据融合技术，让车主能更精确知晓车辆位置。四是增强电池续航能力，研究节能电路设计与电源管理策略，延长车锁使用时长。

研究方式上，先是深入调研市场现有产品，分析其优缺点以明确改进方向。接着开展实验测试，模拟不同使用场景，收集各项数据进行分析评估，再根据结果反复优化设计，从而打造出性能更优的自行车智能车锁。