设计说明书
总字数：12000+
本论文针对自行车防盗需求，设计了一款基于单片机的自行车智能锁。该智能锁采用STM32F103C8T6单片机作为主控芯片，通过多种传感器和模块的配合，实现了指纹识别开锁、震动检测报警和远程通信等功能。在硬件设计方面，使用太阳能板为锂电池供电，保证了智能锁的长时间运行。通过指纹模块和按键，用户可以方便地添加或删除指纹，同时利用指纹识别技术实现自动开锁功能。如果连续三次指纹识别错误，智能锁会发出声光报警，并通过GSM模块发送短信通知用户。此外，智能锁还配备了震动检测模块，当车辆在关锁状态下发生震动时，智能锁会触发报警并发送短信提醒用户。这一功能增强了自行车的防盗能力，并提高了用户的安全性。在软件设计方面，使用STM32F103C8T6单片机进行程序控制和逻辑处理，通过编程实现各项功能的协调与执行。同时，通过GSM模块实现与用户的远程通信，提供了远程锁定和解锁的便利。通过实验验证，本文设计的自行车智能锁在功能和可靠性上表现出良好的性能。然而，还有一些改进空间和发展方向可以进一步提升系统的性能和用户体验。
关键词：自行车智能锁；指纹识别；震动检测；GSM通信；单片机
This paper presents the design and implementation of a bicycle smart lock based on a microcontroller, addressing the demand for bicycle theft prevention. The smart lock utilizes the STM32F103C8T6 microcontroller as the main control chip and integrates multiple sensors and modules to achieve features such as fingerprint recognition for unlocking, vibration detection for alarm, and remote communication capabilities. The hardware design incorporates a solar panel to provide continuous power supply to the lock’s lithium battery, ensuring long-term operation.Users can conveniently add or delete fingerprints using the fingerprint module and buttons. Fingerprint recognition technology enables automatic unlocking when a valid fingerprint is detected. In the event of three consecutive fingerprint recognition failures, the smart lock triggers an audible and visual alarm and sends a notification via the GSM module, alerting the user of potential unauthorized access. Furthermore, the smart lock is equipped with a vibration detection module, which detects any movement while the lock is engaged, triggering an alarm and sending an alert message to the user’s mobile phone. This feature enhances the anti-theft capabilities of the bicycle and improves user safety.In terms of software design, the STM32F103C8T6 microcontroller is utilized for program control and logic processing. Through programming, the coordination and execution of various functions are achieved. The GSM module enables remote communication with the user, providing the convenience of remote locking and unlocking.Experimental validation demonstrates the reliable performance and functionality of the designed bicycle smart lock. However, there is still room for improvement and future development to further enhance the system’s performance and user experience..
Keywords：Bicycle smart lock；Fingerprint recognition； Vibration detection； GSM communication； Microcontroller
目 录
摘 要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文的主要内容
第二章 系统总体设计方案
2.1系统总体设计
2.2主要模块方案选择
2.2.1 主控模块方案选择
2.2.2 指纹检测模块方案选择
2.2.3 短信发送模块方案选择
第三章 硬件设计
3.1 主控模块电路设计
3.2 震动检测模块电路设计
3.3 指纹检测模块电路设计
3.4 充放电一体模块电路设计
3.5 GSM短信发送模块电路设计
3.6 继电器模块电路设计
3.7 按键模块电路设计
3.9 声光报警模块电路设计
第四章 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 系统主流程设计
4.3 独立按键
4.4 GSM模块子流程设计
第五章 实物制作与调试过程
5.1 电路焊接总图
5.2 指纹开锁检测实物测试
5.3 车辆震动实物测试
第六章 结论
参考文献
附录A：原理图
附录B：PCB
附录C：主程序
购买后可查看具体内容！