探析技术集成的校园公共自行车管理系统的设计思路论文

探析技术集成的校园公共自行车管理系统的设计思路论文“校园公共自行车”这一理念的提出，不仅为院校内师生出行提供了相应的出行工具，同时也是“低碳环保”理念的体现。正因为如此，很多院校都安排了相应的自行车点，以此来为校内师生提供出行工具。但是，在具体实践过程中，校园公共自行车本身也存在着一定的问题，就比如说，在使用过程中很难掌握车辆状态，部分学生借车不还等。而为了有效避免这些现象的发生，学校就需要对公共自行车进行管理。为了有效提高管理质量，笔者将对自行车管理系统进行具体分析。1公共自行车管理系统组成与运行原理在对校园公共自行车管理系统进行设计的过程中，其管理系统主要有5个部分，分别是现场监控单元、校园有线局域网、ZigBee校区传输网、数据仓库和监控平台。而在实际运行过程中，这一管理系统主要是将无线网络和有线局域网结合在一起，这样就能有效地完成数据传输，从而能最大程度地降低系统构建的经济成本，同时也能提高组网的灵活性。而在这一系统中，现场监控单元的主要作用就是对自行车存取这一方面进行管理，在具备这一单元后，一旦用户成功借出或归还自行车，其中所存在的微控制器就会将用户编码、车辆编码、存车点编码、借还状况等信息都一起发送到终端，管理人员最终能及时、有效地掌握这些数据。在实现过程中，现场监控平台的核心控制器主要使用了性能较高的STM32微控制器。这与传统的ZigBee网络有着较大的差异。使用这一控制器能够最大程度地减轻终端传输节点的工作负担，让其能够有效地进行网络信息传输。2校园公共自行车管理系统硬件设计在对校园公共自行车管理系统硬件方面进行设计的过程中，主要需要对以下几个方面进行设计：①ZigBee传输模块的设计。在对自行车ZigBee传输模块进行设计的过程中，为了保证ZigBee网络的稳定性，在对这一模块各个节点进行设计的过程中，可以使用Chipcon公司所生产的CC2430F64芯片。这样就能真正实现嵌入式ZigBee应用的片上系统，并且在应用这一芯片之后，只需要较少的外围器件就能有效地满足组网的需求，而且其还具有较多的工作模式，能够最大程度地满足系统对功耗这方面的需求。②监控单元的设计。在对现场监控单元硬件进行设计的过程中，每一个存车点都存在相应的监控单元，并且每个监控单元都能对一辆自行车的存取工作进行控制，同时将串口与终端传输节点连接在一起，这样就能形成相应的多机通信网络。③微控制器模块设计。在对微控制器模块进行设计的过程中，主要采用ST公司所生产的控制器STM32F205ZCT6。这一控制器有着较为良好的性能，工作频率较高，并且通信接口也较多。④读卡器设计。在对读卡器进行设计的过程中，其NFC通信芯片具体使用PN532这一具备较高集成化的非接触式通信收发器。在使用过程中，其工作频率能够达到13.56MHz，并且有6种不同的运行模式。⑤LCD显示模块设计。在对LCD显示模块进行设计的过程中，其显示控制器主要选用芯片ILI9320，然后将其与微控制器的FSMC接口连接在一起，这样就能有效地显示相应的操作信息。⑥电磁锁及其电源模块设计。在对电磁锁及其电源模块进行设计的过程中，两者都可以使用威宜斯公司所生产的产品。3校园公共自行车管理系统软件设计在对校园公共自行车管理系统软件方面进行设计的过程中，主要需要对以下几个方面进行设计：①现场监控单元。在对这一单元软件进行设计的过程中，所采用的方式依然是传统的“等待+中断”，这样就能在一定程度上减少移植操作系统所带来的内存消耗问题。应用这一软件设计方式，现场监控单元主程序在完成硬件初始化操作之后，就会及时进入到低功耗这一模式当中，最终等待中断子程序这一现象的发生。②ZigBee协议栈的移植。在对校园公共自行车管理系统软件进行设计的过程中，为了最大程度地降低建立ZigBee这一网络的难度，在对其软件进行设计的过程中，在每个节点上都移植了基于ZigBee2006标准的`协议栈Z-Stack。在使用这一协议的过程中，用户可以直接调用，并且还能最大程度地增强无线网络的安全性，确保整个系统在使用过程中的可靠性。③LwIP网络协议的移植。在管理系统设计过程中，虽然STM32F207VCT6内部已经集成了相应的以太网控制器，但是其所实现的功能仅仅是MAC层的功能，所以，在软件设计过程中，为了能够有效地和接入互联网设备通信，还需要移植相应的TCP/IP协议栈，而其中较为适合的就属LwIP网络协议。因为该协议本身就属于一种轻量级的协议栈，在使用过程中只需要少量的内存，所以在系统设计开发过程中十分适合。④数据仓库的设计。在对管理系统软件进行设计的过程中，数据仓库这一部分属于较为关键的部分，其主要的作用就是存储整个系统会使用到的数据。这一部分设计是否合理会直接对系统的运行造成影响。因此，在对其进行设计的过程中，一定要按照系统业务数据和地图数据的实际情况进行合理的设计。4结束语综上所述，本文主要对技术集成的校园公共自行车管理系统的设计进行了分析，通过对系统组成部分与运行原理进行相关概述，然后提出该系统硬件和软件方面的具体设计，以期能够有效提高校园公共自行车管理的质量。