基于 STM32 的智能电动车防盗与管理系统

1. 引言

随着电动车的普及，其防盗问题成为广大用户关注的焦点。智能电动车防盗与管理系统不仅能有效防止车辆被盗，还能为用户提供车辆状态监控、远程控制等便捷功能。本文设计了一款基于 STM32 的智能电动车防盗与管理系统，集成了防盗报警、车辆状态监测、远程通信等功能，旨在提升电动车的安全性和管理效率。

2. 系统设计

2.1 硬件设计

主控芯片：STM32L4 系列，低功耗高性能，满足系统长时间稳定运行需求，负责整体逻辑控制和数据处理。
传感器模块：
- 震动传感器：检测车辆是否受到异常震动。
- 倾斜传感器：监测车辆的倾斜状态。
- 电流传感器：实时监测电动车电池的电流情况。
- GPS 模块：获取车辆的实时位置信息。
报警模块：蜂鸣器和 LED 灯，在检测到异常时发出声光报警。
锁车模块：电磁锁，可通过系统控制实现车辆的锁定和解锁。
显示模块：OLED 显示屏，显示车辆的状态信息，如电量、位置等。
通信模块：LoRa 模块，实现长距离低功耗的数据传输，方便与远程管理平台通信。

2.2 软件设计

防盗监测模块：实时采集震动、倾斜等传感器数据，判断车辆是否存在被盗风险。
车辆状态监测模块：监测电池电流、电量等信息，为用户提供车辆健康状况。
远程通信模块：通过 LoRa 模块与远程管理平台进行数据交互，实现远程监控和控制。
报警控制模块：当检测到异常时，触发声光报警并向用户发送通知。

3. 系统功能模块

3.1 防盗监测模块

利用震动和倾斜传感器实时监测车辆状态，一旦检测到异常震动或倾斜，触发报警机制。

3.2 车辆状态监测模块

通过电流传感器和其他传感器，实时获取电池电量、电流等信息，并在 OLED 显示屏上显示。

3.3 数据显示与用户交互模块

OLED显示屏实时展示车辆状态信息，用户可通过按键查询更多详细信息。

3.4 远程监控与控制模块

通过 LoRa 模块将车辆状态数据上传至远程管理平台，用户可通过手机 APP 或网页远程监控车辆位置、状态，并进行锁车、解锁等操作。

4. 控制算法

4.1 防盗判断算法

根据震动和倾斜传感器数据判断车辆是否被盗。

int is_bike_stolen(int vibration, int tilt) {if (vibration > 50 || tilt > 30) return 1; // 被盗else return 0; // 正常
}

4.2 报警触发算法

当判断车辆被盗时，触发声光报警。

void trigger_alarm() {turn_on_buzzer();turn_on_led();send_notification();
}

4.3 数据上传算法

将车辆状态数据打包上传至远程管理平台。

void upload_vehicle_status(int battery, int position_x, int position_y) {char data_packet[128];sprintf(data_packet, "Battery: %d%%, Position: (%d, %d)", battery, position_x, position_y);send_to_lora(data_packet);
}

5. 代码实现

5.1 防盗监测与报警代码

void monitor_anti_theft() {int vibration = Vibration_Sensor_Read();int tilt = Tilt_Sensor_Read();if (is_bike_stolen(vibration, tilt)) trigger_alarm();
}

5.2 车辆状态监测与显示代码

void monitor_vehicle_status() {int battery = Battery_Sensor_Read();int position_x = GPS_Read_X();int position_y = GPS_Read_Y();OLED_Display("Battery: %d%%, Position: (%d, %d)", battery, position_x, position_y);upload_vehicle_status(battery, position_x, position_y);
}

5.3 远程控制代码

void handle_remote_command(char* command) {if (strcmp(command, "LOCK") == 0) lock_bike();else if (strcmp(command, "UNLOCK") == 0) unlock_bike();
}

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6. 系统调试与优化

传感器校准：对震动、倾斜、电流等传感器进行校准，确保数据的准确性。
报警优化：调整报警阈值和报警方式，减少误报，提高报警的可靠性。
通信优化：优化 LoRa 模块的通信参数，确保数据传输的稳定性和实时性。
用户体验优化：改进 OLED 显示屏的显示界面，增加更多实用信息，优化按键操作逻辑。

7. 结论与展望

本文设计的基于 STM32 的智能电动车防盗与管理系统，实现了车辆的防盗监测、状态监控和远程控制等功能，为电动车用户提供了更安全、便捷的使用体验。未来可以进一步拓展系统功能，如结合人工智能技术实现更精准的防盗判断，与城市交通管理系统对接，提供更多增值服务。