Principio de diseño del sistema de detección de vehículos en estacionamiento inteligente

Figura 1 Diagrama esquemático del sistema de gestión de estacionamiento El diagrama de bloques de diseño del controlador se muestra en la Figura 2. El sistema selecciona el microordenador de un solo chip SPCE061A como el chip de control principal. El microordenador de un solo chip detecta la llegada del vehículo a través del cambio de nivel de la señal de lectura de la tarjeta y el circuito de bucle de bloqueo de fase. El circuito de reloj DS1302 proporciona al sistema información precisa sobre el tiempo y muestra la información del espacio de estacionamiento y del tiempo en tiempo real al conducir la placa de visualización LED. El sistema tiene una interfaz de comunicación en serie con el ordenador superior. Figura 2 Diagrama de bloques de diseño general del sistema de detección del vehículo en el estacionamiento inteligente

3. Introducción al principio del sistema     3,1 detección de vehículos     La detección precisa del vehículo es el requisito previo para el funcionamiento normal del sistema. A través de la comparación de varios esquemas, el detector del vehículo de este diseño adopta el esquema de detección de la bobina de inducción de tierra. El detector del vehículo de la bobina de inducción de tierra es un detector del vehículo basado en el principio de la inducción electromagnética. La bobina de inducción de tierra ll está enterrada debajo de la superficie de la carretera y una bobina de anillo con una cierta corriente de trabajo es enrollada por conductores de múltiples giros y enterrada en la carretera. El circuito de acoplamiento compuesto por bobina de inducción de tierra se muestra en la Figura 3:

¡Fig! 3 circuito de oscilación acoplado

T es el transformador de aislamiento, la relación de vueltas es 1:1, el UL triodo y U2 forman un oscilador emisor común, y la resistencia R3 es la resistencia al emisor común de los dos triodos y forma retroalimentación positiva. Como elemento inductivo en el circuito de resonancia del detector, la bobina de inducción de tierra forma resonancia L C junto con el circuito de oscilación del detector del vehículo. Cuando un vehículo pasa a través, el flujo magnético generado por la corriente de la unidad en la bobina aumentará, lo que resultará en un ligero cambio en el valor de inductancia de la bobina, y luego cambiará la frecuencia de la resonancia LC. Este cambio en la frecuencia se utiliza como la señal de entrada del vehículo que pasa a través de la bobina de inducción de tierra. Para detectar este cambio, el método común es calcular el número de pulsos de oscilación por unidad de tiempo mediante un microordenador de un solo chip para determinar si viene el automóvil. En este diseño, es necesario detectar el cambio de frecuencia de dos bobinas de inducción de tierra. Si el microordenador de un solo chip se utiliza para medir el cambio de frecuencia de dos señales al mismo tiempo, el sistema es relativamente grande y el programa es complejo, lo que hace que el microordenador de un solo chip soporta una carga pesada. Aquí se introduce un nuevo método de detección: el decodificador de audio PLL LM567 se utiliza para detectar el cambio de frecuencia. El diagrama del circuito de aplicación se muestra en la Figura 4:

¡Fig! 4 circuito PLL La resistencia externa y la capacitancia de los pines 5 y 6 de LM567 determinan la frecuencia central de VCO en IC, fo = 1 / 1.1rc. El pin 1 y el pin 2 generalmente están conectados a tierra para formar una red de filtro de salida y una red de filtro de paso bajo de bucle. La capacitancia conectada al pin 2 determina el ancho de banda de captura del circuito PLL. El valor teórico del ancho de banda se puede calcular mediante esta fórmula:

Cuando el decodificador de audio LM567 funciona, si la frecuencia de la señal de entrada cae dentro de la banda de paso dada, el PLL bloqueará la señal. Al mismo tiempo, el transistor interno de LM567 se controla y el pin 8 emite un nivel bajo, de lo contrario, emite un nivel alto. Cuando la frecuencia de la señal de entrada está dentro de la banda de paso, el LM567 bloquea y emite un nivel bajo. Generalmente, cuando no hay vehículo, la frecuencia de oscilación del circuito de acoplamiento permanecerá inalterada dentro de un cierto rango. Cuando el vehículo pasa a través de la bobina de inducción de tierra, la frecuencia de oscilación del circuito de acoplamiento cambiará. Además, con los diferentes modelos de vehículos y la desigual calidad de hierro del propio vehículo, el cambio de esta frecuencia también flotará dentro de un cierto rango. Por lo tanto, a través del experimento, seleccione el valor de ancho de banda de captura LM567 apropiado, de modo que cuando no hay vehículo, aunque la frecuencia de la señal de entrada cambia ligeramente, la frecuencia flotante está dentro de la banda de paso, el LM567 está bloqueado y la salida de 8 pines de bajo nivel; Cuando llega un coche, La frecuencia cambia drásticamente y ya no está en la banda de paso, y el pin 8 emitirá un alto nivel. En estos momentos, la detección de si viene el vehículo se transforma en la detección del nivel. La llegada del vehículo se puede detectar activando la interrupción externa del microordenador de un solo chip, y no hay necesidad de distinguir si el cambio de frecuencia en este momento es causado por la llegada del vehículo a través de un programa complejo, lo que reduce en gran medida la dificultad de programación.     3,2 otras piezas de control     Controlar la subida y caída de la máquina de la barra de freno es controlar el avance y la marcha atrás del motor de CC de la máquina de la barra de freno. Los niveles altos y bajos se emiten a través del puerto de control del microordenador de un solo chip para cooperar con el relé. El avance y el retroceso se pueden realizar agregando voltajes positivos e inversos en ambos extremos del motor de CC. Para la grabación de tiempo, aquí se selecciona el chip de calendario DS1302. DS1302 puede grabar el año, mes, día, semana, hora, minuto y segundo. Se puede conectar a la fuente de alimentación de respaldo y siempre puede funcionar continuamente cuando se apaga la fuente de alimentación principal. El microordenador de un solo chip SPCE061A puede leer la hora actual en cualquier momento. La comunicación con el ordenador host utiliza el módulo de comunicación serie asincrónico universal (UART) de SPCE061A, que proporciona una interfaz estándar dúplex completa. Con la ayuda de la función especial del puerto iob y la interrupción de UART IRQ, se da cuenta del enlace com con la interfaz de comunicación serie RS-232 configurada por la computadora host, y se da cuenta de la transmisión oportuna de datos. Además, la parte de aviso de voz hace uso de las ventajas de procesamiento de voz de SPCE061A. Usando la biblioteca de algoritmos de compresión de voz SPCE061A y DAC incorporado, la función de transmisión de voz clara se puede realizar sin agregar chip de voz.    4. Diseño de software principal del sistema     El programa principal del sistema es principalmente responsable de la inicialización del sistema (incluida la inicialización de cada puerto IO, la inicialización de interrupciones y la inicialización DS1302) y la visualización de la hora de la placa de visualización LED. Usando la interrupción de la base de tiempo 0. 5S de SPCE061A, lea la información de tiempo de DS1302 cada 0. 5S y actualice la pantalla LED. La detección de la información de lectura de tarjetas y la información del vehículo de la bobina de inducción de tierra adopta la forma de gatillo de interrupción externo, y se realizan varios controles automáticos en el programa de servicio de interrupción. El flujo de programa del programa principal de servicio de interrupción se muestra en las figuras 5 y 6:

¡Fig! 5 diagrama de flujo del programa de servicio de interrupción de lectura de tarjetas La Fig. 6 bobina de inducción de tierra programa de servicio de interrupción

Este diseño utiliza SPCE061A para realizar la detección automática de vehículos dentro y fuera del estacionamiento, el despegue y aterrizaje automático de la máquina de barras de freno y la visualización en tiempo real de la información del espacio de estacionamiento. Con el procesamiento de información de la tarjeta IC y el sistema de procesamiento de imágenes, se puede realizar la gestión automática del estacionamiento inteligente. La aplicación de la bobina de inducción de tierra hace que la detección del vehículo sea precisa y garantiza la fiabilidad del sistema.     Referencia:     Luo Feiya, Fundación de aplicaciones MCU de Lingyang de 16 bits, Beijing: Prensa de la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Beijing, 2005     ¡Zhao Hailan! Principio de tiempo de visualización en tiempo real DS1302. Tecnología electrónica, 2004, 1:43-46     ¡Feng Hongmei! Diseño e implementación del detector de vehículos de bobina de anillo _ Revista de la Universidad de ciencia y tecnología de Qingdao 2oo5, 26 (1): 448-451     Acerca del autor: sun Congjun, mujer, nacida en 1984, es estudiante de posgrado de la Escuela de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Southwest Jiaotong. Su principal dirección de investigación es el control automático y la automatización. Zhang XiMao... Duan Guoyan... School de ingeniería eléctrica Southwest Jiaotong University... Sichuan Engineering Vocational y Technical College