Principe de conception du système de détection de véhicule dans un parking intelligent

Figure 1 Schéma du système de gestion du stationnement Le schéma de principe de conception du contrôleur est illustré à la figure 2. Le système sélectionne le micro-ordinateur à puce unique SPCE061A comme puce de contrôle principale. Le micro-ordinateur à puce unique détecte l'arrivée du véhicule grâce au changement de niveau du signal de lecture de carte et du circuit de boucle à verrouillage de phase. Le circuit d'horloge DS1302 fournit au système des informations horaires précises et affiche l'espace de stationnement et les informations de temps en temps réel en conduisant le tableau d'affichage LED. Le système a une interface de communication série avec l'ordinateur supérieur. Figure 2 schéma de principe global du système de détection de véhicule dans un parking intelligent

3. Introduction au principe du système     3.1 détection de véhicule     La détection précise du véhicule est la condition préalable au fonctionnement normal du système. Grâce à la comparaison de divers schémas, le détecteur de véhicule de cette conception adopte le schéma de détection de bobine d'induction de terre. Le détecteur de véhicule à bobine d'induction au sol est un détecteur de véhicule basé sur le principe de l'induction électromagnétique. La bobine d'induction au sol ll est enterrée sous la surface de la route et une bobine annulaire avec un certain courant de travail est enroulée par des conducteurs à plusieurs tours et enterrée dans la route. Le circuit de couplage composé d'une bobine d'induction de terre est illustré à la figure 3:

Fig. 3 circuit d'oscillation couplé

T est le transformateur d'isolement, le rapport de tours est de 1:1, la triode UL et U2 forment un oscillateur émetteur commun, et la résistance R3 est la résistance d'émetteur commune des deux triodes et forme une rétroaction positive. En tant qu'élément inductif dans le circuit de résonance du détecteur, la bobine d'induction de masse forme une résonance L C avec le circuit d'oscillation du détecteur de véhicule. Lorsqu'un véhicule passe à travers, le flux magnétique généré par le courant unitaire dans la bobine augmentera, entraînant un léger changement de la valeur d'inductance de la bobine, puis changera la fréquence de résonance LC. Ce changement de fréquence est utilisé comme signal d'entrée du véhicule passant à travers la bobine d'induction de terre. Afin de détecter ce changement, la méthode courante consiste à calculer le nombre d'impulsions d'oscillation par unité de temps par micro-ordinateur à puce unique pour déterminer si la voiture arrive. Dans cette conception, il est nécessaire de détecter le changement de fréquence de deux bobines d'induction de terre. Si le micro-ordinateur à puce unique est utilisé pour mesurer le changement de fréquence de deux signaux en même temps, le système est relativement grand et le programme est complexe, ce qui fait supporter au micro-ordinateur à puce unique un lourd fardeau. Une nouvelle méthode de détection est introduite ici: le décodeur audio PLL LM567 est utilisé pour détecter le changement de fréquence. Le schéma de circuit d'application est montré dans la figure 4:

Fig. 4 circuit PLL La résistance externe et la capacité des broches 5 et 6 du LM567 déterminent la fréquence centrale du VCO en IC, fo = 1/1. 1rc. La broche 1 et la broche 2 sont généralement connectées à la terre pour former un réseau de filtres de sortie et un réseau de filtres passe-bas en boucle. La capacité connectée à la broche 2 détermine la bande passante de capture du circuit PLL. La valeur théorique de la bande passante peut être calculée par cette formule:

Lorsque le décodeur audio LM567 fonctionne, si la fréquence du signal d'entrée tombe dans la bande passante donnée, le PLL verrouille le signal. Dans le même temps, le transistor interne de LM567 est contrôlé, et la broche 8 émet un niveau bas, sinon il émet un niveau élevé. Lorsque la fréquence du signal d'entrée est dans la bande passante, le LM567 se verrouille et émet un niveau bas. Généralement, lorsqu'il n'y a pas de véhicule, la fréquence d'oscillation du circuit de couplage restera inchangée dans une certaine plage. Lorsque le véhicule traverse la bobine d'induction de terre, la fréquence d'oscillation du circuit de couplage changera. De plus, avec les différents modèles de véhicules et la qualité de fer inégale du véhicule lui-même, le changement de cette fréquence flottera également dans une certaine plage. Par conséquent, grâce à l'expérience, sélectionnez la valeur de bande passante de capture LM567 appropriée, de sorte que lorsqu'il n'y a pas de véhicule, bien que la fréquence du signal d'entrée change légèrement, la fréquence flottante est dans la bande passante, le LM567 est verrouillé et la sortie à 8 broches bas niveau; Quand une voiture arrive, La fréquence change radicalement et n'est plus dans la bande passante, et la broche 8 produira un niveau élevé. À ce moment, la détection de l'arrivée du véhicule se transforme en détection du niveau. L'arrivée du véhicule peut être détectée en déclenchant l'interruption externe du micro-ordinateur à puce unique, et il n'est pas nécessaire de distinguer si le changement de fréquence à ce moment est causé par l'arrivée du véhicule à travers un programme complexe, ce qui réduit considérablement la difficulté de programmation.     3.2 autres pièces de contrôle     Le contrôle de la montée et de la chute de la machine à tige de frein consiste à contrôler l'avant et la marche arrière du moteur à courant continu de la machine à tige de frein. Les niveaux haut et bas sont émis via le port de commande de micro-ordinateur à puce unique pour coopérer avec le relais. L'avant et l'inverse peuvent être réalisés en ajoutant des tensions positives et inversées aux deux extrémités du moteur à courant continu. Pour l'enregistrement du temps, la puce de calendrier DS1302 est sélectionnée ici. DS1302 peut enregistrer l'année, le mois, le jour, la semaine, l'heure, la minute et la seconde. Il peut être connecté à l'alimentation de secours et peut toujours fonctionner en continu lorsque l'alimentation principale est coupée. Le micro-ordinateur à puce unique SPCE061A peut lire l'heure actuelle à tout moment. La communication avec l'ordinateur hôte utilise le module de communication série asynchrone universel (UART) de SPCE061A, qui fournit une interface standard en duplex intégral. Avec l'aide de la fonction spéciale du port iob et de l'interruption UART IRQ, il réalise le lien com avec l'interface de communication série RS-232 configurée par l'ordinateur hôte, et réalise la transmission en temps opportun des données. De plus, la partie d'invite vocale utilise les avantages du traitement vocal de SPCE061A. En utilisant la bibliothèque d'algorithmes de compression vocale SPCE061A et le DAC intégré, la fonction de diffusion vocale claire peut être réalisée sans ajouter de puce vocale.    4. Conception logicielle principale du système     Le programme principal du système est principalement responsable de l'initialisation du système (y compris l'initialisation de chaque port IO, l'initialisation d'interruption et l'initialisation DS1302), et l'affichage de l'heure du tableau d'affichage LED. En utilisant l'interruption de base de temps de 0,5 s de SPCE061A, lisez les informations de temps de DS1302 tous les 0,5 s et actualisez l'affichage LED. La détection des informations de lecture de carte et des informations sur le véhicule de la bobine d'induction au sol adopte la forme d'un déclencheur d'interruption externe, et diverses commandes automatiques sont réalisées dans le programme de service d'interruption. Le flux de programme du programme principal du service d'interruption est illustré aux figures 5 et 6:

Fig. 5 organigramme du programme de service d'interruption de lecture de carte Fig. 6 programme de service d'interruption de bobine d'induction au sol

Cette conception utilise SPCE061A pour réaliser la détection automatique des véhicules dans et hors du parking, le décollage et l'atterrissage automatiques de la machine de tige de frein et l'affichage en temps réel des informations sur les places de stationnement. Avec le système de traitement de l'information de carte IC et de traitement d'image, la gestion automatique du parking intelligent peut être réalisée. L'application de la bobine d'induction de terre rend la détection du véhicule précise et assure la fiabilité du système.     Référence:     Luo Feiya, Fondation de demande MCU Lingyang 16 bits, Pékin: Beijing University of Aeronautics and Astronautics Press, 2005     Zhao Hailan. Principe du temps d'affichage en temps réel DS1302. Technologie électronique, 2004, 1:43-46     Feng Hongmei. Conception et mise en œuvre du détecteur de véhicule à bobine annulaire _ Journal of Qingdao University of Science and Technology 2oo5, 26 (1): 448-451     À propos de l'auteur: sun Congjun, femme, née en 1984, est une étudiante diplômée de l'École de génie électrique de l'Université Southwest Jiaotong. Sa principale direction de recherche est le contrôle automatique et l'automatisation. Zhang XiMao, Duan Guoyan, École de génie électrique, Université Southwest Jiaotong, Collège professionnel et technique d'ingénierie du Sichuan