Principio di progettazione del sistema di rilevamento del veicolo nel parcheggio intelligente

Figura 1 Diagramma schematico del sistema di gestione del parcheggio Lo schema a blocchi di progettazione del controller è mostrato in Figura 2. Il sistema seleziona il microcomputer a chip singolo SPCE061A come chip di controllo principale. Il microcomputer a chip singolo rileva l'arrivo del veicolo attraverso il cambio di livello del segnale di lettura della carta e del circuito ad anello bloccato in fase. Il circuito dell'orologio DS1302 fornisce al sistema informazioni precise sull'orario e visualizza le informazioni sullo spazio di parcheggio e sull'orario in tempo reale guidando la scheda del display a LED. Il sistema ha un'interfaccia di comunicazione seriale con il computer superiore. Figura 2 schema a blocchi di progettazione complessiva del sistema di rilevamento del veicolo nel parcheggio intelligente

3. Introduzione al principio di sistema     3.1 rilevamento del veicolo     Il rilevamento accurato del veicolo è il prerequisito per il normale funzionamento del sistema. Attraverso il confronto di vari schemi, il rivelatore del veicolo di questo design adotta lo schema di rilevamento della bobina di induzione a terra. Il rivelatore del veicolo della bobina di induzione del suolo è un rivelatore del veicolo basato sul principio di induzione elettromagnetica. La bobina di induzione a terra ll è sepolta sotto la superficie stradale e una bobina ad anello con una certa corrente di lavoro viene avvolta da più conduttori di svolta e sepolta nella strada. Il circuito di accoppiamento composto da bobina di induzione al suolo è mostrato in Figura 3:

Fig. 3 circuito di oscillazione accoppiato

T è il trasformatore di isolamento, il rapporto di virata è 1:1, il triodo UL e U2 formano un oscillatore emettitore comune e la resistenza R3 è la resistenza dell'emettitore comune dei due triodi e forma un feedback positivo. Come elemento induttivo nel circuito di risonanza del rivelatore, la bobina di induzione al suolo forma la risonanza L C insieme al circuito di oscillazione del rivelatore del veicolo. Quando un veicolo passa attraverso, il flusso magnetico generato dalla corrente dell'unità nella bobina aumenterà, determinando un leggero cambiamento nel valore di induttanza della bobina e quindi cambierà la frequenza della risonanza LC. Questo cambiamento di frequenza viene utilizzato come segnale di ingresso del veicolo che passa attraverso la bobina di induzione a terra. Per rilevare questo cambiamento, il metodo comune consiste nel calcolare il numero di impulsi di oscillazione per unità di tempo da un microcomputer a chip singolo per determinare se l'auto sta arrivando. In questo progetto, è necessario rilevare il cambiamento di frequenza di due bobine di induzione a terra. Se il microcomputer a chip singolo viene utilizzato per misurare la variazione di frequenza di due segnali contemporaneamente, il sistema è relativamente grande e il programma è complesso, il che rende il microcomputer a chip singolo un pesante onere. Qui viene introdotto un nuovo metodo di rilevamento: il decoder audio PLL LM567 viene utilizzato per rilevare il cambiamento di frequenza. Lo schema del circuito di applicazione è mostrato in Figura 4:

Fig. 4 circuiti PLL La resistenza esterna e la capacità dei pin 5 e 6 di LM567 determinano la frequenza centrale di VCO in IC, fo = 1 / 1.1rc. Il pin 1 e il pin 2 sono solitamente collegati a terra per formare una rete di filtri di uscita e una rete di filtri passa-basso loop. La capacità collegata al pin 2 determina la larghezza di banda di cattura del circuito PLL. Il valore teorico della larghezza di banda può essere calcolato con questa formula:

Quando il decoder audio LM567 funziona, se la frequenza del segnale di ingresso rientra nella banda passante data, il PLL bloccherà il segnale. Allo stesso tempo, il transistor interno di LM567 è controllato e il pin 8 emette un livello basso, altrimenti emette un livello elevato. Quando la frequenza del segnale di ingresso è all'interno della banda passante, l'LM567 blocca e emette un livello basso. Generalmente, quando non c' è veicolo, la frequenza di oscillazione del circuito di accoppiamento rimarrà invariata entro un certo intervallo. Quando il veicolo passa attraverso la bobina di induzione a terra, la frequenza di oscillazione del circuito di accoppiamento cambierà. Inoltre, con i diversi modelli di veicoli e la qualità del ferro irregolare del veicolo stesso, il cambiamento di questa frequenza galleggerà anche entro un certo intervallo. Pertanto, attraverso l'esperimento, selezionare il valore di larghezza di banda di cattura LM567 appropriato, in modo che quando non c' è veicolo, anche se la frequenza del segnale di ingresso cambia leggermente, la frequenza mobile è all'interno della banda passante, l'LM567 è bloccato e l'uscita a 8 pin basso livello; Quando arriva un'auto, La frequenza cambia drasticamente e non è più nella banda passante e il pin 8 emetterà un livello elevato. In questo momento, il rilevamento se il veicolo sta arrivando viene trasformato nel rilevamento del livello. L'arrivo del veicolo può essere rilevato attivando l'interruzione esterna del microcomputer a chip singolo e non è necessario distinguere se il cambiamento di frequenza in questo momento è causato dall'arrivo del veicolo attraverso un programma complesso, che riduce notevolmente il difficoltà di programmazione.     3.2 altre parti di controllo     Il controllo dell'ascesa e della caduta della macchina delle aste del freno consiste nel controllare la marcia in avanti e la retromarcia del motore CC della macchina delle aste del freno. I livelli alti e bassi vengono emessi attraverso la porta di controllo del microcomputer a chip singolo per cooperare con il relè. Il avanti e il contrario possono essere realizzati aggiungendo tensioni positive e inverse ad entrambe le estremità del motore DC. Per la registrazione del tempo, il chip del calendario DS1302 è selezionato qui. DS1302 può registrare l'anno, mese, giorno, settimana, ora, minuto e secondo. Può essere collegato all'alimentazione di riserva e può sempre funzionare continuamente quando l'alimentazione principale è spenta. Il microcomputer SPCE061A del singolo chip può leggere in qualunque momento il momento corrente. La comunicazione con il computer host utilizza il modulo di comunicazione seriale asincrono universale (UART) di SPCE061A, che fornisce un'interfaccia standard full duplex. Con l'aiuto della funzione speciale del porto di iob e dell'interruzione di UART IRQ, realizza il collegamento con l'interfaccia di comunicazione seriale RS-232 configurata dal computer ospite e realizza la trasmissione tempestiva dei dati. Inoltre, la parte di prompt vocale utilizza i vantaggi di elaborazione vocale di SPCE061A. Utilizzando la libreria dell'algoritmo di compressione vocale SPCE061A e il DAC integrato, è possibile realizzare una chiara funzione di trasmissione vocale senza aggiungere chip vocale.    4. Progettazione principale del software del sistema     Il programma principale del sistema è principalmente responsabile dell'inizializzazione del sistema (inclusa l'inizializzazione di ciascuna porta IO, l'inizializzazione degli interrupt e l'inizializzazione DS1302) e la visualizzazione del tempo della scheda display a LED. Utilizzando l'interruzione della base temporale di 0,5 s di SPCE061A, leggere le informazioni sull'ora di DS1302 ogni 0,5 s e aggiornare il display a LED. La rilevazione delle informazioni della lettura della carta e delle informazioni del veicolo della bobina di induzione al suolo adotta la forma di trigger di interrupt esterno ed i vari controlli automatici sono realizzati nel programma di servizio di interrupt. Il flusso del programma del programma di servizio di interrupt principale è mostrato nelle figure 5 e 6:

Fig. 5 diagramma di flusso del programma di servizio di interruzione della lettura della carta Fig. Programma di servizio di interruzione della bobina di induzione a terra 6

Questo design utilizza SPCE061A per realizzare il rilevamento automatico dei veicoli dentro e fuori dal parcheggio, il decollo e l'atterraggio automatici della macchina della barra del freno e la visualizzazione in tempo reale delle informazioni sullo spazio di parcheggio. Con l'elaborazione delle informazioni della scheda IC e il sistema di elaborazione delle immagini, è possibile realizzare la gestione automatica del parcheggio intelligente. L'applicazione della bobina di induzione al suolo rende il rilevamento del veicolo accurato e garantisce l'affidabilità del sistema.     Riferimento:     Luo Feiya, fondazione per applicazioni MCU a 16 bit Lingyang, Pechino: Beijing University of Aeronautics and Astronautics Press, 2005     Zhao Hailan. Principio del tempo di visualizzazione in tempo reale DS1302. Tecnologia elettronica, 2004, 1:43-46     Feng Hongmei. Progettazione e implementazione del rilevatore di veicoli a bobina ad anello _ Journal of Qingdao University of science and technology 2 oo5, 26 (1): 448-451     Sull'autore: sun Congjun, femmina, nata nel 1984, è una studentessa laureata della School of electrical engineering, Southwest Jiaotong University. La sua principale direzione di ricerca è il controllo automatico e l'automazione. Zhang XiMao, Duan Guoyan, Scuola di ingegneria elettrica, Southwest Jiaotong University, Sichuan Engineering Vocational and Technical College