インテリジェント駐車場における車両検出システムの設計原理

図1駐車管理システムの概略図コントローラの設計ブロック図を図2に示します。 システムは、SPCE061Aシングルチップマイクロコンピュータを主制御チップとして選択します。 シングルチップマイクロコンピュータは、カード読み取り信号と位相ロックループ回路のレベル変更を通じて車両の到着を検出します。 DS1302クロック回路は、システムに正確な時間情報を提供し、LEDディスプレイボードを駆動することにより、駐車スペースと時間情報をリアルタイムで表示します。 システムには、上部コンピューターとのシリアル通信インターフェースがあります。図2インテリジェント駐車場の車両検出システムの全体的な設計ブロック図

3. システム原理の绍介     3.1車両検出     正確な車両検出は、システムの通常の動作のための前提条件です。 さまざまなスキームの比較を通じて、この設計の車両検出器は、地上誘導コイル検出スキームを採用しています。 地上誘導コイル車両検出器は、電磁誘導の原理に基づく車両検出器です。 接地誘導コイルllは路面の下に埋められ、特定の作動電流を備えたリングコイルがマルチターン導体によって巻かれ、道路に埋められます。 接地誘導コイルで構成されるカップリング回路を図3に示します。

図。 3つのカップリングされた発振回路

Tは分離変圧器、巻数比は1:1、トライオードULとU2は共通エミッター発振器を形成し、抵抗R3は2つのトライオードの共通エミッター抵抗であり、正のフィードバックを形成します。 検出器共振回路の誘導素子として、接地誘導コイルは車両検出器の発振回路とともにL C共振を形成します。 車両が通過すると、コイル内の単位電流によって発生する磁束が増加し、コイルのインダクタンス値がわずかに変化し、LC共振の周波数が変化します。 この周波数の変化は、接地誘導コイルを通過する車両の入力信号として使用されます。 この変化を検出するための一般的な方法は、シングルチップマイクロコンピューターで単位時間あたりの発振パルス数を計算して、車が来るかどうかを判断することです。 この設計では、2つの接地誘導コイルの周波数変化を検出する必要がある。 シングルチップマイクロコンピュータを使用して2つの信号の周波数変化を同時に測定すると、システムは比較的大きく、プログラムは複雑になり、シングルチップマイクロコンピュータは大きな負担になります。 ここでは、新しい検出方法を紹介します。PLLオーディオデコーダLM567を使用して周波数の変化を検出します。 アプリケーション回路図を図4に示します。

図。 4 PLL回路LM567のピン5と6の外部抵抗と容量は、ICのVCOの中心周波数、fo = 1/1.1rcを決定します。 ピン1とピン2は通常、グラウンドに接続され、出力フィルターネットワークとループローパスフィルターネットワークを形成します。 ピン2に接続されたキャパシタンスは、PLL回路のキャプチャ帯域幅を決定する。 帯域幅の理論値は、次の式で計算できます。

オーディオデコーダLM567が動作するとき、入力信号周波数が与えられた通過帯域内にある場合、PLLは信号をロックする。 同時に、LM567の内部トランジスタはオンに制御され、ピン8は低レベルを出力し、それ以外の場合は高レベルを出力します。 入力信号周波数がパスバンド内にあるとき、LM567はロックし、低レベルを出力する。 一般に、車両がない場合、カップリング回路の発振周波数は一定の範囲内で変化しない。 車両が接地誘導コイルを通過すると、カップリング回路の発振周波数が変化します。 さらに、さまざまな車両モデルと車両自体の不均一な鉄の品質により、この周波数の変化も一定の範囲内に浮かびます。 したがって、実験を通じて、適切なLM567キャプチャ帯域幅値を選択して、車両がない場合、入力信号周波数はわずかに変化しますが、フローティング周波数は通過帯域内にあり、LM567はロックされ、8ピン出力は低レベル; 車が到着したとき、周波数は劇的に変化し、もはや通過帯域ではなく、ピン8は高レベルを出力します。 このとき、車両が来ているかどうかの検出は、レベルの検出に変換される。 車両の到着は、シングルチップマイクロコンピュータの外部割り込みをトリガーすることによって感知することができ、現時点での周波数変化が複雑なプログラムによる車両の到着によって引き起こされているかどうかを区別する必要はありません。プログラミングの難しさ。     3.2その他の制御部品     ブレーキロッドマシンの上昇と下降を制御することは、ブレーキロッドマシンのDCモーターの前後を制御することです。 高レベルと低レベルは、リレーと協力するためにシングルチップのマイクロコンピュータ制御ポートを介して出力されます。 フォワードとリバースは、DCモーターの両端に正と逆の電圧を加えることで実現できます。 時間記録のために、DS1302カレンダーチップはここで選択されます。 DS1302は、年、月、日、週、時間、分、秒を記録できます。 バックアップ電源に接続することができ、主電源がオフになっているときは常に継続的に動作することができます。 シングルチップマイクロコンピュータSPCE061Aは、いつでも現在の時刻を読み取ることができます。 ホストコンピュータとの通信は、全二重標準インターフェースを提供するSPCE061Aのユニバーサル非同期シリアル通信モジュール (UART) を使用します。 IobポートとUART IRQ割り込みの特別な機能の助けを借りて、ホストコンピュータによって構成されたRS-232シリアル通信インターフェースとのcomリンクを実現し、タイムリーなデータ送信を実現します。 さらに、音声プロンプト部分はSPCE061Aの音声処理の利点を利用します。 SPCE061A音声圧縮アルゴリズムライブラリと内蔵DACを使用すると、音声チップを追加せずにクリアな音声放送機能を実現できます。    4. システムの主なソフトウェア設計     システムのメインプログラムは、主にシステムの初期化 (各IOポートの初期化、割り込みの初期化、DS1302の初期化を含む) 、およびLEDディスプレイボードの時間表示を担当します。 SPCE061Aの0.5秒のタイムベース割り込みを使用して、0.5秒ごとにDS1302の時間情報を読み取り、LEDディスプレイを更新します。 接地誘導コイルのカード読み取り情報と車両情報の検出は、外部割り込みトリガーの形式を採用しており、割り込みサービスプログラムではさまざまな自動制御が実現されています。 メイン割り込みサービスプログラムのプログラムフローを図5と図6に示します。

図。 5カード読み取り割り込みサービスプログラムのフローチャート図。 6地上誘導コイル割り込みサービスプログラム

この設計では、SPCE061Aを使用して、駐車場に出入りする車両の自動検出、ブレーキロッドマシンの自動離着陸、駐車スペース情報のリアルタイム表示を実現しています。 ICカード情報処理および画像処理システムにより、インテリジェント駐車場の自動管理を実現することができます。 接地誘導コイルの適用により、車両の検出が正確になり、システムの信頼性が保証されます。     参照:     Luo Feiya、Lingyang 16ビットMCUアプリケーション財団、北京: 北京航空宇宙大学出版局、2005年     趙ハイラン。 DS1302リアルタイム表示時間の原理。 電子技術、2004年、1:43-46     風水Hongmei。 リングコイル車両検出器の設計と実装 _ 青島科学技術大学ジャーナル2oo5、26 (1): 448-451     著者について: 1984年に生まれた女性のsunCongjunは、南西交通大学の電気工学部の大学院生です。 彼女の主な研究の方向性は自動制御と自動化です。 Zhang XiMao、Duan Guoyan、電気工学部、南西交通大学、四川工学専門学校