지능형 주차장에 차량 탐지 시스템의 설계 원리

그림 1 주차 관리 시스템의 개략도 컨트롤러 설계 블록 다이어그램은 그림 2 에 나와 있습니다. 시스템은 SPCE061A 단일 칩 마이크로 컴퓨터를 주 제어 칩으로 선택합니다. 단일 칩 마이크로 컴퓨터는 카드 판독 신호 및 위상 고정 루프 회로의 레벨 변경을 통해 차량의 도착을 감지합니다. DS1302 클럭 회로는 시스템에 정확한 시간 정보를 제공하고 LED 디스플레이 보드를 구동하여 주차 공간 및 시간 정보를 실시간으로 표시합니다. 시스템은 상위 컴퓨터와 직렬 통신 인터페이스를 가지고 있습니다. 그림 2 지능형 주차장에서 차량 감지 시스템의 전체 디자인 블록 다이어그램

3. 시스템 원리 소개     3.1 차량 감지     정확한 차량 감지는 시스템의 정상 작동을위한 전제 조건입니다. 다양한 방식의 비교를 통해이 디자인의 차량 탐지기는 접지 유도 코일 감지 방식을 채택합니다. 지상 유도 코일 차량 검출기는 전자기 유도의 원리에 기초한 차량 탐지기입니다. 지면 유도 코일 (ll) 은 노면 아래에 묻혀 있고 특정 작동 전류가있는 링 코일은 다중 회전 도체에 의해 감겨 도로에 묻혀 있습니다. 접지 유도 코일로 구성된 결합 회로는 그림 3 에 나와 있습니다.

무화과. 3 결합 발진 회로

T는 격리 변압기, 회전 비율은 1:1, triode ul과 U2 는 공통 이미터 발진기를 형성합니다. 저항 (R3) 은 2 개의 트라이오드의 공통 이미터 저항이며 포지티브 피드백을 형성한다. 검출기 공진 회로의 유도 소자로서, 접지 유도 코일은 차량 검출기의 발진 회로와 함께 공진을 형성한다. 차량이 통과 할 때 코일의 단위 전류에 의해 생성 된 자속이 증가하여 코일 인덕턴스 값이 약간 변경되고 LC 공진의 주파수가 변경됩니다. 이 주파수 변화는 접지 유도 코일을 통과하는 차량의 입력 신호로서 사용된다. 이 변화를 감지하기 위해 일반적인 방법은 단일 칩 마이크로 컴퓨터에 의해 단위 시간당 진동 펄스 수를 계산하여 자동차가 오는지 여부를 결정하는 것입니다. 이 설계에서는 두 개의 접지 유도 코일의 주파수 변화를 감지해야합니다. 단일 칩 마이크로 컴퓨터를 사용하여 동시에 두 신호의 주파수 변화를 측정하면 시스템이 상대적으로 크고 프로그램이 복잡합니다. 이는 단일 칩 마이크로 컴퓨터가 큰 부담을줍니다. 새로운 검출 방법이 여기에 소개된다: PLL 오디오 디코더 (LM567) 는 주파수의 변화를 검출하기 위해 사용된다. 응용 회로 다이어그램은 그림 4 에 나와 있습니다.

무화과. 4 PLL 회로lm567 의 핀 5 및 6 의 외부 저항 및 커패시턴스는 vco의 중심 주파수를 IC, fo = 1 / 1.1rc 로 결정한다. 핀 1 과 핀 2 는 일반적으로 접지에 연결되어 출력 필터 네트워크와 루프 저역 통과 필터 네트워크를 형성합니다. 핀 (2) 에 연결된 커패시턴스는 PLL 회로의 캡처 대역폭을 결정한다. 대역폭의 이론적 값은이 공식으로 계산할 수 있습니다.

오디오 디코더 (LM567) 가 작동할 때, 입력 신호 주파수가 주어진 통과 대역 내에 있다면, pll은 신호를 잠글 것이다. 동시에, LM567 의 내부 트랜지스터가 켜지고 핀 8 이 낮은 레벨을 출력합니다. 그렇지 않으면 높은 레벨을 출력합니다. 입력 신호 주파수가 통과 대역 내에 있을 때, LM567 은 로우 레벨을 잠그고 출력한다. 일반적으로, 차량이 존재하지 않을 때, 커플링 회로의 발진 주파수는 특정 범위 내에서 변하지 않을 것이다. 차량이 접지 유도 코일을 통과 할 때 결합 회로의 발진 주파수가 변경됩니다. 또한, 차량 자체의 다른 차량 모델과 고르지 않은 철 품질로이 주파수의 변화는 특정 범위 내에서 변동됩니다. 따라서 실험을 통해 적절한 LM567 캡처 대역폭 값을 선택하여 차량이 없을 때 입력 신호 주파수가 약간 변경되지만 부동 주파수는 통과 대역 내에 있습니다. LM567 이 잠겨 있고 8 핀 출력이 낮습니다. 자동차가 도착하면, 주파수는 극적으로 변하고 더 이상 통과 대역에 없으며 핀 8 은 높은 레벨을 출력합니다. 이 때, 차량이 오고 있는지의 검출은 레벨의 검출으로 변환된다. 차량의 도착은 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 외부 인터럽트를 트리거하여 감지 할 수 있습니다. 이 때의 주파수 변화가 복잡한 프로그램을 통해 차량의 도착으로 인한 것인지 구별 할 필요가 없으므로 프로그래밍의 어려움이 크게 줄어 듭니다.     3.2 다른 제어 부품     브레이크로드 기계의 상승 및 하강을 제어하는 것은 브레이크로드 기계의 DC 모터의 전진 및 후진을 제어하는 것입니다. 높고 낮은 레벨은 릴레이와 협력하기 위해 단일 칩 마이크로 컴퓨터 제어 포트를 통해 출력됩니다. 전진 및 역방향은 DC 모터의 양 단부에 포지티브 및 역방향 전압을 추가함으로써 실현될 수 있다. 시간 기록을 위해 DS1302 달력 칩이 여기에서 선택됩니다. DS1302 년, 월, 일, 주, 시간, 분 및 초를 기록 할 수 있습니다. 백업 전원 공급 장치에 연결할 수 있으며 주 전원 공급 장치가 꺼지면 항상 지속적으로 작동 할 수 있습니다. 단일 칩 마이크로 컴퓨터 SPCE061A 는 언제든지 현재 시간을 읽을 수 있습니다. 호스트 컴퓨터와의 통신은 완전한 이중 표준 인터페이스를 제공하는 SPCE061A 의 범용 비동기 직렬 통신 모듈 (UART) 을 사용합니다. Iob 포트 및 UART IRQ 인터럽트의 특수 기능을 통해 호스트 컴퓨터에 의해 구성된 RS-232 직렬 통신 인터페이스와의 com 링크를 실현하고 적시에 데이터 전송을 실현합니다. 또한, 음성 프롬프트 부분은 SPCE061A 의 음성 처리 장점을 이용한다. SPCE061A 음성 압축 알고리즘 라이브러리와 내장 dac를 사용하여 음성 칩을 추가하지 않고도 명확한 음성 방송 기능을 구현할 수 있습니다.    4. 시스템의 주요 소프트웨어 설계     시스템의 주요 프로그램은 주로 시스템 초기화 (각 IO 포트의 초기화, 인터럽트 초기화 및 DS1302 초기화 포함) 및 LED 디스플레이 보드의 시간 표시를 담당합니다. SPCE061A 의 0.5s 시간 기준 인터럽트를 사용하여 0.5 년대마다 DS1302 의 시간 정보를 읽고 LED 디스플레이를 새로 고칩니다. 카드 판독 정보 및 접지 유도 코일의 차량 정보의 검출은 외부 인터럽트 트리거의 형태를 채택하고, 인터럽트 서비스 프로그램에서 다양한 자동 제어가 실현된다. 주 인터럽트 서비스 프로그램의 프로그램 흐름은 그림 5 와 6 에 나와 있습니다.

무화과. 카드 읽기 인터럽트 서비스 프로그램의 5 흐름도 그림. 6 지상 유도 코일 인터럽트 서비스 프로그램

이 디자인은 SPCE061A 를 사용하여 주차장 안팎에서 차량의 자동 감지를 실현합니다. 브레이크로드 기계의 자동 이륙 및 착륙 및 주차 공간 정보의 실시간 표시. IC 카드 정보 처리 및 이미지 처리 시스템으로 지능형 주차장의 자동 관리를 실현할 수 있습니다. 접지 유도 코일의 적용은 차량 감지를 정확하고 시스템의 신뢰성을 보장합니다.     참조:     Luo Feiya, Lingyang 16 비트 MCU 응용 프로그램 재단, 베이징: 베이징 항공 및 우주 언론 대학, 2005     자오 하일 란. DS1302 실시간 표시 시간의 원리. 전자 기술, 2004, 1:43-46     Feng Hongmei. 링 코일 차량 탐지기의 설계 및 구현 _ 칭다오 과학 기술 대학 저널 2oo5, 26 (1): 448-451     저자에 대해: 1984 태어난 sun Congjun, 여성은 남서부 자오 통 대학 전기 공학 학교 대학원생입니다. 그녀의 주요 연구 방향은 자동 제어 및 자동화입니다. Zhang XiMao, Duan Guoyan, 전기 공학 학교, 남서부 Jiaotong 대학, Sichuan 공학 직업 및 기술 대학