Princípio do projeto do sistema de detecção de veículos no estacionamento inteligente

Figura 1 Diagrama esquemático do sistema de gerenciamento de estacionamento O diagrama de blocos do projeto do controlador é mostrado na Figura 2. O sistema seleciona o microcomputador de chip único SPCE061A como o chip de controle principal. O microcomputador de chip único detecta a chegada do veículo por meio da mudança de nível do sinal de leitura do cartão e do circuito de loop de bloqueio de fase. O circuito de relógio DS1302 fornece ao sistema informações de tempo precisas e exibe o espaço de estacionamento e as informações de tempo em tempo real, acionando a placa de exibição de LED. O sistema possui uma interface de comunicação serial com o computador superior. Figura 2 diagrama de blocos de design geral do sistema de detecção de veículos no estacionamento inteligente

3. Introdução ao princípio do sistema     3.1 detecção de veículo     A detecção precisa do veículo é o pré-requisito para o funcionamento normal do sistema. Através da comparação de vários esquemas, o detector de veículos deste projeto adota o esquema de detecção de bobina de indução de solo. Detector de veículo de bobina de indução de solo é um detector de veículo baseado no princípio da indução eletromagnética. A bobina de indução de solo II é enterrada sob a superfície da estrada e uma bobina de anel com uma certa corrente de trabalho é enrolada por condutores de múltiplas voltas e enterrada na estrada. O circuito de acoplamento composto de bobina de indução à terra é mostrado na Figura 3:

Fig. 3 circuito de oscilação acoplado

T é o transformador de isolamento, a razão de voltas é 1:1, o triodo UL e U2 formam um oscilador emissor comum e a resistência R3 é a resistência do emissor comum dos dois triodos e forma feedback positivo. Como um elemento indutivo no circuito de ressonância do detector, a bobina de indução de aterramento forma ressonância L C junto com o circuito de oscilação do detector de veículo. Quando um veículo passa, o fluxo magnético gerado pela corrente da unidade na bobina aumentará, resultando em uma ligeira mudança no valor da indutância da bobina e, em seguida, alterará a frequência da ressonância LC. Essa mudança na frequência é usada como o sinal de entrada do veículo que passa pela bobina de indução do solo. Para detectar essa mudança, o método comum é calcular o número de pulsos de oscilação por unidade de tempo pelo microcomputador de chip único para determinar se o carro está chegando. Neste projeto, é necessário detectar a mudança de frequência de duas bobinas de indução à terra. Se o microcomputador de chip único for usado para medir a mudança de frequência de dois sinais ao mesmo tempo, o sistema é relativamente grande e o programa é complexo, o que faz com que o microcomputador de chip único carregue um fardo pesado. Um novo método de detecção é introduzido aqui: o decodificador de áudio PLL LM567 é usado para detectar a mudança de frequência. O diagrama do circuito de aplicação é mostrado na Figura 4:

Fig. 4 Circuito PLL A resistência externa e capacitância dos pinos 5 e 6 do LM567 determinam a frequência central do VCO em IC, fo = 1 / 1.1rc. O pino 1 e o pino 2 são geralmente conectados ao solo para formar uma rede de filtro de saída e uma rede de filtro passa-baixa em loop. A capacitância conectada ao pino 2 determina a largura de banda de captura do circuito PLL. O valor teórico da largura de banda pode ser calculado por esta fórmula:

Quando o decodificador de áudio LM567 funciona, se a frequência do sinal de entrada cai dentro da banda passante dada, o PLL bloqueará o sinal. Ao mesmo tempo, o transistor interno do LM567 é controlado e o pino 8 produz baixo nível, caso contrário, ele produz alto nível. Quando a frequência do sinal de entrada está dentro da banda passante, o LM567 bloqueia e produz um nível baixo. Geralmente, quando não há veículo, a frequência de oscilação do circuito de acoplamento permanecerá inalterada dentro de uma certa faixa. Quando o veículo passa pela bobina de indução à terra, a frequência de oscilação do circuito de acoplamento muda. Além disso, com os diferentes modelos de veículos e a qualidade desigual do ferro do próprio veículo, a mudança dessa frequência também flutuará dentro de um determinado intervalo. Portanto, através do experimento, selecione o valor de largura de banda de captura LM567 apropriado, de modo que quando não houver veículo, embora a frequência do sinal de entrada mude ligeiramente, a frequência flutuante está dentro da banda passante, o LM567 está bloqueado e a saída de 8 pinos de baixo nível; Quando um carro chega, A frequência muda drasticamente e não está mais na banda passante, e o pino 8 produzirá alto nível. Neste momento, a detecção de se o veículo está chegando é transformada na detecção do nível. A chegada do veículo pode ser detectada acionando a interrupção externa do microcomputador de chip único, e não há necessidade de distinguir se a mudança de frequência neste momento é causada pela chegada do veículo através de um programa complexo, o que reduz muito a dificuldade de programação.     3.2 outras peças de controle     Controlar a subida e a queda da máquina da haste do freio é controlar a frente e a ré do motor DC da máquina da haste do freio. Os níveis altos e baixos são produzidos através da porta de controle do microcomputador de chip único para cooperar com o relé. O avanço e o reverso podem ser realizados adicionando tensões positivas e reversas em ambas as extremidades do motor DC. Para gravação de tempo, o chip de calendário DS1302 é selecionado aqui. DS1302 pode registrar o ano, mês, dia, semana, hora, minuto e segundo. Ele pode ser conectado à fonte de alimentação de backup e sempre pode funcionar continuamente quando a fonte de alimentação principal é desligada. O microcomputador de chip único SPCE061A pode ler a hora atual a qualquer momento. A comunicação com o computador host usa o módulo de comunicação serial assíncrono universal (UART) do SPCE061A, que fornece uma interface padrão full duplex. Com a ajuda da função especial da porta iob e da interrupção UART IRQ, ele realiza o link com a interface de comunicação serial RS-232 configurada pelo computador host e realiza a transmissão oportuna de dados. Além disso, a parte do prompt de voz faz uso das vantagens de processamento de voz do SPCE061A. Usando a biblioteca do algoritmo de compressão de voz SPCE061A e DAC integrado, a função de transmissão de voz clara pode ser realizada sem adicionar chip de voz.    4. Design de software principal do sistema     O programa principal do sistema é o principal responsável pela inicialização do sistema (incluindo a inicialização de cada porta IO, inicialização de interrupção e inicialização do DS1302) e a exibição de tempo da placa de exibição de LED. Usando a interrupção da base de tempo 0. 5S de SPCE061A, leia as informações de tempo de DS1302 a cada 0. 5S e atualize o display LED. A detecção de informações de leitura de cartões e informações do veículo da bobina de indução à terra adota a forma de gatilho de interrupção externa, e vários controles automáticos são realizados no programa de serviço de interrupção. O fluxo do programa do programa de serviço de interrupção principal é mostrado nas figuras 5 e 6:

Fig. 5 fluxograma do programa de serviço de interrupção de leitura de cartão Fig. 6 programa de serviço de interrupção de bobina de indução à terra

Este projeto usa SPCE061A para realizar a detecção automática de veículos dentro e fora do estacionamento, a decolagem e aterrissagem automática da máquina da haste do freio e a exibição em tempo real das informações do espaço de estacionamento. Com o processamento de informações do cartão IC e sistema de processamento de imagem, a gestão automática do estacionamento inteligente pode ser realizada. A aplicação da bobina de indução à terra torna a detecção do veículo precisa e garante a confiabilidade do sistema.     Referência:     Luo Feiya, Fundação de aplicação Lingyang de 16 bits MCU, Pequim: Imprensa da Universidade de Aeronáutica e Astronáutica de Pequim, 2005     Zhao Hailan. Princípio do tempo de exibição em tempo real DS1302. Tecnologia eletrônica, 2004, 1:43-46     Feng Hongmei. Projeto e implementação do detector de veículos com bobina de anel _ Journal of Qingdao University of Science and Technology 2oo5, 26 (1): 448-451     Sobre o autor: sun Congjun, mulher, nascida em 1984, é estudante de graduação da Escola de Engenharia Elétrica da Southwest Jiaotong University. Sua principal direção de pesquisa é o controle automático e a automação. Zhang XiMao, Duan Guoyan, Escola de Engenharia Elétrica, Southwest Jiaotong University, Faculdade Técnica e Profissional de Engenharia de Sichuan