基于PSoC的車位鎖管理系統(tǒng)設(shè)計

　　包演生 姚維 章瑋 魏偉 浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院 (浙江杭州 310027)

　　摘要：本文介紹一種基于PSoC和無線USB的車位鎖管理系統(tǒng)，方便對居住區(qū)和停車場的停車位進(jìn)行統(tǒng)一管理，實現(xiàn)車位鎖的無線遙控，并將車位信息上傳至上位機(jī)對車位狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控管理。

　　關(guān)鍵詞：車位鎖;PSoC;無線USB

　　引言

　　專用車位，對無序停車進(jìn)行控制?，F(xiàn)有的車位鎖仍存在諸多不足：首先，現(xiàn)有車位鎖功能簡單，僅能簡單實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)臂的控制性抬起或下降，無法實現(xiàn)集中化的物業(yè)控制管理，對車位鎖是否啟用無法進(jìn)行統(tǒng)一管理;其次，現(xiàn)有車位鎖均通過自帶的電源供電，容易產(chǎn)生因充電不及時電源欠壓而導(dǎo)致無法正常使用，管理方無法統(tǒng)一檢測;另外，現(xiàn)有車位鎖翻轉(zhuǎn)臂的機(jī)械傳動復(fù)雜可靠性差，無法有效保證翻轉(zhuǎn)臂遇阻自鎖功能。

　　無線通信由于其便利性、擴(kuò)展方便、適用性強(qiáng)等特點，得到了巨大的發(fā)展。目前，主流的短距離的無線通信網(wǎng)絡(luò)有Bluetooth、Zigbee和WirelessUSB。WirelessUSB是一種低延遲、干擾免疫、低成本和低功耗的短距離無線網(wǎng)絡(luò)，面向的是簡單的點對點和多點對點應(yīng)用(如鼠標(biāo)、鍵盤等)，適合無線電腦外設(shè)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。WirelessUSB的協(xié)議是輕量級的，可以在只帶256字節(jié)RAM和8k字節(jié)ROM的8位微控制器中實現(xiàn)。

　　本文介紹的車位鎖管理系統(tǒng)，采用無線遙控的人性化設(shè)計方式進(jìn)行車位鎖的升起和降落，改變了傳統(tǒng)的手動模式，讓駕駛員在汽車?yán)锇磩邮种械倪b控器就能方便地操作車位鎖的開與關(guān)，不必下車親手開關(guān)車位鎖，同時可將車位鎖的工作信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)管理系統(tǒng)，便于統(tǒng)一管理。同時實時監(jiān)測車位鎖電池的電量，當(dāng)電量不足以維持正常工作時報警，提醒管理人員及時更換電池。

　　系統(tǒng)硬件設(shè)計

　　整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，由一個主機(jī)橋接器和多個智能車位鎖節(jié)點組成，采用單主多從的分離式結(jié)構(gòu)，通過增加或減少車位鎖終端的數(shù)量來決定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，具有很大的可擴(kuò)展性和伸縮性。

　　智能車位鎖節(jié)點

　　智能車位鎖節(jié)點采用MCU+RF的構(gòu)架，包括PSoC控制器、通信模塊、電機(jī)控制模塊、無線收發(fā)模塊和電源管理模塊。

　　PSoC控制器

　　PSoC是美國Cypress公司推出的 8 位可配置的嵌入式單片機(jī)，提供了快速的嵌入式混合信號解決方案。PSoC 的最大的特點是在單一芯片上，集成了數(shù)量不等的模擬資源和數(shù)字資源以及一些附加的實用系統(tǒng)資源，這些資源具有可重配置性和動態(tài)重構(gòu)性，可以自由組合，它們的參數(shù)可選擇或設(shè)定，足以替代幾乎所有的常用外圍器件。本系統(tǒng)采用了應(yīng)用比較廣泛且功能強(qiáng)大的CY8C29466，集成了性能為4MIPS的8位M8C處理器、32k字節(jié)的Flash、2k的SRAM，集成了24/48MHz晶振、32kHz晶振，還集成了16個可編程的功能強(qiáng)大的數(shù)字用戶模塊、12個模擬用戶模塊和可編程的內(nèi)部互聯(lián)，可非常方便地選用多達(dá)100種的外設(shè)和設(shè)置連接方式，將PCB(印制電路板)上大部分的元件和走線移到芯片內(nèi)部，而且可動態(tài)重配置，開發(fā)非常靈活。