智能停車場(chǎng)車輛檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3系統(tǒng)原理介紹

3．1車輛檢測(cè)部分

準(zhǔn)確無(wú)誤地檢測(cè)車輛是系統(tǒng)正常工作的前提。通過(guò)各種方案比較，本設(shè)計(jì)的車輛檢測(cè)器采用地感線圈檢測(cè)方案。地感線圈車輛檢測(cè)器是一種基于電磁感應(yīng)原理的車輛檢測(cè)器。地感線圈Ll埋在路面下，通有一定工作電流的環(huán)形線圈，由多匝導(dǎo)線繞制而成，埋設(shè)在道路中。地感線圈構(gòu)成的耦合電路如圖3所示：

圖3 耦合振蕩電路

T為隔離變壓器，匝數(shù)比為1：1，三極管Ul和U2組成共射極振蕩器，電阻R3是兩只三極管的公共射極電阻，并構(gòu)成正反饋。地感線圈作為檢測(cè)器諧振電路中的一個(gè)電感元件，與車輛檢測(cè)器的振蕩回路一起形成L C諧振。當(dāng)有車輛通過(guò)時(shí)，將會(huì)使線圈中單位電流產(chǎn)生的磁通量增加，從而導(dǎo)致線圈電感值發(fā)生微小變化，進(jìn)而改變LC諧振的頻率，這個(gè)頻率的變化就作為有汽車經(jīng)過(guò)地感線圈的輸入信號(hào)。為了檢測(cè)這個(gè)變化，常用的辦法是通過(guò)單片機(jī)計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)的振蕩脈沖個(gè)數(shù)來(lái)確定車是否到來(lái)。在本設(shè)計(jì)中，需要檢測(cè)兩個(gè)地感線圈的頻率變化，如果利用單片機(jī)同時(shí)對(duì)兩路信號(hào)頻率的變化量進(jìn)行測(cè)量，則系統(tǒng)相對(duì)較大，程序比較復(fù)雜，使得單片機(jī)負(fù)擔(dān)較重。這里介紹一種新的檢測(cè)方法：利用鎖相環(huán)音頻譯碼器LM567檢測(cè)頻率的變化，應(yīng)用電路圖如圖4所示：

圖4鎖相環(huán)電路

LM567的第5、6腳外接的電阻、電容決定了IC內(nèi)部壓控振蕩器的中心頻率，fo=1／1．1RC。第1、2腳通常圖4鎖相環(huán)電路 是分別對(duì)地接電容，形成輸出濾波網(wǎng)絡(luò)和環(huán)路低通濾波網(wǎng)絡(luò)，其中第2腳所接電容決定鎖相環(huán)電路的捕捉帶寬，帶寬的理論值可用此公式計(jì)算：

當(dāng)音頻譯碼器LM567工作時(shí)，若輸入的信號(hào)頻率落在給定的通頻帶時(shí)，鎖相環(huán)即將這個(gè)信號(hào)鎖定，同時(shí)LM567的內(nèi)部晶體管受控導(dǎo)通，8腳輸出低電平，否則輸出高電平。當(dāng)輸入信號(hào)頻率處于通頻帶內(nèi)，LM567鎖定，輸出低電平。通常在無(wú)車情況下，耦合電路的振蕩頻率會(huì)在一定的范圍內(nèi)保持不變，當(dāng)車經(jīng)過(guò)地感線圈時(shí)，使得耦合電路震蕩頻率發(fā)生變化，并且，隨著車型的不同以及車本身的鐵質(zhì)不均勻，使這個(gè)頻率的變化也在一定的范圍內(nèi)浮動(dòng)。因此，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，選擇合適的LM567捕獲帶寬值，使得當(dāng)無(wú)車時(shí)，輸入信號(hào)頻率雖有微小變化，但使這個(gè)浮動(dòng)的頻率都處于通頻帶內(nèi)，LM567鎖定，8腳輸出低電平；有車到來(lái)時(shí)，頻率發(fā)生劇烈的變化已不在通頻帶內(nèi)，8腳就會(huì)輸出高電平。這時(shí)，對(duì)車輛是否到來(lái)的檢測(cè)轉(zhuǎn)化為對(duì)電平高低的檢測(cè)，通過(guò)觸發(fā)單片機(jī)的外部中斷即可感知車輛的到來(lái)，而無(wú)需通過(guò)復(fù)雜的程序來(lái)區(qū)分此時(shí)的頻率變化是否由車輛的到來(lái)所引起，大大降低了編程的難度。

3．2其他控制部分

控制閘桿機(jī)的起落即是控制閘桿機(jī)的直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，通過(guò)單片機(jī)控制口輸出高低電平配合繼電器工作，直流電機(jī)電機(jī)兩端加正反電壓可以實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。對(duì)于時(shí)間的記錄，這里選用DS1302日歷芯片，DS1302可以對(duì)年、月、日、周、時(shí)、分、秒進(jìn)行記錄．可接入后備電源，在主電源關(guān)閉的情況下也能始終保持連續(xù)工作，單片機(jī)SPCE061A可以隨時(shí)讀取當(dāng)前的時(shí)間。與上位機(jī)的通信利用SPCE061A的通用異步串行通信模塊(UART)，它提供了一個(gè)全雙工標(biāo)準(zhǔn)接口，借助于IOB口的特殊功能和UART IRQ中斷實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)配置的RS一232串行通信接口COM鏈接，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的及時(shí)傳輸。另外，語(yǔ)音提示部分利用SPCE061A的語(yǔ)音處理優(yōu)勢(shì)。利用SPCE061A的語(yǔ)音壓縮算法庫(kù)和內(nèi)置的DAC等，即可實(shí)現(xiàn)清晰的語(yǔ)音播報(bào)功能，無(wú)需外加語(yǔ)音芯片。