智能停車場車輛檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

3系統(tǒng)原理介紹

3．1車輛檢測部分

準(zhǔn)確無誤地檢測車輛是系統(tǒng)正常工作的前提。通過各種方案比較，本設(shè)計的車輛檢測器采用地感線圈檢測方案。地感線圈車輛檢測器是一種基于電磁感應(yīng)原理的車輛檢測器。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。地感線圈作為檢測器諧振電路中的一個電感元件，與車輛檢測器的振蕩回路一起形成L C諧振。當(dāng)有車輛通過時，將會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，進而改變LC諧振的頻率，這個頻率的變化就作為有汽車經(jīng)過地感線圈的輸入信號。為了檢測這個變化，常用的辦法是通過單片機計算單位時間內(nèi)的振蕩脈沖個數(shù)來確定車是否到來。在本設(shè)計中，需要檢測兩個地感線圈的頻率變化，如果利用單片機同時對兩路信號頻率的變化量進行測量，則系統(tǒng)相對較大，程序比較復(fù)雜，使得單片機負擔(dān)較重。這里介紹一種新的檢測方法：利用鎖相環(huán)音頻譯碼器LM567檢測頻率的變化，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算：

當(dāng)音頻譯碼器LM567工作時，若輸入的信號頻率落在給定的通頻帶時，鎖相環(huán)即將這個信號鎖定，同時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)輸入信號頻率處于通頻帶內(nèi)，LM567鎖定，輸出低電平。通常在無車情況下，耦合電路的振蕩頻率會在一定的范圍內(nèi)保持不變，當(dāng)車經(jīng)過地感線圈時，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，使這個頻率的變化也在一定的范圍內(nèi)浮動。因此，通過實驗，選擇合適的LM567捕獲帶寬值，使得當(dāng)無車時，輸入信號頻率雖有微小變化，但使這個浮動的頻率都處于通頻帶內(nèi)，LM567鎖定，8腳輸出低電平；有車到來時，頻率發(fā)生劇烈的變化已不在通頻帶內(nèi)，8腳就會輸出高電平。這時，對車輛是否到來的檢測轉(zhuǎn)化為對電平高低的檢測，通過觸發(fā)單片機的外部中斷即可感知車輛的到來，而無需通過復(fù)雜的程序來區(qū)分此時的頻率變化是否由車輛的到來所引起，大大降低了編程的難度。

3．2其他控制部分

控制閘桿機的起落即是控制閘桿機的直流電機的正反轉(zhuǎn)，通過單片機控制口輸出高低電平配合繼電器工作，直流電機電機兩端加正反電壓可以實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。對于時間的記錄，這里選用DS1302日歷芯片，DS1302可以對年、月、日、周、時、分、秒進行記錄．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SPCE061A可以隨時讀取當(dāng)前的時間。與上位機的通信利用SPCE061A的通用異步串行通信模塊(UART)，它提供了一個全雙工標(biāo)準(zhǔn)接口，借助于IOB口的特殊功能和UART IRQ中斷實現(xiàn)與上位機配置的RS一232串行通信接口COM鏈接，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的及時傳輸。另外，語音提示部分利用SPCE061A的語音處理優(yōu)勢。利用SPCE061A的語音壓縮算法庫和內(nèi)置的DAC等，即可實現(xiàn)清晰的語音播報功能，無需外加語音芯片。