基于PSoC的車(chē)位鎖管理系統設計

　　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(wú)線(xiàn)USB的車(chē)位鎖管理系統，方便對居住區和停車(chē)場(chǎng)的停車(chē)位進(jìn)行統一管理，實(shí)現車(chē)位鎖的無(wú)線(xiàn)遙控，并將車(chē)位信息上傳至上位機對車(chē)位狀態(tài)進(jìn)行監控管理。

　　關(guān)鍵詞：車(chē)位鎖;PSoC;無(wú)線(xiàn)USB

　　引言

　　專(zhuān)用車(chē)位，對無(wú)序停車(chē)進(jìn)行控制?，F有的車(chē)位鎖仍存在諸多不足：首先，現有車(chē)位鎖功能簡(jiǎn)單，僅能簡(jiǎn)單實(shí)現翻轉臂的控制性抬起或下降，無(wú)法實(shí)現集中化的物業(yè)控制管理，對車(chē)位鎖是否啟用無(wú)法進(jìn)行統一管理;其次，現有車(chē)位鎖均通過(guò)自帶的電源供電，容易產(chǎn)生因充電不及時(shí)電源欠壓而導致無(wú)法正常使用，管理方無(wú)法統一檢測;另外，現有車(chē)位鎖翻轉臂的機械傳動(dòng)復雜可靠性差，無(wú)法有效保證翻轉臂遇阻自鎖功能。

　　無(wú)線(xiàn)通信由于其便利性、擴展方便、適用性強等特點(diǎn)，得到了巨大的發(fā)展。目前，主流的短距離的無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，面向的是簡(jiǎn)單的點(diǎn)對點(diǎn)和多點(diǎn)對點(diǎn)應用(如鼠標、鍵盤(pán)等)，適合無(wú)線(xiàn)電腦外設和無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )應用。WirelessUSB的協(xié)議是輕量級的，可以在只帶256字節RAM和8k字節ROM的8位微控制器中實(shí)現。

　　本文介紹的車(chē)位鎖管理系統，采用無(wú)線(xiàn)遙控的人性化設計方式進(jìn)行車(chē)位鎖的升起和降落，改變了傳統的手動(dòng)模式，讓駕駛員在汽車(chē)里按動(dòng)手中的遙控器就能方便地操作車(chē)位鎖的開(kāi)與關(guān)，不必下車(chē)親手開(kāi)關(guān)車(chē)位鎖，同時(shí)可將車(chē)位鎖的工作信息通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸到上位機管理系統，便于統一管理。同時(shí)實(shí)時(shí)監測車(chē)位鎖電池的電量，當電量不足以維持正常工作時(shí)報警，提醒管理人員及時(shí)更換電池。

　　系統硬件設計

　　整個(gè)系統結構如圖1所示，由一個(gè)主機橋接器和多個(gè)智能車(chē)位鎖節點(diǎn)組成，采用單主多從的分離式結構，通過(guò)增加或減少車(chē)位鎖終端的數量來(lái)決定網(wǎng)絡(luò )拓撲，具有很大的可擴展性和伸縮性。

　　智能車(chē)位鎖節點(diǎn)

　　智能車(chē)位鎖節點(diǎn)采用MCU+RF的構架，包括PSoC控制器、通信模塊、電機控制模塊、無(wú)線(xiàn)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，提供了快速的嵌入式混合信號解決方案。PSoC 的最大的特點(diǎn)是在單一芯片上，集成了數量不等的模擬資源和數字資源以及一些附加的實(shí)用系統資源，這些資源具有可重配置性和動(dòng)態(tài)重構性，可以自由組合，它們的參數可選擇或設定，足以替代幾乎所有的常用外圍器件。本系統采用了應用比較廣泛且功能強大的CY8C29466，集成了性能為4MIPS的8位M8C處理器、32k字節的Flash、2k的SRAM，集成了24/48MHz晶振、32kHz晶振，還集成了16個(gè)可編程的功能強大的數字用戶(hù)模塊、12個(gè)模擬用戶(hù)模塊和可編程的內部互聯(lián)，可非常方便地選用多達100種的外設和設置連接方式，將PCB(印制電路板)上大部分的元件和走線(xiàn)移到芯片內部，而且可動(dòng)態(tài)重配置，開(kāi)發(fā)非常靈活。