智能停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛檢測系統的設計與實(shí)現

3系統原理介紹

3．1車(chē)輛檢測部分

準確無(wú)誤地檢測車(chē)輛是系統正常工作的前提。通過(guò)各種方案比較，本設計的車(chē)輛檢測器采用地感線(xiàn)圈檢測方案。地感線(xiàn)圈車(chē)輛檢測器是一種基于電磁感應原理的車(chē)輛檢測器。地感線(xiàn)圈Ll埋在路面下，通有一定工作電流的環(huán)形線(xiàn)圈，由多匝導線(xiàn)繞制而成，埋設在道路中。地感線(xiàn)圈構成的耦合電路如圖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，并構成正反饋。地感線(xiàn)圈作為檢測器諧振電路中的一個(gè)電感元件，與車(chē)輛檢測器的振蕩回路一起形成L C諧振。當有車(chē)輛通過(guò)時(shí)，將會(huì )使線(xiàn)圈中單位電流產(chǎn)生的磁通量增加，從而導致線(xiàn)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(chē)經(jīng)過(guò)地感線(xiàn)圈的輸入信號。為了檢測這個(gè)變化，常用的辦法是通過(guò)單片機計算單位時(shí)間內的振蕩脈沖個(gè)數來(lái)確定車(chē)是否到來(lái)。在本設計中，需要檢測兩個(gè)地感線(xiàn)圈的頻率變化，如果利用單片機同時(shí)對兩路信號頻率的變化量進(jìn)行測量，則系統相對較大，程序比較復雜，使得單片機負擔較重。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：

當音頻譯碼器LM567工作時(shí)，若輸入的信號頻率落在給定的通頻帶時(shí)，鎖相環(huán)即將這個(gè)信號鎖定，同時(shí)LM567的內部晶體管受控導通，8腳輸出低電平，否則輸出高電平。當輸入信號頻率處于通頻帶內，LM567鎖定，輸出低電平。通常在無(wú)車(chē)情況下，耦合電路的振蕩頻率會(huì )在一定的范圍內保持不變，當車(chē)經(jīng)過(guò)地感線(xiàn)圈時(shí)，使得耦合電路震蕩頻率發(fā)生變化，并且，隨著(zhù)車(chē)型的不同以及車(chē)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浮動(dòng)。因此，通過(guò)實(shí)驗，選擇合適的LM567捕獲帶寬值，使得當無(wú)車(chē)時(shí)，輸入信號頻率雖有微小變化，但使這個(gè)浮動(dòng)的頻率都處于通頻帶內，LM567鎖定，8腳輸出低電平；有車(chē)到來(lái)時(shí)，頻率發(fā)生劇烈的變化已不在通頻帶內，8腳就會(huì )輸出高電平。這時(shí)，對車(chē)輛是否到來(lái)的檢測轉化為對電平高低的檢測，通過(guò)觸發(fā)單片機的外部中斷即可感知車(chē)輛的到來(lái)，而無(wú)需通過(guò)復雜的程序來(lái)區分此時(shí)的頻率變化是否由車(chē)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

控制閘桿機的起落即是控制閘桿機的直流電機的正反轉，通過(guò)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(shí)現正反轉。對于時(shí)間的記錄，這里選用DS1302日歷芯片，DS1302可以對年、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工作，單片機SPCE061A可以隨時(shí)讀取當前的時(shí)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(gè)全雙工標準接口，借助于IOB口的特殊功能和UART IRQ中斷實(shí)現與上位機配置的RS一232串行通信接口COM鏈接，實(shí)現了數據的及時(shí)傳輸。另外，語(yǔ)音提示部分利用SPCE061A的語(yǔ)音處理優(yōu)勢。利用SPCE061A的語(yǔ)音壓縮算法庫和內置的DAC等，即可實(shí)現清晰的語(yǔ)音播報功能，無(wú)需外加語(yǔ)音芯片。