小型化低功耗数字信号处理器设计摘要:随着电子技术的不断进步,一些原本只能安装在较大平台的通信设备通过小型化、低功耗设计已经能够加装在较小的平台上,而通信设备的加装会使这些平台的信息化程度大幅提升,从而适应更多的应用场合。为了实现通
摘 要:本文电感生产厂家介绍了一种以SPCE061A型单片机为主控芯片的停车场车辆检测系统。系统利用地感线圈对进出停车场的车辆进行检测,控制闸杆机的自动起落,并具备车位显示以及语音提示功能。该系统配合IC卡和图像监测处理装置可以构成一套完整的智能停车系统,从而实现大型停车场的智能化管理。文中重点介绍了车辆检测部分的设计原理,并给出了相应的硬件接口电路及软件编程要点。
1引言
在现代化的大型停车场中,智能停车管理系统使得车辆进出手续简单,安全性高,实现了对车辆的自动检测、计费、统计、显示等功能,大大节省了人力资源,提高了工作效率。整个停车管理系统中,车辆检测部分是系统的关键。本设计介绍了一种停车场车辆检测系统,通过分布在进出口的车辆检测器,实现对闸杆机的控制和车位提示等功能。
2系统总体介绍
整个停车管理系统示意图如图1所示,信息显示牌为LED显示屏,显示当前时间及车位信息。当有车进入时,司机进行刷卡,刷卡信号由控制器读入,控制闸杆机抬起,语音提示“欢迎光临 ”,当地感线圈检测到车辆进入时,更新车位信息,抓拍车辆图片,闸杆机下落;同样,当车辆驶出,司机刷卡,控制闸杆机抬起,语音提示“谢谢光临 ,当地感线圈检测到车辆离开,抓拍车辆信息,闸杆机下落并更新车位信息。而车辆的图像信息、IC卡数据信息的处理都将由值班室的上位机完成。
图1停车管理系统示意图
控制器设计框图如图2所示,系统选用SPCE061A型单片机作为主控芯片,单片机通过读卡信号和锁相环电路的电平变化检测车辆的到来。DS1302时钟电路为系统提供精确的时间信息,通过驱动LED显示牌实时显示车位及时间信息,系统具备与上位机的串行通信通信接口。
图2智能停车场车辆检测系统总体设计框图
3系统原理介绍
3.1车辆检测部分
准确无误地检测车辆是系统正常工作的前提。通过各种方案比较,本设计的车辆检测器采用地感线圈检测方案。地感线圈车辆检测器是一种基于电磁感应原理的车辆检测器。地感线圈Ll埋在路面下,通有一定工作电流的环形线圈,由多匝导线绕制而成,埋设在道路中。电感器生产地感线圈构成的耦合电路如图3所示:
图3 耦合振荡电路
T为隔离变压器,匝数比为1:1,三极管Ul和U2组成共射极振荡器,电阻R3是两只三极管的公共射极电阻,并构成正反馈。地感线圈作为检测器谐振电路中的一个电感元件,与车辆检测器的振荡回路一起形成L C谐振。当有车辆通过时,将会使线圈中单位电流产生的磁通量增加,从而导致线圈电感值发生微小变化,进而改变LC谐振的频率,这个频率的变化就作为有汽车经过地感线圈的输入信号。为了检测这个变化,常用的办法是通过单片机计算单位时间内的振荡脉冲个数来确定车是否到来。在本设计中,需要检测两个地感线圈的频率变化,如果利用单片机同时对两路信号频率的变化量进行测量,则系统相对较大,程序比较复杂,使得单片机负担较重。这里介绍一种新的检测方法:利用锁相环音频译码器LM567检测频率的变化,应用电路图如图4所示:
图4锁相环电路
LM567的第5、6脚外接的电阻、电容决定了IC内部压控振荡器的中心频率,fo=1/1.1RC。第1、2脚通常图4锁相环电路 是分别对地接电容,形成输出滤波网络和环路低通滤波网络,其中第2脚所接电容决定锁相环电路的捕捉带宽,带宽的理论值可用此公式计算:
当音频译码器LM567工作时,若输入的信号频率落在给定的通频带时,锁相环即将这个信号锁定,电感生产厂家同时LM567的内部晶体管受控导通,8脚输出低电平,否则输出高电平。当输入信号频率处于通频带内,LM567锁定,输出低电平。通常在无车情况下,耦合电路的振荡频率会在一定的范围内保持不变,当车经过地感线圈时,使得耦合电路震荡频率发生变化,并且,随着车型的不同以及车本身的铁质不均匀,使这个频率的变化也在一定的范围内浮动。因此,通过实验,选择合适的LM567捕获带宽值,使得当无车时