摘要:本文介紹一種基于PSoC和無(wú)線USB的車(chē)位鎖管理系統(tǒng),方便對(duì)居住區(qū)和停車(chē)場(chǎng)的停車(chē)位進(jìn)行統(tǒng)一管理,實(shí)現(xiàn)車(chē)位鎖的無(wú)線遙控,并將車(chē)位信息上傳至上位機(jī)對(duì)車(chē)位狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控管理。
引言
專用車(chē)位,對(duì)無(wú)序停車(chē)進(jìn)行控制?,F(xiàn)有的車(chē)位鎖仍存在諸多不足:首先,現(xiàn)有車(chē)位鎖功能簡(jiǎn)單,僅能簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)臂的控制性抬起或下降,無(wú)法實(shí)現(xiàn)集中化的物業(yè)控制管理,對(duì)車(chē)位鎖是否啟用無(wú)法進(jìn)行統(tǒng)一管理;其次,現(xiàn)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(dǎo)致無(wú)法正常使用,管理方無(wú)法統(tǒng)一檢測(cè);另外,現(xiàn)有車(chē)位鎖翻轉(zhuǎn)臂的機(jī)械傳動(dòng)復(fù)雜可靠性差,無(wú)法有效保證翻轉(zhuǎn)臂遇阻自鎖功能。
無(wú)線通信由于其便利性、擴(kuò)展方便、適用性強(qiáng)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)線網(wǎng)絡(luò),面向的是簡(jiǎn)單的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和多點(diǎn)對(duì)點(diǎn)應(yīng)用(如鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等),適合無(wú)線電腦外設(shè)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。WirelessUSB的協(xié)議是輕量級(jí)的,可以在只帶256字節(jié)RAM和8k字節(jié)ROM的8位微控制器中實(shí)現(xiàn)。
本文介紹的車(chē)位鎖管理系統(tǒng),采用無(wú)線遙控的人性化設(shè)計(jì)方式進(jìn)行車(chē)位鎖的升起和降落,改變了傳統(tǒng)的手動(dòng)模式,讓駕駛員在汽車(chē)?yán)锇磩?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)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)管理系統(tǒng),便于統(tǒng)一管理。同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車(chē)位鎖電池的電量,當(dāng)電量不足以維持正常工作時(shí)報(bào)警,提醒管理人員及時(shí)更換電池。
系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示,由一個(gè)主機(jī)橋接器和多個(gè)智能車(chē)位鎖節(jié)點(diǎn)組成,采用單主多從的分離式結(jié)構(gòu),通過(guò)增加或減少車(chē)位鎖終端的數(shù)量來(lái)決定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,具有很大的可擴(kuò)展性和伸縮性。
智能車(chē)位鎖節(jié)點(diǎn)
智能車(chē)位鎖節(jié)點(diǎn)采用MCU+RF的構(gòu)架,包括PSoC控制器、通信模塊、電機(jī)控制模塊、無(wú)線收發(fā)模塊和電源管理模塊。
PSoC控制器
PSoC是美國(guó)Cypress公司推出的 8 位可配置的嵌入式單片機(jī),提供了快速的嵌入式混合信號(hào)解決方案。PSoC 的最大的特點(diǎn)是在單一芯片上,集成了數(shù)量不等的模擬資源和數(shù)字資源以及一些附加的實(shí)用系統(tǒng)資源,這些資源具有可重配置性和動(dòng)態(tài)重構(gòu)性,可以自由組合,它們的參數(shù)可選擇或設(shè)定,足以替代幾乎所有的常用外圍器件。本系統(tǒng)采用了應(yīng)用比較廣泛且功能強(qiáng)大的CY8C29466,集成了性能為4MIPS的8位M8C處理器、32k字節(jié)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(qiáng)大的數(shù)字用戶模塊、12個(gè)模擬用戶模塊和可編程的內(nèi)部互聯(lián),可非常方便地選用多達(dá)100種的外設(shè)和設(shè)置連接方式,將PCB(印制電路板)上大部分的元件和走線移到芯片內(nèi)部,而且可動(dòng)態(tài)重配置,開(kāi)發(fā)非常靈活。
無(wú)線通信模塊
無(wú)線通信模塊采用Cypress公司的射頻芯片CYRF6936,屬于WirelessUSB LP系列,是Cypress的第二代射頻片上系統(tǒng)(SoC),增加了一系列增強(qiáng)的特性,包括更廣的操作電壓范圍(1.8~3.6V),更小的工作電流,更高的數(shù)據(jù)率(最大速率為1Mbit/s),更短的晶振起振時(shí)間、同步穩(wěn)定時(shí)間和鏈路切換時(shí)間。
無(wú)線收發(fā)模塊
無(wú)線收發(fā)模塊分為無(wú)線遙控器和接收模塊兩部分,用于實(shí)現(xiàn)用戶層車(chē)位鎖節(jié)點(diǎn)的開(kāi)閉控制,即通過(guò)無(wú)線遙控器上的控制按鈕,向車(chē)位鎖的接收器發(fā)送控制信號(hào),接收器進(jìn)行信號(hào)解碼后傳遞給控制器處理,實(shí)現(xiàn)車(chē)位鎖的自動(dòng)開(kāi)閉控制。