智能車位鎖的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及車位鎖，具體是一種智能車位鎖。包括車位鎖本體、RFID系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、紅外保護系統(tǒng)和系統(tǒng)控制板，所述的車位鎖本體、RFID系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、紅外保護系統(tǒng)分別與系統(tǒng)控制板連接。本實用新型提供的智能車位鎖，應(yīng)用RFID射頻技術(shù)，實現(xiàn)車位鎖自動識別車輛，車來鎖開、車走鎖閉功能；應(yīng)用太陽能技術(shù)，為車位鎖提供能源，節(jié)能環(huán)保。
【專利說明】
智能車位鎖
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及車位鎖，具體是一種智能車位鎖。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有車位鎖主要分為兩種:手動車位鎖和遙控車位鎖。
[0003]手動車位鎖分為O型、K型、T型、A型，當車輛將要到達車位時，由車主使用鑰匙打開車位鎖，使車位鎖下降到最低位，車輛便可駛?cè)?。當車輛駛出車位時，由車主使用鑰匙關(guān)閉車位鎖，讓車位鎖上升到最高位，防止其它車輛占用車位。手動車位鎖在開鎖、關(guān)鎖時都需車主下車，極為麻煩。
[0004]遙控車位鎖在手動車位鎖的基礎(chǔ)上有所改良，主要分為O型、X型、U型三種，車主使用遙控器對車位鎖進行控制，使其自動升降，實現(xiàn)車主不下車泊車，為車主提供方便。遙控車位鎖雖然不需要車主上下車，但需要對蓄電池及時充電，否則車位鎖將不能正常工作。而且一旦車主忘記攜帶遙控器將不能開啟或關(guān)閉車位鎖。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]針對上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種安全可行并且實用簡單的智能車位鎖。其以太陽能與蓄電池作為能量來源，利用RFID射頻技術(shù)對車輛自動識別，控制電動推桿升降實現(xiàn)車位鎖的開關(guān)功能，全程自動，無需車主任何操作就能將車駛?cè)搿Ⅰ傠x車位。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種智能車位鎖，包括車位鎖本體、RFID系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、紅外保護系統(tǒng)和系統(tǒng)控制板，所述的車位鎖本體、RFID系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、紅外保護系統(tǒng)分別與系統(tǒng)控制板連接。
[0008]所述的車位鎖本體包括地埋式電動推桿，地埋式電動推桿由直流電機帶動蝸輪蝸桿機構(gòu)，通過電機正反轉(zhuǎn)切換實現(xiàn)蝸桿升起與下降；
[0009]所述的RFID系統(tǒng)包括車載端ETC設(shè)備與車位端RFID讀卡器，ETC設(shè)備中的射頻識別卡發(fā)送車輛標識信息，車位端RFID讀卡器獲取信息后通過系統(tǒng)控制板向車位鎖本體發(fā)出指令，車輛要進入車位時，蝸桿下降，車輛離開車位時，蝸桿上升，通過蝸桿升降動作實現(xiàn)車位管理；
[0010]所述的電源系統(tǒng)包括太陽能充電控制器、太陽能發(fā)電板和鉛酸蓄電池，太陽能充電控制器通過光線傳感器感受陽光強度，當陽光強度達到閥值時向系統(tǒng)控制板發(fā)送信息，系統(tǒng)控制板開啟或關(guān)閉太陽能發(fā)電板向鉛酸蓄電池的充電動作；
[0011]所述的紅外保護系統(tǒng)包括紅外傳感器，車輛停止在車位時紅外傳感器向系統(tǒng)控制板發(fā)送信息，系統(tǒng)控制板閉鎖車位鎖本體的蝸桿上升動作，避免車位鎖蝸桿上升損害車輛，車輛離開車位時紅外傳感器向系統(tǒng)控制板發(fā)送信息，系統(tǒng)控制板控制車位鎖本體的蝸桿上升。
[0012]智能車位鎖工作流程是:當車輛要駛?cè)胲囄粫r，智能車位鎖通過無線射頻信號自動檢測車輛，如果對碼成功，車位鎖本體電動推桿下降，車輛駛?cè)胲囄?車輛駛出車位時，紅外傳感器檢測到車輛駛出，電動推桿上升，防止其他車輛占用車位。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的智能車位鎖，應(yīng)用RFID射頻技術(shù)，實現(xiàn)車位鎖自動識別車輛，車來鎖開、車走鎖閉功能;應(yīng)用太陽能技術(shù)，為車位鎖提供能源，節(jié)能環(huán)保，并可為蓄電池充電，太陽能、蓄電池協(xié)同供電，滿足惡劣天氣下，車位鎖也能正常工作;應(yīng)用電動推桿升降機構(gòu)，實現(xiàn)車位鎖開啟與關(guān)閉，結(jié)構(gòu)緊湊、外型美觀。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0015]圖2是實施例的單片機管腳圖；
[0016]圖3a是電機驅(qū)動電路的拓補圖；
[0017]圖3b是電動推桿抬升時的工作狀態(tài)圖；
[0018]圖3c是電動推桿下降時的工作狀態(tài)圖；
[0019]圖4是實施例的單片機驅(qū)動繼電器原理圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合實施例對本實用新型作進一步闡述，但本實施例不對本實用新型構(gòu)成任何限制。
[0021]如圖1所示，智能車位鎖，包括車位鎖本體4、RFID系統(tǒng)1、電源系統(tǒng)2、紅外保護系統(tǒng)3和系統(tǒng)控制板5，所述的車位鎖本體4、RFID系統(tǒng)1、電源系統(tǒng)2、紅外保護系統(tǒng)3分別與系統(tǒng)控制板5連接。
[0022]所述的車位鎖本體4包括地埋式電動推桿，地埋式電動推桿由直流電機帶動蝸輪蝸桿機構(gòu)，通過電機正反轉(zhuǎn)切換實現(xiàn)蝸桿升起與下降；
[0023]所述的RFID系統(tǒng)I包括車載端ETC設(shè)備與車位端RFID讀卡器，ETC設(shè)備中的射頻識別卡發(fā)送車輛標識信息，車位端RFID讀卡器獲取信息后通過系統(tǒng)控制板5向車位鎖本體4發(fā)出指令，車輛要進入車位時，蝸桿下降，車輛離開車位時，蝸桿上升，通過蝸桿升降動作實現(xiàn)車位管理；
[0024]所述的電源系統(tǒng)2包括太陽能充電控制器、太陽能發(fā)電板和鉛酸蓄電池，太陽能充電控制器通過光線傳感器感受陽光強度，當陽光強度達到閥值時向系統(tǒng)控制板5發(fā)送信息，系統(tǒng)控制板5開啟或關(guān)閉太陽能發(fā)電板向鉛酸蓄電池的充電動作；
[0025]所述的紅外保護系統(tǒng)3包括紅外傳感器，車輛停止在車位時紅外傳感器向系統(tǒng)控制板5發(fā)送信息，系統(tǒng)控制板5閉鎖車位鎖本體4的蝸桿上升動作，避免車位鎖蝸桿上升損害車輛，車輛離開車位時紅外傳感器向系統(tǒng)控制板5發(fā)送信息，系統(tǒng)控制板5控制車位鎖本體4的蝸桿上升。
[0026]本實施例中，RFID系統(tǒng)I采用有源RFID產(chǎn)品。應(yīng)用車載ETC設(shè)備與車位端RFID讀卡器實現(xiàn)在5.8GHZ工作頻率的通信。
[0027]電源系統(tǒng)2選用的光伏發(fā)電板的最大功率:105w;工作電流5.41A;工作電壓:18.5V;系統(tǒng)電壓:50V。蓄電池選用閥控式密封鉛酸蓄電池，具體選型:GHGN-Jl2V24AH額定容量:24AH;額定電壓:12V
[0028]系統(tǒng)控制板5包括電源管理、單片機、繼電器驅(qū)動、晶體管驅(qū)動等元器件，控制核心是單片機，型號為STC12C5A，STC12C5A系列單片機是高速/低功耗/超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8-12倍。內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，2路PWM，8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換(250K/S)。該單片機的管腳圖如圖2所示，其性能指標如下:
[0029]工作電壓5.5V_3.3V(5V單片機)；
[0030]工作頻率范圍:0 - 35MHz，相當于普通8051的O?420MHz;
[0031]用戶應(yīng)用程序空間8K-62K字節(jié);片上集成1280字節(jié)RAM;
[0032]通用I/O 口驅(qū)動能力均可達到20mA，但整個芯片最大不要超過55Ma;
[0033]ISP(在系統(tǒng)可編程)/IAP(在應(yīng)用可編程)，無需專用編程器，無需專用仿真器可通過串口(P3.0/P3.1)直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片；
[0034]有EEPROM功能及看門狗；
[0035]內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路(外部晶體12M以下時，復(fù)位腳可直接IK電阻到地)；
[0036]共4個16位定時器兩個與傳統(tǒng)8051兼容的定時器/計數(shù)器，16位定時器TO和Tl，沒有定時器2，但有獨立波特率發(fā)生器做串行通訊的波特率發(fā)生器再加上2路PCA模塊可再實現(xiàn)2個16位定時器；
[0037]PWM(2路)/PCA(可編程計數(shù)器陣列，2路)；
[0038]A/D轉(zhuǎn)換，10位精度ADC，共8路，轉(zhuǎn)換速度可達250K/S(每秒鐘25萬次)；
[0039]車位鎖本體4的地埋式電動推桿，需要系統(tǒng)控制板5對其進行升降控制。電動推桿的內(nèi)部動力來源是一個直流電機，根據(jù)直流電機的特點，將電機的兩個驅(qū)動線上的電源極性調(diào)換即可實現(xiàn)電機旋轉(zhuǎn)方向的互換，從而實現(xiàn)推桿的上升和下降。
[0040]電機驅(qū)動電路拓撲圖如圖3a至圖3c所示。圖3a是電機驅(qū)動電路的拓補圖。該電路為H橋驅(qū)動電路。其中，繼電器Kl，K3為一橋臂，K2，K4組成了另一橋臂。圖3b是電動推桿抬升時的工作狀態(tài)，當Kl、K3導通而K2、K4斷開時，流經(jīng)電機的電流方向是是從左到右，電機正轉(zhuǎn)；圖3c是電動推桿下降時的工作狀態(tài)，當Κ1、Κ3斷開而Κ2、Κ4導通時，流經(jīng)電機的電流方向是從右到左，電機反轉(zhuǎn)。
[0041]由于單片機的I/O口驅(qū)動能力有限，因此采用了三極管隔離驅(qū)動的方式驅(qū)動繼電器線圈，該驅(qū)動電路的原理如圖4所示。
【主權(quán)項】
1.一種智能車位鎖，包括車位鎖本體，其特征在于，還包括RFID系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、紅外保護系統(tǒng)和系統(tǒng)控制板，所述的車位鎖本體、RFID系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、紅外保護系統(tǒng)分別與系統(tǒng)控制板連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能車位鎖，其特征在于，所述的車位鎖本體包括地埋式電動推桿，地埋式電動推桿由直流電機帶動蝸輪蝸桿機構(gòu)，通過電機正反轉(zhuǎn)切換實現(xiàn)蝸桿升起與下降。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能車位鎖，其特征在于，所述的RFID系統(tǒng)包括車載端ETC設(shè)備與車位端RFID讀卡器，ETC設(shè)備中的射頻識別卡發(fā)送車輛標識信息，車位端RFID讀卡器獲取信息后通過系統(tǒng)控制板向車位鎖本體發(fā)出指令，車輛要進入車位時，蝸桿下降，車輛離開車位時，蝸桿上升，通過蝸桿升降動作實現(xiàn)車位管理。4.根據(jù)權(quán)利要求1到3任一項所述的智能車位鎖，其特征在于，所述的電源系統(tǒng)包括太陽能充電控制器、太陽能發(fā)電板和鉛酸蓄電池，太陽能充電控制器通過光線傳感器感受陽光強度，當陽光強度達到閥值時向系統(tǒng)控制板發(fā)送信息，系統(tǒng)控制板開啟或關(guān)閉太陽能發(fā)電板向鉛酸蓄電池的充電動作。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能車位鎖，其特征在于，所述的紅外保護系統(tǒng)包括紅外傳感器，車輛停止在車位時紅外傳感器向系統(tǒng)控制板發(fā)送信息，系統(tǒng)控制板閉鎖車位鎖本體的蝸桿上升動作，避免車位鎖蝸桿上升損害車輛，車輛離開車位時紅外傳感器向系統(tǒng)控制板發(fā)送信息，系統(tǒng)控制板控制車位鎖本體的蝸桿上升。
【文檔編號】E01F13/04GK205421080SQ201620165821
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月4日
【發(fā)明人】劉偉民, 鄭愛云, 朱印平, 劉振東
【申請人】華北理工大學