一種嵌入式停車場區(qū)域控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種嵌入式停車場區(qū)域控制器，包括嵌入式微處理器以及分別與嵌入式微處理器連通的電源管理模塊、CAN總線收發(fā)器、RS485總線收發(fā)器、EEPROM存儲器和LCD液晶顯示模塊，所述的電源管理模塊同時與CAN總線收發(fā)器、RS485總線收發(fā)器、EEPROM存儲器和LCD液晶顯示模塊連通，且CAN總線收發(fā)器通過CAN總線與服務器終端連通，RS485總線收發(fā)器通過RS485總線與區(qū)域內(nèi)的停車場設備連通。本實用新型具有全功能、低成本、高穩(wěn)定性、易擴展等功能，符合地下停車場的智能化管理需求，擴展了停車場管理系統(tǒng)的功能，提高了系統(tǒng)的可靠性。
【專利說明】一種嵌入式停車場區(qū)域控制器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種地下停車場管理系統(tǒng)，尤其是涉及一種嵌入式停車場區(qū)域控制器，屬于控制系統(tǒng)和通信【技術領域】。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的地下停車場管理系統(tǒng)僅包含出入口控制模塊，提供道閘控制、車輛識別、計時收費等功能。但隨著地下停車場規(guī)模的不斷擴大及地下停車場智能化管理需求的不斷提升，單純的出入口控制形式的地下停車場管理系統(tǒng)逐漸被淘汰，取而代之的是具有停車誘導、反向?qū)ぼ?、信息采集等多種人性化智能化服務的大型地下停車場管理系統(tǒng)。
[0003]由于目前停車場使用的各類檢測及控制設備以RS485接口的居多，其總線掛載設備的數(shù)量有限，當?shù)叵峦＼噲鲆?guī)模較大時，對車位檢測的設備及控制設備的數(shù)量也相應提高，易超出RS485總線允許掛載節(jié)點的個數(shù)限制，需采用中繼手段提高總線設備容量，否則易導致系統(tǒng)通信不穩(wěn)定甚至癱瘓；同時為了適應地下停車場人性化及智能化服務需求，需要在場內(nèi)布設諸多檢測設備及顯示設備，這些設備的數(shù)據(jù)采集以及控制任務全部由地下停車場管理系統(tǒng)的服務器終端處理，不僅增加了服務器終端的任務負荷及處理時延，同時需布設更多通信線纜，這將影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br>
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為解決現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種結合了區(qū)域化管理和CAN總線通信優(yōu)勢的嵌入式停車場區(qū)域控制器。
[0005]為達到上述目的，本實用新型是通過以下的技術方案來實現(xiàn)的:
[0006]嵌入式停車場區(qū)域控制器，其特征在于，包括嵌入式微處理器以及分別與所述的嵌入式微處理器連通的電源管理模塊、CAN總線收發(fā)器、RS485總線收發(fā)器、EEPROM存儲器和LCD液晶顯示模塊，所述的電源管理模塊同時與CAN總線收發(fā)器、RS485總線收發(fā)器、EEPROM存儲器和IXD液晶顯示模塊連通，且所述的CAN總線收發(fā)器通過CAN總線與服務器終端連通，而所述的RS485總線收發(fā)器則通過RS485總線與區(qū)域內(nèi)的停車場設備連通。
[0007]進一步，所述的嵌入式微處理器為設置有ARM Cortex-M3內(nèi)核的STM32F107處理器芯片，所述的嵌入式微處理器設置有USART模塊、CAN模塊、IIC通信模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、GPIO模塊、定時計數(shù)模塊和系統(tǒng)時鐘。
[0008]所述的嵌入式停車場區(qū)域控制器還包括溫濕度傳感器，所述的溫濕度傳感器的通信管腳與所述的嵌入式微處理器的GPIO模塊連通，且所述的溫濕度傳感器為數(shù)字量輸出的DHTll型溫濕度傳感器。
[0009]以及，所述的嵌入式停車場區(qū)域控制器還包括二氧化碳檢測模塊，所述的二氧化碳檢測模塊與所述的嵌入式微處理器的A/D轉(zhuǎn)換模塊連通，所述的二氧化碳檢測模塊為模擬量輸出的化學傳感器。
[0010]而所述的CAN總線收發(fā)器為CAN收發(fā)芯片SN65HVD230，其與所述的嵌入式微處理器的CAN模塊連通。
[0011]所述的RS485總線收發(fā)器為RS485收發(fā)芯片MAX485，其與所述的嵌入式微處理器的USART模塊連通。
[0012]所述的EEPROM存儲器為IIC接口的64Kbit容量存儲芯片AT24C64，其與嵌入式微處理器的IIC通信模塊連通。
[0013]所述的IXD液晶顯示模塊為IXD1602液晶顯示屏，其與嵌入式微處理器的GPIO模塊連通。
[0014]更進一步，所述的電源管理模塊包括將AC 220V轉(zhuǎn)換為DC 5V的電源轉(zhuǎn)換模塊，以及將DC 5V直流電壓穩(wěn)壓至3.3V直流電壓的ASM1117-3.3芯片，所述的將AC 220V轉(zhuǎn)換為DC 5V的電源轉(zhuǎn)換模塊與嵌入式微處理器連通，而所述的將DC 5V直流電壓穩(wěn)壓至3.3V直流電壓的ASMl 117-3.3芯片則分別與CAN總線收發(fā)器、RS485總線收發(fā)器、EEPROM存儲器和IXD液晶顯示模塊連通。
[0015]本實用新型的有益效果是:本實用新型基于ARM Cotex_M3內(nèi)核系列微處理器作為地下停車場區(qū)域控制器的主控芯片，擴展相應的外設，實現(xiàn)地下停車場的區(qū)域化管理功能，其具有以下特點:
[0016](I)本實用新型基于高性能的嵌入式微處理器，具有豐富的外設模塊及高速數(shù)據(jù)處理能力，可降低控制器的成本并提高本實用新型所述的控制器的性能；
[0017](2)區(qū)域化車位信息采集和管理，該控制器可將本區(qū)域管轄范圍內(nèi)的車位信息統(tǒng)一進行采集和處理，減小地下停車場管理系統(tǒng)終端的任務處理負荷及設備控制時延；
[0018](3)具有停車誘導功能，通過與停車場管理系統(tǒng)終端的服務器終端通信獲取車輛誘導信息及策略，并利用與區(qū)域控制器所連接的停車誘導信息(各區(qū)域車位信息)發(fā)布板對車輛停車進行誘導；
[0019](4)利用區(qū)域控制器的RS485通信接口與區(qū)域內(nèi)各岔路口的出入口的車輛RFID讀卡器通信實現(xiàn)車輛識別功能，通過數(shù)據(jù)上傳輔助停車場管理系統(tǒng)實現(xiàn)反向?qū)ぼ嚬δ埽?br>
[0020](5)各區(qū)域控制器與停車場管理系統(tǒng)終端采用CAN總線連接，利用CAN總線的仲裁機制，可有效提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，避免?shù)據(jù)沖突或某個區(qū)域控制器損壞引起整個通信系統(tǒng)癱瘓；
[0021](6)具有地下停車場環(huán)境監(jiān)測功能，輔助停車場管理系統(tǒng)改善地下停車場環(huán)境。
[0022]總之，本實用新型具有全功能、低成本、高穩(wěn)定性、易擴展等功能，符合地下停車場的智能化管理需求，擴展了停車場管理系統(tǒng)的功能，提高了系統(tǒng)的可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型一實施例的結構示意圖；
[0024]圖2為本實用新型所述的嵌入式微處理器的核心部分原理圖；
[0025]圖3為本實用新型所述的溫濕度傳感器的接口原理圖；
[0026]圖4為本實用新型所述的二氧化碳檢測模塊的原理圖；
[0027]圖5為本實用新型所述的CAN總線收發(fā)器原理圖；
[0028]圖6為本實用新型所述的RS485總線收發(fā)器的原理圖；
[0029]圖7為本實用新型所述的EEPROM存儲器的接口原理圖；[0030]圖8為本實用新型所述的IXD液晶顯示模塊的接口原理圖；
[0031]圖9為本實用新型所述的電源管理模塊的原理圖；
[0032]圖10為本實用新型一實施例的工作流程圖；
[0033]圖11為本實用新型的應用示意圖。
[0034]圖中主要附圖標記含義為:
[0035]1、嵌入式停車場區(qū)域控制器2、嵌入式微處理器
[0036]3、電源管理模塊 4、CAN總線收發(fā)器 5、RS485總線收發(fā)器
[0037]6、溫濕度傳感器 7、二氧化碳檢測模塊8、EEPROM存儲器
[0038]9、LCD液晶顯示模塊10、CAN總線11、RS485總線。
【具體實施方式】
[0039]以下結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行具體的介紹。
[0040]圖1為本實用新型一實施例的結構示意圖。
[0041]如圖1所示:嵌入式停車場區(qū)域控制器1，包括嵌入式微處理器2以及分別與所述的嵌入式微處理器2連通的電源管理模塊3、CAN總線收發(fā)器4、RS485總線收發(fā)器5、溫濕度傳感器6、二氧化碳檢測模 塊7、EEPR0M存儲器8和IXD液晶顯示模塊9，所述的電源管理模塊3同時與CAN總線收發(fā)器4、RS485總線收發(fā)器5、溫濕度傳感器6、二氧化碳檢測模塊
7、EEPROM存儲器8和IXD液晶顯示模塊9連通，且所述的CAN總線收發(fā)器4通過CAN總線10與服務器終端連通，而所述的RS485總線收發(fā)器5則通過RS485總線11與區(qū)域內(nèi)的停車場設備連通。
[0042]圖2為本實用新型所述的嵌入式微處理器的核心部分原理圖。
[0043]如圖2所示:在本實施例中，所述的嵌入式微處理器2為設置有ARM Cortex_M3內(nèi)核的STM32F107處理器芯片，用于驅(qū)動外設，信息集成處理，且所述的嵌入式微處理器2上設置有USART模塊、CAN模塊、IIC通信模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、GPIO模塊、定時計數(shù)模塊和系統(tǒng)時鐘。
[0044]圖3為本實用新型所述的溫濕度傳感器的接口原理圖。
[0045]如圖3所示:所述的溫濕度傳感器6為數(shù)字量輸出的DHTll型溫濕度傳感器，用于感知地下停車場的溫濕度，其所述的溫濕度傳感器6的通信管腳與所述的嵌入式微處理器2的GPIO模塊連通，
[0046]圖4為本實用新型所述的二氧化碳檢測模塊的原理圖。
[0047]如圖4所示:所述的二氧化碳檢測模塊7為模擬量輸出的化學傳感器，用于監(jiān)測地下停車場的二氧化碳濃度，其與所述的嵌入式微處理器2的A/D轉(zhuǎn)換模塊連通。
[0048]圖5為本實用新型所述的CAN總線收發(fā)器原理圖。
[0049]如圖5所示:所述的CAN總線收發(fā)器4為CAN收發(fā)芯片SN65HVD230，用于各區(qū)域控制器及服務器終端間進行通信，其與所述的嵌入式微處理器2的CAN模塊連通。
[0050]圖6為本實用新型所述的RS485總線收發(fā)器的原理圖。
[0051]如圖6所示:所述的RS485總線收發(fā)器5為RS485收發(fā)芯片MAX485，其與所述的嵌入式微處理器2的USART模塊連通。
[0052]圖7為本實用新型所述的EEPROM存儲器的接口原理圖。[0053]如圖7所示:所述的EEPROM存儲器8為IIC接口的64Kbit容量存儲芯片AT24C64，用于區(qū)域控制器的重要工作參數(shù)存儲及數(shù)據(jù)備份，其與嵌入式微處理器2的IIC通信模塊連通。
[0054]圖8為本實用新型所述的IXD液晶顯示模塊的接口原理圖。
[0055]如圖8所示:所述的IXD液晶顯示模塊9為IXD1602液晶顯示屏，用于區(qū)域控制器的調(diào)試及工作參數(shù)顯示，其與嵌入式微處理器2的GPIO模塊連通。
[0056]圖9為本實用新型所述的電源管理模塊的原理圖。
[0057]如圖9所示:在本實施方式中，所述的電源管理模塊3為各模塊單元供電，其包括將AC 220V轉(zhuǎn)換為DC 5V的電源轉(zhuǎn)換模塊，以及將DC 5V直流電壓穩(wěn)壓至3.3V直流電壓的ASMl117-3.3芯片，所述的將AC 220V轉(zhuǎn)換為DC 5V的電源轉(zhuǎn)換模塊與嵌入式微處理器2連通，而所述的將DC 5V直流電壓穩(wěn)壓至3.3V直流電壓的ASM1117-3.3芯片則分別與CAN總線收發(fā)器4、RS485總線收發(fā)器5、溫濕度傳感器6、二氧化碳檢測模塊7、EEPR0M存儲器8和IXD液晶顯示模塊9連通。
[0058]圖10為本實用新型一實施例的工作流程圖；圖11為本實用新型的應用示意圖。
[0059]如圖10和圖11所示:嵌入式停車場區(qū)域控制器I的控制方法，包括以下步驟:
[0060](I)將電源管理模塊3與電源(220V交流電源)連通，整個系統(tǒng)啟動，嵌入式微處理器2執(zhí)行初始化，配置嵌入式微處理器2需使用到的各模塊，包括USART模塊、CAN模塊、IIC通信模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、GPIO模塊、定時計數(shù)模塊和系統(tǒng)時鐘；
[0061](2) RS485總線收發(fā)器5通過RS485總線11與停車場設備通信，并讀取該區(qū)域管轄范圍內(nèi)的車位信息，并進行統(tǒng)計處理，；
[0062](3)RS485總線收發(fā)器5通過RS485總線11與出入口 RFID讀卡器設備通信，獲取地下停車場各岔路口通行車輛的ID信息，為停車場管理系統(tǒng)的反向?qū)ぼ嚬δ芴峁┲С郑?br>
[0063](4)嵌入式微處理器2的GPIO模塊與溫濕度傳感器6的通信管腳通信，讀取地下停車場的溫濕度值，為改善地下停車場溫濕度環(huán)境提供依據(jù)，同時嵌入式微處理器2的A/D轉(zhuǎn)換模塊采集二氧化碳檢測模塊7的模擬信號輸出量，通過數(shù)據(jù)處理，測算地下停車場二氧化碳濃度值，為地下停車場的通風換氣提供數(shù)據(jù)；
[0064](5) CAN總線收發(fā)器4通過CAN總線10與服務器終端通信，將采集和處理后的的數(shù)據(jù)信息上傳至服務器終端，為地下停車場管理系統(tǒng)的管理和服務功能提供數(shù)據(jù)支撐；
[0065](6)嵌入式微處理器2的IIC通信模塊與EEPROM存儲器8通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)備份；
[0066](7) IXD液晶顯示模塊9顯示整個嵌入式停車場區(qū)域控制器I的工作狀態(tài)及重要參數(shù)；
[0067](8)RS485總線收發(fā)器5向區(qū)域內(nèi)的各區(qū)空車位信息發(fā)布板發(fā)送停車誘導信息，實現(xiàn)停車誘導功能；
[0068](9)循環(huán) 2-8 步。
[0069]本實用新型利用嵌入式系統(tǒng)構建地下停車場區(qū)域控制器，選用資源豐富、性能優(yōu)良的嵌入式微處理器，配以相應的嵌入式軟件系統(tǒng)，為地下停車場管理系統(tǒng)提供了有力支持，利用該區(qū)域控制器可擴大地下停車場管理系統(tǒng)規(guī)模，提高地下停車場的智能化管理水平，且結構簡單，靈活可靠。
[0070]本實用新型按照上述實施例進行了說明，應當理解，上述實施例不以任何形式限定本實用新型，凡采用等同替換或等效變換方式所獲得的技術方案，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種嵌入式停車場區(qū)域控制器，其特征在于，包括嵌入式微處理器以及分別與所述的嵌入式微處理器連通的電源管理模塊、CAN總線收發(fā)器、RS485總線收發(fā)器、EEPROM存儲器和LCD液晶顯示模塊，所述的電源管理模塊同時與CAN總線收發(fā)器、RS485總線收發(fā)器、EEPROM存儲器和IXD液晶顯示模塊連通，且所述的CAN總線收發(fā)器通過CAN總線與服務器終端連通，而所述的RS485總線收發(fā)器則通過RS485總線與區(qū)域內(nèi)的停車場設備連通。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種嵌入式停車場區(qū)域控制器，其特征在于，所述的嵌入式微處理器為設置有ARM Cortex-M3內(nèi)核的STM32F107處理器芯片，所述的嵌入式微處理器設置有USART模塊、CAN模塊、IIC通信模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、GPIO模塊、定時計數(shù)模塊和系統(tǒng)時鐘。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種嵌入式停車場區(qū)域控制器，其特征在于，還包括溫濕度傳感器，所述的溫濕度傳感器的通信管腳與所述的嵌入式微處理器的GPIO模塊連通，且所述的溫濕度傳感器為數(shù)字量輸出的DHTll型溫濕度傳感器。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種嵌入式停車場區(qū)域控制器，其特征在于，還包括二氧化碳檢測模塊，所述的二氧化碳檢測模塊與所述的嵌入式微處理器的A/D轉(zhuǎn)換模塊連通，所述的二氧化碳檢測模塊為模擬量輸出的化學傳感器。
5.根據(jù)權利要求2所述的一種嵌入式停車場區(qū)域控制器，其特征在于，所述的CAN總線收發(fā)器為CAN收發(fā)芯片SN65HVD230，其與所述的嵌入式微處理器的CAN模塊連通。
6.根據(jù)權利要求2所述的一種嵌入式停車場區(qū)域控制器，其特征在于，所述的RS485總線收發(fā)器為RS485收發(fā)芯片MAX485，其與所述的嵌入式微處理器的USART模塊連通。
7.根據(jù)權利要求2所述的一種嵌入式停車場區(qū)域控制器，其特征在于，所述的EEPROM存儲器為Iic接口的64Kbit容量存儲芯片AT24C64，其與嵌入式微處理器的IIC通信模塊連通。
8.根據(jù)權利要求2所述的一種嵌入式停車場區(qū)域控制器，其特征在于，所述的LCD液晶顯示模塊為IXD1602液晶顯示屏，其與嵌入式微處理器的GPIO模塊連通。
9.根據(jù)權利要求1或2所述的一種嵌入式停車場區(qū)域控制器，其特征在于，所述的電源管理模塊包括將AC 220V轉(zhuǎn)換為DC 5V的電源轉(zhuǎn)換模塊，以及將DC 5V直流電壓穩(wěn)壓至.3.3V直流電壓的ASM1117-3.3芯片，所述的將AC 220V轉(zhuǎn)換為DC 5V的電源轉(zhuǎn)換模塊與嵌入式微處理器連通，而所述的將DC 5V直流電壓穩(wěn)壓至3.3V直流電壓的ASM1117-3.3芯片則分別與CAN總線收發(fā)器、RS485總線收發(fā)器、EEPROM存儲器和IXD液晶顯示模塊連通。
【文檔編號】G05B19/418GK203490525SQ201320583507
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權日:2013年9月22日
【發(fā)明者】周云城, 季錦章, 王維鋒, 萬劍 申請人:江蘇省交通規(guī)劃設計院股份有限公司, 上海世博發(fā)展（集團）有限公司