三、基于RFID技术住宅区智能车位锁设计
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智能车位锁的设计与实现【摘要】智能车位锁是一种能够实现远程控制和监控车位状态的设备。
本文首先介绍了智能车位锁的研究背景,包括城市停车难题和智能交通系统发展的意义。
接着详细解释了智能车位锁的工作原理,包括硬件设计和软件设计。
然后介绍了网络通信及控制系统,以及安全性和可靠性方面的考量。
在总结了智能车位锁的优势和应用价值,并展望了未来的发展方向,如更加智能化的控制系统和更加安全可靠的设计。
通过本文的介绍,读者可以深入了解智能车位锁的设计与实现,以及其在解决城市停车难题和推动智能交通发展中的作用。
【关键词】智能车位锁、设计与实现、引言、研究背景、研究意义、智能车位锁的原理、硬件设计与实现、软件设计与实现、网络通信及控制系统、安全性与可靠性考量、结论、总结与展望、未来发展方向。
1. 引言1.1 研究背景在传统的停车管理方式下,车位的使用和管理往往是靠人工操作和监控完成的,存在诸多弊端,包括效率低下、管理不便等。
而智能车位锁采用先进的物联网和智能控制技术,可以实现无人值守的自动化管理,提高了停车管理的效率和便利性。
通过智能车位锁,车主可以实现远程预约停车、实时查看停车位信息、智能导航引导停车等功能,极大地方便了车主的停车体验。
智能车位锁的设计与实现不仅能够提高停车管理的效率和便利性,还能够为人们营造一个更加智能、便捷的停车环境,推动城市智慧停车的发展。
1.2 研究意义智能车位锁的研究意义主要体现在以下几个方面:(1)提升停车效率:智能车位锁可以通过智能化技术,实现车位状态的实时监测和管理,帮助车主快速找到可用车位,节约停车时间,提升停车效率。
(2)解决停车难题:随着城市化进程加快,停车位资源日益紧张,停车难成为城市居民的头号烦恼。
智能车位锁可以通过提高停车资源利用率,优化停车位分配,缓解停车难题。
(3)促进智能交通发展:智能车位锁是智能交通系统的重要组成部分,与智能停车场、智能导航系统等相互协同,为城市交通提供更智能、便捷的服务,推动智能交通发展。
智能车位锁的设计与实现智能车位锁是一种通过智能技术,实现对车位进行自动锁定和解锁的设备。
随着城市车辆数量的不断增加,停车位资源的紧缺问题日益突出,而智能车位锁的出现为解决停车难题提供了一种新的解决途径。
本文将介绍智能车位锁的设计与实现,讨论其在实际应用中的优势和挑战。
一、智能车位锁的设计1.传感器技术智能车位锁的设计需要借助于传感器技术,通过传感器实时监测车位的占用情况。
常用的传感器包括红外线传感器、超声波传感器和地感线圈等,这些传感器可以实现对车辆的实时检测,并将车位的占用信息反馈给智能车位锁的控制系统。
2.控制系统智能车位锁的控制系统是其核心部件,它通过对传感器获取的车位信息进行分析处理,实现对车位锁的自动控制。
控制系统通常包括主控芯片、执行部件、通信模块等,其中主控芯片是控制系统的核心,它负责执行预设的控制策略,并根据实时车位信息对车位锁进行相应的操作。
通信模块可以实现智能车位锁与互联网的连接,实现对车位状态的远程监控和控制。
3.电动执行部件智能车位锁的电动执行部件是实现车位锁定和解锁的关键,它通常采用电机驱动机械结构,可以实现车位锁的快速响应和稳定操作。
执行部件还需要具有较强的防破坏性能,能够有效防范人为破坏和撬动。
1.车位锁定与解锁智能车位锁的实现需要根据实际情况设计相应的控制逻辑。
当车位被占用时,智能车位锁应实现自动锁定,防止其他车辆非法占用;而当车主需要使用车位时,可以通过手机APP等方式发送指令,实现对车位锁的解锁,方便停车。
2.远程监控与管理智能车位锁可以实现与互联网的连接,车位状态可以实时上传至云平台,车位管理者可以通过手机或电脑远程实时监控车位的占用情况,实现对车位资源的科学管理和合理利用。
3.智能化服务功能除了基本的锁定和解锁功能外,智能车位锁还可以实现一系列智能化服务功能,例如预约停车、付款结算、停车记录查询等,为用户提供更便捷的停车服务体验。
1.提高停车位利用率智能车位锁能够实现对车位的精准监测和管理,可以及时释放被占用的停车位,提高停车位的利用率,减少停车资源的浪费。
智能车位锁的设计与实现一、智能车位锁的设计1. 结构设计智能车位锁一般由锁体、控制器、电池、传感器等部件组成。
锁体通常采用钢材或铝合金等金属材质制成,具有较强的防盗能力。
控制器则是整个系统的核心部件,负责控制锁的开闭、联网通讯和数据管理等功能。
电池提供锁体的电力,通常采用可充电的锂电池,具有较长的使用寿命。
传感器则用于感知停车位是否被占用,一般采用超声波或红外线传感技术,能够快速、准确地检测停车位的状态。
智能车位锁还可以配备摄像头、LED显示屏等功能,以实现更丰富的应用场景。
2. 功能设计智能车位锁的功能设计主要包括自动识别车辆、自动开闭锁、远程控制等。
自动识别车辆是指锁体具有自动感知车辆接近并识别车辆信息的能力,可以通过无线通讯或蓝牙技术实现。
自动开闭锁是指锁体可以在确认车辆合法停放后自动解锁,车辆离开后自动上锁,不需要人工干预。
远程控制是指用户可以通过手机App或互联网远程对车位锁进行控制,如开启锁、查询停车位状态、接收告警信息等。
这些功能设计可以极大提高停车位的利用效率,为用户提供更便捷的停车体验。
1. 技术实现智能车位锁的实现主要依赖于物联网技术、云计算技术和人工智能技术。
物联网技术可以实现车位锁之间的互联互通,形成一个高效的停车管理系统。
云计算技术可以将数据存储在云端,实现数据的统一管理和共享。
人工智能技术可以实现对停车场的智能监控和管理,提高停车场的安全性和管理效率。
通过这些先进的技术手段,可以实现智能车位锁的自动化、智能化和网络化,为用户提供更全面的停车服务。
2. 应用实践智能车位锁的应用实践主要集中在停车场和社区停车场等领域。
在停车场中,智能车位锁可以实现停车位的自动化管理和收费,大大提高了停车场的利用效率和服务水平。
在社区停车场中,智能车位锁可以为居民提供更加安全、方便的停车服务,有效地缓解了停车位紧缺的问题。
智能车位锁还可以与共享停车平台或智能城市系统相结合,为城市交通管理和车辆智能导航提供数据支撑。
基于RFID技术的小区车位智能报警系统设计作者:李壮凤鹏飞岳国庆来源:《企业科技与发展》2018年第12期【摘要】城市汽车保有量的不断攀升,致使汽车数量与车位数量的矛盾日益激化,给车主和物业管理带来了不小的麻烦。
文章以RFID射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术为基础,利用车位与对应的车辆形成互联,同时借助计算机网络技术和小区的安防设施,对车位进行联网管理。
该设计可以实现对车主车位被占用警报信息的推送,进行精准服务,同时避免了地面机械锁对小区地面的损坏,为小区潮汐时段共享车位系统的设计提供了必要的条件。
【关键词】RFID技术;智能;车位报警【中图分类号】U4 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2018)12-0052-021 研究背景汽车的普及已成为现代人们生活水平不断提升的重要标志,与汽车普及相应而来的就是停车难、难停车问题。
在各类停车矛盾中,生活小区的车位矛盾最为突出,如车主与物业的车位使用矛盾、车主与车主之间的车位私自占用矛盾、车主私自安装机械车位锁等。
2 设计思路RFID技术实现车位的智能报警,这种报警不仅仅可以通过小区物业安防系统实现报警,还可以给车位的所有者实现报警信息的推送,便于车主与物业共同管理车位。
无线射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号及其空间耦合的传输特性,实现对静止或移动物品的自动识别并获取相关的数据信息。
RFID系统用电子标签来标识某一对象,电子标签通过射频信号与阅读器进行数据交换,阅读器可以将命令数据传送给电子标签,电子标签接收到阅读器信号时被激活并将其记录的数据返回给阅读器。
方案的设计思路如图1所示。
本设计利用RFID无线射频技术的优点,在小区的车位墙上安置RFID的阅读器,通过储存在RFID标签内车主的信息及一个电子标签对应一个相同频率的阅读器的工作原理,当车辆进入RFID阅读器的工作距离时,阅读器工作,识别进入车辆的标签信息,经过信息处理中心处理判断后,判别进入车辆信息是否和车位匹配,若不匹配,信息处理中心将会发送一个错误信息给信息发送平台及报警器,信息发送平台将会分别给用户的移动手机发送车位被占用的信息,同时物业管理中心也会收到信息前往处理占用车位的车辆。
智能车位锁的设计与实现随着城市化进程的不断推进,城市停车难的问题日益突出。
停车位资源的紧张已成为城市管理者和市民共同关注的焦点。
为了解决停车位资源的合理利用和管理,智能车位锁成为了一种备受瞩目的智能化解决方案。
智能车位锁是一种能够自动识别车辆停放状态,且可以实现远程控制管理的设备。
下面将对智能车位锁的设计与实现进行详细介绍。
1. 系统架构设计智能车位锁系统主要由车位锁本体、控制器、远程监控平台和移动APP等组成。
车位锁本体是系统的核心部件,主要用于实现对车位的占用状态识别和控制。
控制器负责接收来自车位锁本体的信息,并将信息传输至远程监控平台。
远程监控平台负责对所有车位锁进行集中管理和监控,并提供用户远程控制车位锁的功能。
移动APP是系统的用户界面,用户可以通过移动APP实现对车位锁的远程控制和管理。
2. 车位锁本体设计车位锁本体主要由锁体、锁芯、传感器、电机和控制模块等部件组成。
锁体用于固定在车位上,锁芯用于锁定和解锁车位锁。
传感器用于监测车位的占用状态,电机用于控制锁芯的锁定和解锁,控制模块用于实现对传感器和电机的控制。
3. 控制器设计控制器主要由单片机、通信模块和电源管理模块组成。
单片机用于接收来自车位锁本体的信息,并向远程监控平台发送信息。
通信模块用于连接车位锁系统和远程监控平台,实现信息的传输和接收。
电源管理模块用于管理控制器的供电工作。
4. 远程监控平台设计远程监控平台主要包括服务器、数据库和网站。
服务器用于存储车位锁系统的信息和用户信息,数据库用于保存所有的车位锁信息和用户操作记录,网站用于提供用户管理和监控界面。
5. 移动APP设计移动APP主要用于用户远程控制和管理车位锁系统。
用户可以通过移动APP查看车位的占用状态、远程控制车位锁的锁定和解锁、查看停车记录等功能。
车位锁本体通过安装在停车场的每个停车位上,采用车位锁机械结构和传感器技术实现对车位占用状态的监测和控制。
当有车辆停放在车位上时,传感器可以检测到车辆的存在并将信息传输给控制模块,控制模块再通过电机控制锁芯的解锁,使车位变为可使用状态;当车辆离开车位时,传感器将检测到车辆的离开并将信息传输给控制模块,控制模块再通过电机控制锁芯的锁定,使车位变为不可使用状态。
基于RFID的自动感应车位锁的设计与实现
一、车位锁概述
在车位日益紧张的今天,如何避免私家车位被他人抢占,是令人头痛的事。
日前面市的一种新型车位锁,不仅有效解决了这一问题,还可对车辆起到防盗作用,深受车主的喜爱。
专用车位锁可以有效而礼貌地防止其它车辆占用专用车位:当车到达车位附近时,打开车位锁即可将车停进车位;当车离开后,锁上车位锁,防止其它车辆占用车位;若车停放到车位后,将车位锁锁上,同时可起到车辆防盗作用。
同时增加车位锁管理,停车场可以提升停车场、方便停车场的管理。
按照控制方式,车位锁可以分为手动车位锁、遥控车位锁和自动感应车位锁。
手动车位锁即可以通过专用钥匙打开或关闭车位锁;通过手持无线遥控器可以在20米的范围内控制车位锁的上升或降落的就是遥控车位锁;自动感
应车位锁分为无线射频感应和蓝牙自动感应式,当主人的车距离车位锁20米
以内时,车位锁自动开锁降落,当主人的车远离20米时,车位锁自动升起上锁。
二、无线自动感应式车位锁
无线自动感应式车位锁是集我公司多年来产品开发的经验,与国内的知名车位锁公司合作、国内率先推出的一款无线自动感应车位锁。
车位锁自动感知车辆位置,实现“车到锁开、车走锁关”的功能,完全解脱人为操作。
还避免
了主人离开时忘记升起车位锁的现象,确保万无一失。
在我们享受到高科技带来的轻松自如的同时又避免了采用蓝牙感应方式所带来的高额成本。
1、工作原理:
自动感应车位锁是车采用无线射频身份识别技术,简称为RFID。
用户。
基于RFID技术的住宅区智能车位锁设计摘要:随着现代社会经济快速发展,人们购置的车辆数量也在不断增多,而小区经常出现车位被占而引发纠纷的现象。
本文旨在为解决住宅区内私人专用停车位被占用问题,结合物联网的RFID技术对车位锁系统进行自动智能控制,采用TRF7960 射频芯片和ID 卡交互射频信号并进行解码,识别车辆身份,对合法车辆能够做到车来自动开锁,车走自动上锁弹起防止被他人占用且遇外力干扰时可自动报警。
关键词:RFID;智能车位锁;物联网;车位管理0引言随着我国城市现代化进程的飞速发展,居民私家车数量急剧增长与住宅小区内停车位稀缺的矛盾亟待解决,停车难的问题日趋严重,“抢车位”的争夺战愈演愈烈。
解决居民小区内私家车停车位紧缺问题逐渐引起社会各界的重视,成为市政规划部门和物业公司管理的热点和难点。
在现实生活中,居民区开发商通常将停车位公开出售,私家车主可购买私人专用停车位,确保随时有地方停车,不用为寻找停车位而苦恼。
然而,由于管理措施和基础建设不够完善,私人专用车位被其他车辆占用的情况还时有发生,很容易引发邻里矛盾和经济纠纷,于是出现了专门管理停车位的设备—车位锁。
使用车位锁对私人专用停车位进行管理,可有效解决其车位被其他车辆占用问题。
但市场上流行的机械式车位锁大多依靠人工操作实现翻转臂的升降,停车前驾驶人员需要下车手动开锁,降下车位锁翻转臂,车辆离开后还需要手动升起车位锁,使用起来较为繁琐和不便,即使某些具有遥控功能的自动车位锁,也需要车主手动遥控操作,用户体验也不够好。
为有效解决这一问题,本文提出基于无线射频识别(RFID)技术的住宅区智能车位锁设计。
1 基于RFID技术的车位锁系统功能设计1.1 RFID技术无线射频识别技术(Radio Frequency Identi-fication,简称RFID)是物联网系统的关键技术之一。
RFID是一种精简的无线信号收发系统,主要由附着在物体上的电子标签、阅读器、天线、RFID应用软件等组成。
基于RFID的智能车库系统设计作者:陈晨齐向东来源:《物联网技术》2014年第04期摘要:给出了采用ADF7021射频芯片,用阅读器读取书签内的信息,并通过控制器将信息传送给上位机,上位机经过命令处理将信息发送给PLC控制器S7-300系列,以控制器控制道闸、车位显示屏、信号指示灯的具体方法。
为防止控制器误动作,该系统还安装了压力传感器协同射频模块工作。
此外,系统还有较好的人际互动界面,且可通过温度传感器和视频监控系统来预防火灾和其他危险的发生。
关键词:射频芯片;PLC;传感器;视频监控中图法分类号:TP315 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2014)04-0030-020 引言随着城市交通的日益发展和车辆的激增,车辆通行和停放都成了一个难题。
本文针对停车困难的问题,设计了一套结合射频模块、PLC控制模块、视频监控模块、温度测控模块、道闸控制模块、显示模块和音频模块于一体的智能化车库系统。
1 系统硬件设计1.1 系统工作原理当车辆到达小区门口3~5 m时,射频阅读器读取射频书签中的信息,同时压力传感器作为热备用感应车辆,阅读器和压力传感器协同将信息传送给可编程序控制器PLC,PLC经过判断将信息传送给上位机,上位机识别射频书签为本系统卡后采集信息,向可编程序控制器发送指令,PLC控制车位显示屏显示可停车号码,控制闸门打开,控制车库内安装的信号指示灯和音频设备使车主更快地完成停车过程。
车库内还配置了温度传感器,上位机连接了视频监控系统,可实时监控车库内的状态,防止火灾和其他危害的发生,如果发生危害,上位机可以将信息发送给PLC,控制信号指示灯和音频设备发出警报。
系统硬件结构如图1所示。
图1 系统硬件结构图1.2 系统硬件选择1.2.1 射频芯片本系统中的射频芯片采用ADI公司的ADF7021,它是一款低功耗、高性能的收发器。
工作频率为80~650 MHz和862~940 MHz,符合ISO14443和ISO18000系列的技术标准。
智能车位锁的设计与实现随着城市的不断发展和车辆数量的急剧增加,停车难题成为了人们生活中的一大难题。
特别是在城市的繁华商业区和住宅区,停车位紧张的情况更是严重。
不少人为了寻找一个合适的停车位而花费大量的时间和精力,给生活带来了不便。
为了解决这一问题,智能车位锁应运而生,它能够帮助车主快速找到停车位,同时提高停车位的利用率,达到了科技与生活的完美结合。
一、设计理念智能车位锁的设计理念就是通过智能化的技术手段,提高停车位利用率,解决停车难的问题。
它主要采用了电子控制技术和无线通信技术,实现了车位信息的实时监测和管理,方便车主快速找到停车位。
智能车位锁还能够对车位进行实时监控和管理,确保车位的合理利用,提高停车位的利用率。
智能车位锁还具备防盗功能,能够为车主的车辆提供更好的保护,提高停车的安全性。
二、技术实现1. 电子控制技术智能车位锁采用了先进的电子控制技术,通过内置的传感器和控制芯片,能够实现对车位状态的实时监测和控制。
当车位被占用时,车位锁会自动锁定,避免了非法占用或者停车位争抢的情况。
当车主需要停车时,只需通过手机APP或者遥控器发送指令,车位锁会自动解锁,方便车主快速停车。
这种智能化的控制方式,不仅方便了车主,还能够有效地提高停车位的利用率。
2. 无线通信技术三、产品特点智能车位锁具有以下几个特点:1. 智能化控制:通过先进的电子控制技术和无线通信技术,实现了对车位的实时监测和管理,方便车主快速找到停车位。
2. 提高利用率:能够有效地提高停车位的利用率,避免了停车位争抢和非法占用的情况,提高了停车位的利用效率。
3. 安全保护:具备防盗功能,通过密码锁和报警器的设计,能够有效地保护车主的车辆安全。
4. 远程管理:通过与云端平台的连接,实现了车位信息的远程监控和管理,方便管理者随时掌握停车位的使用情况。
四、市场前景随着城市化进程的不断加快和汽车保有量的不断增加,停车难题已经成为了城市生活中的一大难题。
基于RFID技术的住宅区智能车位锁设计摘要:随着现代社会经济快速发展,人们购置的车辆数量也在不断增多,而小区经常出现车位被占而引发纠纷的现象。
本文旨在为解决住宅区内私人专用停车位被占用问题,结合物联网的RFID技术对车位锁系统进行自动智能控制,采用TRF7960 射频芯片和ID 卡交互射频信号并进行解码,识别车辆身份,对合法车辆能够做到车来自动开锁,车走自动上锁弹起防止被他人占用且遇外力干扰时可自动报警。
关键词:RFID;智能车位锁;物联网;车位管理0引言随着我国城市现代化进程的飞速发展,居民私家车数量急剧增长与住宅小区内停车位稀缺的矛盾亟待解决,停车难的问题日趋严重,“抢车位”的争夺战愈演愈烈。
解决居民小区内私家车停车位紧缺问题逐渐引起社会各界的重视,成为市政规划部门和物业公司管理的热点和难点。
在现实生活中,居民区开发商通常将停车位公开出售,私家车主可购买私人专用停车位,确保随时有地方停车,不用为寻找停车位而苦恼。
然而,由于管理措施和基础建设不够完善,私人专用车位被其他车辆占用的情况还时有发生,很容易引发邻里矛盾和经济纠纷,于是出现了专门管理停车位的设备—车位锁。
使用车位锁对私人专用停车位进行管理,可有效解决其车位被其他车辆占用问题。
但市场上流行的机械式车位锁大多依靠人工操作实现翻转臂的升降,停车前驾驶人员需要下车手动开锁,降下车位锁翻转臂,车辆离开后还需要手动升起车位锁,使用起来较为繁琐和不便,即使某些具有遥控功能的自动车位锁,也需要车主手动遥控操作,用户体验也不够好。
为有效解决这一问题,本文提出基于无线射频识别(RFID)技术的住宅区智能车位锁设计。
1 基于RFID技术的车位锁系统功能设计1.1 RFID技术无线射频识别技术(Radio Frequency Identi-fication,简称RFID)是物联网系统的关键技术之一。
RFID是一种精简的无线信号收发系统,主要由附着在物体上的电子标签、阅读器、天线、RFID应用软件等组成。
电子标签一般嵌入到待识别目标物体中,每个电子标签具有唯一的识别编码,以此来标识身份区分不同的对象。
阅读器发射无线射频信号与电子标签交互通信,接收反射回来的信号,两者在无接触方式下完成信息的收发。
RFID 的工作频率取决于阅读器的工作频率,识别的有效距离也取决于阅读器的工作频率。
天线将电流信号通过射频振荡器转变成电磁波信号发射出去,同时将从电子标签反射回来的电磁波信号转变为电流信号发送给阅读器。
计算机应用系统根据需要对读取到的数据进行处理。
RFID 系统组成及工作原理如图1所示。
图1 RFID 系统组成及工作原理1.2 智能车位锁系统功能设计结合近年来高速发展的嵌入式和物联网技术,设计基于RFID 的住宅小区智能车位锁。
当车辆驶近停车位时,智能车位锁可对车辆身份进行自动识别,对于身份识别成功的车辆,车主无需任何操作,免去了需要下车手动开锁或者使用无线遥控器的麻烦。
智能车位锁做到车来自动开锁,落下翻转臂;车走自动上锁,升起翻转臂。
基于RFID 的智能车位锁系统由车载单元(On BoardUnit,简称OBU)和路侧单元(Road Side Unit,简称RSU)两部分构成。
OBU 的形式为ID 卡式电子标签,作为车上无线收发电路。
RSU 即智能车位锁,由机械设备和电路设备两部分组成。
OBU 和RSU 利用RFID 在13.56MHz 频率通信,实现车辆信息与智能车位锁的信息交换,从而自动起落车位锁,避免下车手动开锁的麻烦,使车辆能泊车入位。
车载电子标签进入阅读器工作范围内,通过内置天线接收阅读器发出的射频信号和能量,相应工作单元被电磁感应电流所产生的能量激活,将电子标签内的身份信息调制成相应频率的射频信号发射出去,阅读器接收数据并解码,并将提取出的信息再传送到后台控制中心,做相应的上层逻辑处理。
2 智能车位锁系统硬件设计智能车位锁要根据控制电路的指令实现对翻转臂的升降控制,以便实现车辆的停泊及驶出。
在功能上,智能车位锁可以划分成高频电路、控制电路和机械设备三个部分。
高频电路包括RFID 信号收发芯片、检波滤波放大电路、保护电路等模块;控制电路由微控制器芯片、电机及驱动电路、电源模块组成;机械设备部分由转动轴、定位齿轮、变速齿轮和卡扣开关组成。
智能车位锁系统硬件结构如图2 所示。
图2 智能车位锁硬件结构2.1 无线射频模块无线通信模块采用TI 公司的TRF7960 射频芯片,TRF7960 工作频率为13.56MHz,支持ISO 14443/15693双标准。
TRF7960 工作电压范围大,封装紧密,体积较小,外接元器件结构简单,只需一个13.56MHz 的晶振即可工作,功耗非常小,特别适合嵌入到一些环境空间较小、供电不便的场合。
TRF7960 与微控制器之间通过8 位串行SPI 总线进行通信。
车载信号收发电路采用ID 卡式电子标签。
该模块技术简单、市场成熟,直接选购业界流行的EM4100 型I D 卡即可,无需进行二次开发。
本系统使用的电子标签基于ISO 18000-6C 协议,速度快,数据传输速率可达40-640KBPS,数据存储空间相对较小,为28 字节,但足以容纳编码后的车辆身份信息。
2.2 微控制器模块与电机驱动模块微控制器模块是控制电路的核心,其主要功能是发送指令机械装置特别是电机进行控制。
微控制器基于宏晶科技有限公司的STC11F32XE 高速单片机实现,内嵌低功耗的8051 微控制器核,其内部1 字节的ROM FLASH用于存放程序代码、128 字节的EEPROM 用于保存车辆信息,8 路AD 转换用于电源电压检测。
STCllF32XE 采用外部中断和RTC 技术,保证其符合低功耗的需求。
电机驱动模块主要用于驱动直流电机完成车位锁翻转臂的升降。
由于本系统使用太阳能蓄电池供电,所以必须考虑功耗和效率问题。
为提高运行效率,减小功率损耗,延长供电时间,采用直流电动机作为驱动电机。
电机驱动模块采用意法半导体有限公司的L298 芯片,并采用PWM 对电机控制,避免电流冲击。
2.3 机械装置及电源模块智能车位锁的机械设备部分由转动轴、定位齿轮、变速齿轮和卡扣开关组成。
电机通过变速齿轮调节带动车位锁翻转臂的升降。
车位锁翻转臂升起到最大限度之后,驱动电路会向微处理器反馈电机停止信号,微控制器控制电机停转。
卡扣开关固定在车位锁的转轴上,将升起的车位锁翻转臂锁死,防止翻转臂意外落下。
智能车位锁采用蓄电池供电。
RFID 技术功耗较小,本系统所选择电子设备均为低功耗元器件。
一次充电使用时间约为3个月,可满足实际需求。
以后可以考虑将整个住宅区内所有智能车位锁联网,采用太阳能光伏电池板供电或直接使用交流电源。
3 智能车位锁系统软件设计智能车位锁开启、关闭软件流程如图3 所示。
车辆离开停车位较远时,电子标签在RFID 阅读器工作范围之外,整个电路处于待机休眠状态,保持较低的功耗。
当车辆驶近停车位(20m之内)时,阅读器逐渐收到车辆携带的电子标签发回的射频信号。
微处理器模块STC11F32XE 将整个电路从待机状态下激活,高频模块对接收到的反馈信息解调解码。
如果解码成功则把收到的身份信息和系统保存的合法身份进行配比,智能判断该车辆是否为车位的拥有者。
如果信息配比失败则认为是非法车辆,系统继续解码;如果配比成功,则认为是合法车辆,单片机发送打开车位锁的命令信息,开启电机,自动降落车位锁翻转臂,让车辆停放在车位上,智能车位停车完成。
当车辆驶出车位时,离开RFID 工作范围,智能车位锁感应不到车载单元发回的信号,启动定时器延时15s;定时器超时后,如果仍然不能收到电子标签信息,说明车辆确已离开,车位锁自动升起,开始保护车位,等待车辆下次停靠。
图3 智能车位锁开启和关闭软件流程4 总结与展望本文针对小区车位管理的现状,提出了一种基于 RFID 技术的智能车位管理系统优化设计方案,并对系统的软硬件设计与工程实现进行了一定的描述。
基于RFID 的住宅区智能车位锁,可以通过无线电波主动识别车辆身份,自动控制车位锁升降,抗干扰能力强,误操作率低,待机功耗小,耗电量极低,采用直流蓄电池供电。
使用方便,翻转臂的升降完全实现自动化,避免了传统机械式车位锁需要车主下车手动开锁的弊端。
测试结果表明,该系统硬件设计合理,软件设计稳定可靠,成本低廉,具有一定的实际应用价值,使住宅区更加舒适便利和智能化。
如果继续设计应用的话,可以适当丰富改变一些其他的功能或模块。
比如:1)防止车在车位时车位锁弹起砸坏车,所以可增加2.4G信号校验、地磁信号校验、挡臂遇阻检测共同判断车位状况。
2)当车位锁受到外力干扰时,自动报警。
具有一般性防水功能。
3)考虑RFID读写器的成本,是否替代为蓝牙通信模块。
4)可针对小区物业设计一个系统根据RFID或者地磁信号将所有车位锁状态信息进行实时汇总处理,便于物业的管理与维护。
5)考虑业主工作日白天一般在小区外,导致小区停车位锁起他人也无法使用造成资源浪费的问题,可设计附加一个空闲时间出租停车位的系统,业主将自己车位空余的时间段线上发给物业,物业处根据车位空闲时间将车位租给住宅区外客户并收取一定停车费(物业可在小区停车系统上直接开关车位锁),客户需在该时间段截止时将车开走否则缴纳一定滞纳金。
由业主和物业共同分享停车受益,也利于社会资源合理应用。
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