智能車位鎖的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車位鎖，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(dòng)車位鎖和遙控車位鎖。
[0003]手動(dòng)車位鎖分為O型、K型、T型、A型，當(dāng)車輛將要到達(dá)車位時(shí)，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)?。?dāng)車輛駛出車位時(shí)，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(dòng)車位鎖在開鎖、關(guān)鎖時(shí)都需車主下車，極為麻煩。
[0004]遙控車位鎖在手動(dòng)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(duì)車位鎖進(jìn)行控制，使其自動(dòng)升降，實(shí)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(duì)蓄電池及時(shí)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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種安全可行并且實(shí)用簡(jiǎn)單的智能車位鎖。其以太陽(yáng)能與蓄電池作為能量來(lái)源，利用RFID射頻技術(shù)對(duì)車輛自動(dòng)識(shí)別，控制電動(dòng)推桿升降實(shí)現(xiàn)車位鎖的開關(guān)功能，全程自動(dòng)，無(wú)需車主任何操作就能將車駛?cè)搿Ⅰ傠x車位。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是:
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(hù)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(hù)系統(tǒng)分別與系統(tǒng)控制板連接。
[0007 ]所述的車位鎖本體包括地埋式電動(dòng)推桿，地埋式電動(dòng)推桿由直流電機(jī)帶動(dòng)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，通過(guò)電機(jī)正反轉(zhuǎn)切換實(shí)現(xiàn)蝸桿升起與下降；
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(shí)別卡發(fā)送車輛標(biāo)識(shí)信息，車位端RFID讀卡器獲取信息后通過(guò)系統(tǒng)控制板向車位鎖本體發(fā)出指令，車輛要進(jìn)入車位時(shí)，蝸桿下降，車輛離開車位時(shí)，蝸桿上升，通過(guò)蝸桿升降動(dòng)作實(shí)現(xiàn)車位管理；
所述的電源系統(tǒng)包括太陽(yáng)能充電控制器、太陽(yáng)能發(fā)電板和鉛酸蓄電池，太陽(yáng)能充電控制器通過(guò)光線傳感器感受陽(yáng)光強(qiáng)度，當(dāng)陽(yáng)光強(qiáng)度達(dá)到閥值時(shí)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(yáng)能發(fā)電板向鉛酸蓄電池的充電動(dòng)作；
所述的紅外保護(hù)系統(tǒng)包括紅外傳感器，車輛停止在車位時(shí)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(dòng)作，避免車位鎖蝸桿上升損害車輛，車輛離開車位時(shí)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。
[0008]智能車位鎖工作流程是:當(dāng)車輛要駛?cè)胲囄粫r(shí)，智能車位鎖通過(guò)無(wú)線射頻信號(hào)自動(dòng)檢測(cè)車輛，如果對(duì)碼成功，車位鎖本體電動(dòng)推桿下降，車輛駛?cè)胲囄?車輛駛出車位時(shí)，紅外傳感器檢測(cè)到車輛駛出，電動(dòng)推桿上升，防止其他車輛占用車位。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的智能車位鎖，應(yīng)用RFID射頻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車位鎖自動(dòng)識(shí)別車輛，車來(lái)鎖開、車走鎖閉功能;應(yīng)用太陽(yáng)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(yáng)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(dòng)推桿升降機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)車位鎖開啟與關(guān)閉，結(jié)構(gòu)緊湊、外型美觀。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是實(shí)施例的單片機(jī)管腳圖；
圖3是實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路拓?fù)鋱D；
圖4是實(shí)施例的單片機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但本實(shí)施例不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
[0012]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(hù)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(hù)系統(tǒng)3分別與系統(tǒng)控制板5連接。
[0013]所述的車位鎖本體4包括地埋式電動(dòng)推桿，地埋式電動(dòng)推桿由直流電機(jī)帶動(dòng)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，通過(guò)電機(jī)正反轉(zhuǎn)切換實(shí)現(xiàn)蝸桿升起與下降；
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(shí)別卡發(fā)送車輛標(biāo)識(shí)信息，車位端RFID讀卡器獲取信息后通過(guò)系統(tǒng)控制板5向車位鎖本體4發(fā)出指令，車輛要進(jìn)入車位時(shí)，蝸桿下降，車輛離開車位時(shí)，蝸桿上升，通過(guò)蝸桿升降動(dòng)作實(shí)現(xiàn)車位管理；
所述的電源系統(tǒng)2包括太陽(yáng)能充電控制器、太陽(yáng)能發(fā)電板和鉛酸蓄電池，太陽(yáng)能充電控制器通過(guò)光線傳感器感受陽(yáng)光強(qiáng)度，當(dāng)陽(yáng)光強(qiáng)度達(dá)到閥值時(shí)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(yáng)能發(fā)電板向鉛酸蓄電池的充電動(dòng)作；
所述的紅外保護(hù)系統(tǒng)3包括紅外傳感器，車輛停止在車位時(shí)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(dòng)作，避免車位鎖蝸桿上升損害車輛，車輛離開車位時(shí)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。
[0014]本實(shí)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(shí)現(xiàn)在5.8GHZ工作頻率的通信。
[0015]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
系統(tǒng)控制板5包括電源管理、單片機(jī)、繼電器驅(qū)動(dòng)、晶體管驅(qū)動(dòng)等元器件，控制核心是單片機(jī)，型號(hào)為STC12C5A，STC12C5A系列單片機(jī)是高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，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(jī)的管腳圖如圖2所示，其性能指標(biāo)如下:
工作電壓5.5V-3.3V(5V單片機(jī))； 工作頻率范圍:0 - 35MHz，相當(dāng)于普通8051的O?420MHz;
用戶應(yīng)用程序空間8K-62K字節(jié);片上集成1280字節(jié)RAM;
通用I/O 口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)到20mA，但整個(gè)芯片最大不要超過(guò)55Ma;
ISP(在系統(tǒng)可編程)/IAP(在應(yīng)用可編程)，無(wú)需專用編程器，無(wú)需專用仿真器可通過(guò)串口(P3.0/P3.1)直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片；
有EEPROM功能及看門狗；
內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路(外部晶體12M以下時(shí)，復(fù)位腳可直接IK電阻到地)；
共4個(gè)16位定時(shí)器兩個(gè)與傳統(tǒng)8051兼容的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，16位定時(shí)器TO和Tl，沒(méi)有定時(shí)器2，但有獨(dú)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(shí)現(xiàn)2個(gè)16位定時(shí)器；
PWM(2路)/PCA(可編程計(jì)數(shù)器陣列，2路)；
A/D轉(zhuǎn)換，10位精度ADC，共8路，轉(zhuǎn)換速度可達(dá)250K/S(每秒鐘25萬(wàn)次)；
車位鎖本體4的地埋式電動(dòng)推桿，需要系統(tǒng)控制板5對(duì)其進(jìn)行升降控制。電動(dòng)推桿的內(nèi)部動(dòng)力來(lái)源是一個(gè)直流電機(jī)，根據(jù)直流電機(jī)的特點(diǎn)，將電機(jī)的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)線上的電源極性調(diào)換即可實(shí)現(xiàn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的互換，從而實(shí)現(xiàn)推桿的上升和下降。
[0016]電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路拓?fù)鋱D如圖3所示。圖3中a是電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的拓補(bǔ)圖。該電路為H橋驅(qū)動(dòng)電路。其中，繼電器Kl，K3為一橋臂，K2，K4組成了另一橋臂。圖3中b是電動(dòng)推桿抬升時(shí)的工作狀態(tài)，當(dāng)Kl、K3導(dǎo)通而K2、K4斷開時(shí)，流經(jīng)電機(jī)的電流方向是是從左到右，電機(jī)正轉(zhuǎn)；圖3中c是電動(dòng)推桿下降時(shí)的工作狀態(tài)，當(dāng)Kl、Κ3斷開而Κ2、Κ4導(dǎo)通時(shí)，流經(jīng)電機(jī)的電流方向是從右到左，電機(jī)反轉(zhuǎn)。
[0017]由于單片機(jī)的I/O口驅(qū)動(dòng)能力有限，因此采用了三極管隔離驅(qū)動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)繼電器線圈，該驅(qū)動(dòng)電路的原理如圖4所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(hù)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(hù)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(dòng)推桿，地埋式電動(dòng)推桿由直流電機(jī)帶動(dòng)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，通過(guò)電機(jī)正反轉(zhuǎn)切換實(shí)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(shí)別卡發(fā)送車輛標(biāo)識(shí)信息，車位端RFID讀卡器獲取信息后通過(guò)系統(tǒng)控制板向車位鎖本體發(fā)出指令，車輛要進(jìn)入車位時(shí)，蝸桿下降，車輛離開車位時(shí)，蝸桿上升，通過(guò)蝸桿升降動(dòng)作實(shí)現(xiàn)車位管理。4.根據(jù)權(quán)利要求1到3任一項(xiàng)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(yáng)能充電控制器、太陽(yáng)能發(fā)電板和鉛酸蓄電池，太陽(yáng)能充電控制器通過(guò)光線傳感器感受陽(yáng)光強(qiáng)度，當(dāng)陽(yáng)光強(qiáng)度達(dá)到閥值時(shí)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(yáng)能發(fā)電板向鉛酸蓄電池的充電動(dòng)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(hù)系統(tǒng)包括紅外傳感器，車輛停止在車位時(shí)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(dòng)作，避免車位鎖蝸桿上升損害車輛，車輛離開車位時(shí)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。
【專利摘要】本發(fā)明涉及車位鎖，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(hù)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(hù)系統(tǒng)分別與系統(tǒng)控制板連接。本發(fā)明提供的智能車位鎖，應(yīng)用RFID射頻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車位鎖自動(dòng)識(shí)別車輛，車來(lái)鎖開、車走鎖閉功能；應(yīng)用太陽(yáng)能技術(shù)，為車位鎖提供能源，節(jié)能環(huán)保。
【IPC分類】E01F13/04
【公開號(hào)】CN105603913
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610122907
【發(fā)明人】劉偉民, 鄭愛(ài)云, 朱印平, 劉振東
【申請(qǐng)人】華北理工大學(xué)
【公開日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2016年3月4日