專利名稱：一種嵌入式停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的制作方法
一種嵌入式停車場(chǎng)管理系統(tǒng)本發(fā)明涉及一種停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，尤其涉及一種嵌入式停車場(chǎng)管理系統(tǒng)。 [背景技術(shù)]隨著社會(huì)的發(fā)展，城市中的汽車越來越多。車輛集中存放管理的場(chǎng)所被人類提出車輛進(jìn)出的秩序、車輛存放的安全性、車輛存放管理的有償性等要求。于是，停車場(chǎng)管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，在現(xiàn)代停車場(chǎng)管理中發(fā)揮著越來越重要的作用。通常，停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)沿用了群組的概念，包括多個(gè)出入口和一個(gè)管理中心，各個(gè)出入口是系統(tǒng)的工作群，用以保存本地的工作記錄、計(jì)算和處理本地的進(jìn)出數(shù)據(jù)、控制本地的設(shè)備(比如道閘板、顯示屏、 語言模塊、吐卡機(jī)、讀頭等)；管理中心是系統(tǒng)里的管理群，用以收集所有出入口的工作記錄、遠(yuǎn)程遙控出入口的工作狀態(tài)和系統(tǒng)的維護(hù)工作等等；停車場(chǎng)管理系統(tǒng)中群的數(shù)量由預(yù)先設(shè)計(jì)的系統(tǒng)容量來決定，在實(shí)際應(yīng)用中可能只有兩個(gè)或者三個(gè)工作群，也可能沒有管理中心而通過軟件設(shè)置用其中的一個(gè)出入口來做管理中心。如

圖1所示的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)中包括了一個(gè)管理中心和出入口 1-6，管理中心包括一個(gè)管理板，每個(gè)出入口包括一個(gè)管理板、多個(gè)入口控制板以及多個(gè)與入口控制板分別對(duì)應(yīng)的出口控制板。其中，管理板的功能為查詢控制板的工作狀態(tài)，向控制板收發(fā)數(shù)據(jù)和指令；存儲(chǔ)群內(nèi)的所有工作數(shù)據(jù)；負(fù)責(zé)群內(nèi)通訊的管理；負(fù)責(zé)群內(nèi)和外部的數(shù)據(jù)共享，更新；操作界面顯示，鼠標(biāo)和鍵盤控制；作為管理中心的管理板，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)整個(gè)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)墓ぷ鳎豢ㄆ芾砗陀脩艄芾?、操作員管理等；入口 /出口控制板的功能為負(fù)責(zé)控制該出入口的所有設(shè)備，包括閘機(jī)、顯示屏、 地感、燈光；進(jìn)行圖像采集和處理；和本群的管理板進(jìn)行通訊等。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的管理板基本上都是采用電腦來實(shí)現(xiàn)，由于停車場(chǎng)管理系統(tǒng)是M小時(shí)連續(xù)工作的，而且電腦的功耗比較高，因而該實(shí)現(xiàn)方式會(huì)耗費(fèi)大量的電力資源，不夠環(huán)保；另外，由于電腦操作系統(tǒng)存在不穩(wěn)定性和兼容性的問題，且通常容易受到各種病毒的侵?jǐn)_，因而，該實(shí)現(xiàn)方式下的停車場(chǎng)系統(tǒng)的可靠性比較低。鑒于此缺陷，有必要研究出一種功耗低且可靠的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)。本發(fā)明的目的在于提供一種嵌入式停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，在降低功耗的同時(shí)提高系統(tǒng)的可靠性。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種嵌入式停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，包括多個(gè)用以保存本地工作記錄、計(jì)算和處理本地的進(jìn)出數(shù)據(jù)、控制本地設(shè)備的出入口，及用以收集所有出入口的工作記錄、遠(yuǎn)程遙控出入口的工作狀態(tài)、進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)工作的管理中心；所述出入口和管理中心均包括管理板，所述出入口還包括至少一對(duì)入口控制板和出口控制板，所述管理板包括用以負(fù)責(zé)控制群內(nèi)控制板的工作狀態(tài)、群內(nèi)通訊管理、數(shù)據(jù)處理存儲(chǔ)、圖像采集和處理和/或協(xié)調(diào)遠(yuǎn)距離傳輸工作的FPGA芯片；用以供電的電源模塊，與所述FPGA芯片相連。其中，所述FPGA芯片包括51內(nèi)核以及分別與51內(nèi)核連接的各功能接口，所述功能接口包括遠(yuǎn)距離RS485通訊接口、近距離RS485通訊接口、IC/ID卡 RS485通訊接口、圖像采集端口、SDRAM芯片接口、SD卡接口、數(shù)字視頻輸入/輸出接口、鍵盤接口、鼠標(biāo)接口。其中，所述功能接口還包括系統(tǒng)加密芯片接口、客戶端加密芯片接口、在線編程接口、時(shí)鐘電路接口、設(shè)備序號(hào)設(shè)置端口及其他I/O接口。其中，所述FPGA芯片的主頻速度為108MHZ。其中，所述系統(tǒng)還包括鍵盤、鼠標(biāo)和顯示器，分別通過相應(yīng)的接口與FPGA芯片連接。其中，所述管理板還包括SDRAM芯片、系統(tǒng)加密芯片、客戶端加密芯片、蜂鳴器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路通過相應(yīng)的接口與FPGA芯片連接。本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于FPGA作為世界上最先進(jìn)的通用芯片之一，是一顆萬能的芯片，本發(fā)明實(shí)施例即通過對(duì)FPGA進(jìn)行硬件編程，以在芯片的內(nèi)部制作一個(gè)51內(nèi)核并在外圍的引腳進(jìn)行功能的定義，從而使其成為一個(gè)專用的用于停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的主控芯片。與采用電腦相比，本發(fā)明實(shí)施例采用專用的FPGA芯片作為管理板的主控器具有以下優(yōu)點(diǎn)一方面，專用的系統(tǒng)可以避免電腦操作系統(tǒng)存在的不穩(wěn)定性和兼容性的問題，還可以避免受到病毒的干擾，具有較強(qiáng)的可靠性；一方面，F(xiàn)PGA芯片的功耗很低，具有較強(qiáng)的實(shí)用性；另一方面，具有良好的性能和較大的內(nèi)存容量，且成本低。圖1是停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的管理板的結(jié)構(gòu)示意圖。為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明的核心思想為通過對(duì)FPGA芯片進(jìn)行硬件編程，在FPGA芯片的內(nèi)部制作一個(gè)內(nèi)核和一些外圍的邏輯電路使其從而成為一個(gè)專用于停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的主控芯片。請(qǐng)參閱圖2所示，本實(shí)施例中停車場(chǎng)管理系統(tǒng)中的管理板包括專用的FPGA芯片，用于查詢控制板的工作狀態(tài)，向控制板收發(fā)數(shù)據(jù)和指令；存儲(chǔ)群內(nèi)的所有工作數(shù)據(jù)；負(fù)責(zé)群內(nèi)通訊的管理；負(fù)責(zé)群內(nèi)和外部的數(shù)據(jù)共享及更新；對(duì)操作界面顯示、鼠標(biāo)和鍵盤進(jìn)行控制；卡片管理和用戶管理、操作員管理等；在應(yīng)用于作為管理中心的管理板中時(shí)，還用于負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)整個(gè)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)墓ぷ鳎?br> 電源模塊，包括串聯(lián)的電源適配器和電源轉(zhuǎn)換電路，通過電源轉(zhuǎn)換電路與FPGA芯片，用以對(duì)其進(jìn)行供電。其中，上述專用的FPGA芯片由超級(jí)的51內(nèi)核和各種功能接口組成，功能接口包括遠(yuǎn)距離RS485通訊接口、近距離RS485通訊接口、圖像采集端口、IC/ID卡RS485通訊接口、數(shù)字視頻輸入/輸出接口、鼠標(biāo)接口、鍵盤接口、設(shè)備序號(hào)設(shè)置端口、系統(tǒng)加密芯片接口、客戶端加密芯片接口、在線編程接口、時(shí)鐘電路接口、SDRAM芯片接口、SD卡接口及其他
I/O 接口。另外，F(xiàn)PGA芯片可通過遠(yuǎn)距離RS485通訊接口實(shí)現(xiàn)群間的通訊、通過近距離RS485 通訊接口實(shí)現(xiàn)群內(nèi)的通訊、通過IC/ID卡RS485通訊接口與IC/ID卡連接以實(shí)現(xiàn)IC卡和ID 卡的兼容、通過數(shù)字視頻輸入/輸出接口與顯示屏連接以實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的傳輸、通過多個(gè) SDRAM芯片接口與SDRAM芯片連接以實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)等等。在進(jìn)行群內(nèi)近距離RS485通訊時(shí)， 采用57600bps ；在進(jìn)行群間遠(yuǎn)距離RS485通訊時(shí)，采用19200bps ；圖像采集端口采用RS232 通訊方式，速度為57600bps。由于FPGA的接口多，應(yīng)用靈活，用FPGA做的芯片不是一般通用控制芯片(如51 系列單片機(jī)或者ARM芯片)可以比擬的。停車場(chǎng)管理系統(tǒng)用51單片機(jī)是不能實(shí)現(xiàn)的，而用 ARM單片機(jī)在端口和視頻處理上也存在一些局限性，因而本發(fā)明采用FPGA來實(shí)現(xiàn)，不僅易于實(shí)現(xiàn)、功能完善，而且具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和兼容性(可以兼容IC卡和ID卡)，且不易受到病毒的侵?jǐn)_，功耗低，經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。在應(yīng)用FPGA芯片作為主控芯片時(shí)，通過使用通用的C語言就可以實(shí)現(xiàn)軟件的編程。在軟件實(shí)現(xiàn)過程中，可使用C語言制作一個(gè)GUI界面，實(shí)現(xiàn)圖形化的操作界面，操作直觀。一般其他的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖形化的界面時(shí)都會(huì)需要使用一些通用的操作系統(tǒng)，比如WINCE、 LINUX等，使用這些操作系統(tǒng)對(duì)主控芯片的性能和內(nèi)存容量的要求更高，當(dāng)然系統(tǒng)的造價(jià)就更高。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種嵌入式停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，包括多個(gè)用以保存本地工作記錄、計(jì)算和處理本地的進(jìn)出數(shù)據(jù)、控制本地設(shè)備的出入口，及用以收集所有出入口的工作記錄、遠(yuǎn)程遙控出入口的工作狀態(tài)、進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)工作的管理中心；所述出入口和管理中心均包括管理板，所述出入口還包括至少一對(duì)入口控制板和出口控制板，其特征在于，所述管理板包括用以負(fù)責(zé)控制群內(nèi)控制板的工作狀態(tài)、群內(nèi)通訊管理、數(shù)據(jù)處理存儲(chǔ)、圖像采集和處理和/或協(xié)調(diào)遠(yuǎn)距離傳輸工作的FPGA芯片；用以供電的電源模塊，與所述FPGA芯片相連。
2.如權(quán)利要求1所述的嵌入式停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述FPGA芯片包括51內(nèi)核以及分別與51內(nèi)核連接的各功能接口 ；所述功能接口包括遠(yuǎn)距離RS485通訊接口、近距離RS485通訊接口、IC/ID卡RS485通訊接口、圖像采集端口、SDRAM芯片接口、SD卡接口、數(shù)字視頻輸入/輸出接口、鍵盤接口、鼠標(biāo)接口。
3.如權(quán)利要求2所述的嵌入式停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述功能接口還包括系統(tǒng)加密芯片接口、客戶端加密芯片接口、在線編程接口、時(shí)鐘電路接口、設(shè)備序號(hào)設(shè)置端口及其他I/O接口。
4.如權(quán)利要求2或3所述的嵌入式停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述FPGA芯片的主頻速度為108MHZ。
5.如權(quán)利要求2所述的嵌入式停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括鍵盤、鼠標(biāo)和顯示器，分別通過相應(yīng)的接口與FPGA芯片連接。
6.如權(quán)利要求3所述的嵌入式停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述管理板還包括SDRAM 芯片、系統(tǒng)加密芯片、客戶端加密芯片、蜂鳴器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路通過相應(yīng)的接口與FPGA芯片連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種嵌入式停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，包括多個(gè)用以保存本地工作記錄、計(jì)算和處理本地的進(jìn)出數(shù)據(jù)、控制本地設(shè)備的出入口，及用以收集所有出入口的工作記錄、遠(yuǎn)程遙控出入口的工作狀態(tài)、進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)工作的管理中心；出入口和管理中心均包括管理板，出入口還包括至少一對(duì)入口控制板和出口控制板，管理板包括用以負(fù)責(zé)控制群內(nèi)控制板的工作狀態(tài)、群內(nèi)通訊管理、數(shù)據(jù)處理存儲(chǔ)、圖像采集和處理和/或協(xié)調(diào)遠(yuǎn)距離傳輸工作的FPGA芯片；用以供電的電源模塊，與所述FPGA芯片相連。本發(fā)明采用專用的FPGA芯片具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性、兼容性和可靠性；功耗很低，具有較強(qiáng)的實(shí)用性；具有良好的性能和較大的內(nèi)存容量，且成本低。
文檔編號(hào)G07C9/00GK102324119SQ20101055522
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者張萬勤 申請(qǐng)人:深圳萬僑鴻科技有限公司