專利名稱：一種小區(qū)車位管理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于計(jì)算機(jī)綜合系統(tǒng)管理應(yīng)用領(lǐng)域的輔助裝置，具體涉及一種小區(qū)車位管理裝置。
背景技術(shù)：
伴隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和城市化進(jìn)程的持續(xù)增長(zhǎng)，我國(guó)城市居民的購買力也在逐漸增強(qiáng)。對(duì)于小區(qū)或辦公場(chǎng)所內(nèi)私家車的數(shù)量不斷增長(zhǎng)這一現(xiàn)象，如何在有限的停車區(qū)域內(nèi)管理汽車的車位就顯得尤為重要。小區(qū)的停車場(chǎng)往往由小區(qū)門口的道閘進(jìn)行進(jìn)出管理，管理的方式是利用射頻技術(shù)對(duì)進(jìn)出車輛進(jìn)行卡片識(shí)別從而放行。但以此種形式管理，在小區(qū)內(nèi)部易出現(xiàn)業(yè)主自己購買的車位被他人私家車所占的情況，很大程度上侵害了車位購買者的權(quán)利，基于此現(xiàn)象車位鎖應(yīng)運(yùn)而生。但現(xiàn)有車位存在需要車主自行控制，不便于小區(qū)統(tǒng)一管理的問題。目前小區(qū)的門禁系統(tǒng)的主要功能還是單純的出入管理，但是在數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，門禁技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。門禁系統(tǒng)早已超越了單純的門道及鑰匙管理，已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一套完整的出入管理系統(tǒng)。于此同時(shí)，對(duì)應(yīng)于車位管理的車位鎖也還沒有實(shí)現(xiàn)與車位管理系統(tǒng)的鏈接，而最多只是實(shí)現(xiàn)車主的遙控開閉。因此，設(shè)計(jì)一種能夠識(shí)別車輛并自動(dòng)開啟對(duì)應(yīng)車位鎖的車位管理系統(tǒng)就顯得更加必要。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種小區(qū)車位管理裝置，該裝置安裝于每個(gè)小區(qū)停車場(chǎng)內(nèi)，通過車主在小區(qū)門口進(jìn)行卡片識(shí)別，可自動(dòng)控制車主對(duì)應(yīng)車位的車位鎖起、降。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采取如下的技術(shù)解決方案一種小區(qū)車位管理裝置，包括車位上的多個(gè)車位鎖以及門禁系統(tǒng)，其特征在于， 還包括與控制器相連接的射頻接收機(jī)、上位機(jī)、zigbee中心節(jié)點(diǎn)；所述的車位鎖內(nèi)設(shè)有 zigbee射頻模塊，通過射頻接收機(jī)中的IC卡門禁感應(yīng)區(qū)讀取車主刷入的門禁系統(tǒng)的門禁卡信息，并傳輸?shù)娇刂破髦校煽刂破鬟B接的上位機(jī)進(jìn)行識(shí)別和顯示；若門禁卡片信息與車位鎖匹配，控制器則發(fā)出信號(hào)傳入至zigbee中心節(jié)點(diǎn)，該zigbee中心節(jié)點(diǎn)發(fā)射信號(hào)至與該門禁卡相對(duì)應(yīng)的車位鎖內(nèi)的zigbee射頻模塊，從而控制車位鎖的起降。本實(shí)用新型的其它特點(diǎn)是所述的zigbee射頻模塊采用MF RC531芯片。所述的車位鎖由底板與外罩殼配合形成的一個(gè)封閉箱體，底版上安裝有電源、 Zigbee模塊、控制電路模塊、直流電機(jī)，以及蝸輪、蝸桿、聯(lián)軸器和圓錐齒輪，并安裝限位開關(guān)對(duì)車位鎖正、反轉(zhuǎn)進(jìn)行限位控制。所述的封閉箱體最大高度為12cm，低于各類小汽車底盤高度。所述的控制器選用宏晶科技的STC89CM芯片。[0013]所述的zigbee中心節(jié)點(diǎn)結(jié)合CCM30與CC2591的基礎(chǔ)上進(jìn)行匹配。本實(shí)用新型的小區(qū)車位管理裝置，利用已有的射頻識(shí)別技術(shù)，基于zigbee無線傳輸，可移動(dòng)、可擴(kuò)展。該裝置通過車主在小區(qū)門口進(jìn)行卡片識(shí)別，可自動(dòng)控制道間車位鎖起、 降。系統(tǒng)成本低廉，穩(wěn)定性高，易于集中管理。用戶只需在小區(qū)門口進(jìn)行卡片識(shí)別就可控制相應(yīng)車位鎖的開關(guān)，可替代遙控或手動(dòng)車位鎖。裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，可應(yīng)用于智能小區(qū)或辦公場(chǎng)所中的停車場(chǎng)，具有一定的市場(chǎng)推廣價(jià)值。本實(shí)用新型的小區(qū)車位管理裝置帶來的技術(shù)效果有如下三個(gè)方面1、可以方便、快捷的管理小區(qū)車位，通過門禁系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別車輛并開啟相應(yīng)車位鎖，車主可以直接停駐在相應(yīng)車位，不必自己操作。2、從控制角度出發(fā)，由于該裝置設(shè)置有人機(jī)界面部分并連接報(bào)警和控制電路，使得通過該裝置便可實(shí)現(xiàn)車輛的相應(yīng)信息以及車位狀態(tài)，避免車輛的誤停、誤入。3、安裝和更換較為簡(jiǎn)單，成本低廉。并且穩(wěn)定性高，人性化易于管理。

圖1是本實(shí)用新型的裝置組成框圖；圖2是本實(shí)用新型的控制流程圖；圖3是本實(shí)用新型的射頻模塊組成圖；圖4是本實(shí)用新型所用的Zigbee模塊CCM30結(jié)構(gòu)圖；圖5是射頻芯片MF RC531電路圖；圖6是車位鎖結(jié)構(gòu)圖；圖7是車位鎖控制電路以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說明。 具體實(shí)施方案本實(shí)用新型的小區(qū)車位管理裝置，將射頻識(shí)別技術(shù)與zigbee無線傳輸技術(shù)應(yīng)用在了車位管理中，提出一種以MCU為控制核心、車位鎖為終端設(shè)備的車位管理裝置，并且設(shè)計(jì)了必要的硬件電路與機(jī)械部分。參見圖1，該小區(qū)車位管理裝置采用混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，由五部分組成射頻接收機(jī)、控制器、上位機(jī)、zigbee中心節(jié)點(diǎn)和車位鎖。其中，車位鎖中包含zigbee射頻模塊、電源以及機(jī)械部分等，zigbee中心節(jié)點(diǎn)與車位鎖通過zigbee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，并統(tǒng)一使用TI生產(chǎn)的CCM30/2431與CC2591作為片上系統(tǒng)。本實(shí)用新型小區(qū)車位管理裝置的控制流程圖如圖2所示，裝置通過射頻機(jī)中的IC 卡門禁感應(yīng)區(qū)讀取車主的門禁卡信息并傳輸?shù)娇刂破骱蜕衔粰C(jī)進(jìn)行識(shí)別和顯示。若門禁卡信息匹配，控制核心則發(fā)出信號(hào)傳入至zigbee中心節(jié)點(diǎn)，該zigbee中心節(jié)點(diǎn)發(fā)射信號(hào)至與該門禁卡相對(duì)應(yīng)的車位鎖內(nèi)從而控制車位鎖的起降。圖3為本實(shí)用新型射頻模塊的組成圖。射頻機(jī)的主要功能是完成汽車入場(chǎng)時(shí)的IC 卡門禁檢測(cè)，當(dāng)有磁卡進(jìn)入感應(yīng)區(qū)時(shí)，讀取該磁卡信息，并通過控制核心中的單片機(jī)傳送給上位機(jī)，上位機(jī)顯示當(dāng)前磁卡對(duì)應(yīng)的停車位，并產(chǎn)生解鎖信號(hào)返回單片機(jī)，通過Zigbee中心節(jié)點(diǎn)傳送至相對(duì)應(yīng)的車位鎖；如果卡片信息不匹配，則產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，并顯示錯(cuò)誤信息。Zigbee模塊CCM30結(jié)構(gòu)圖見圖4。本實(shí)用所采用的Zigbee模塊在結(jié)合CCM30與CC2591的基礎(chǔ)上進(jìn)行匹配的，硬件設(shè)計(jì)原理圖如圖4所示，R1，R2是偏置電阻，Rl為32MHz晶振設(shè)置精確的偏置電流，R2為用于RF部分的電流參考發(fā)生器。CC2430芯片的主時(shí)鐘由外部晶振XTALl和兩個(gè)負(fù)載電容提供。此時(shí)鐘還提供給 8051所有的外設(shè)。時(shí)鐘通過SFR寄存器CLKCON進(jìn)行控制。XTAL2和電容Cl、C2用來產(chǎn)生 32. 768kHz的時(shí)鐘，分別為CCM30與CC2591在休眠時(shí)提供時(shí)序。CC2591的HGM、PA_EN、EN引腳均連接到CCM30閑置的I/O 口，由單片機(jī)進(jìn)行控制。當(dāng)HGM為高電平，表示CC2591接收數(shù)據(jù)時(shí)，LNA是高增益模式；當(dāng)HGM為低電平，表示 CC2591接收數(shù)據(jù)時(shí)，LNA為低增益模式。EN引腳和PA_EN引腳在正常工作時(shí)置為高電平。 當(dāng)其值為低電平時(shí)變進(jìn)入了低功耗模式，可有效降低功耗。車位管理系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境較為平和，射頻信號(hào)受噪聲和強(qiáng)信號(hào)干擾的作用不大， 所以在設(shè)計(jì)電路模塊時(shí)按照電路的原則進(jìn)行即可。對(duì)于電源供電而言，CC2430內(nèi)置電源管理模塊，因此Zigbee射頻模塊的電源設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單。該模塊需要3. 3V電源供電。對(duì)Zigbee中心節(jié)點(diǎn)供電可利用控制器電路進(jìn)行供電，而在車位鎖內(nèi)部設(shè)置的Zigbee射頻模塊則采用干電池供電即可。其中CC2591是一款低成本前端設(shè)備，它具有功率放大器以及低噪聲放大器，可顯著增加無限系統(tǒng)的覆蓋范圍，適用于車位管理系統(tǒng)。對(duì)于每個(gè)車位鎖而言，內(nèi)部都將安裝一塊CCM30模塊用以接受信息。Zigbee模塊CCM30模塊機(jī)構(gòu)圖如圖4所示。本實(shí)用所采用的車位鎖的主體結(jié)構(gòu)式是由底板與外罩殼配合形成的一個(gè)封閉箱體，在交接處底版略為凹陷并做防水處理。底版上安裝有ZIGBEE模塊，以及固定螺釘1，直流電源3、主軸座2、控制電路10、 直流電機(jī)9，蝸輪連接傳動(dòng)裝置7、主軸5、蝸桿軸6、聯(lián)軸器8和主軸座2、聯(lián)軸器8等電器元件和機(jī)械零件，并安裝限位開關(guān)4對(duì)車位鎖正、反轉(zhuǎn)進(jìn)行限位控制。此設(shè)計(jì)利用直流電機(jī)正、反轉(zhuǎn)帶動(dòng)蝸桿、蝸輪以及圓錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)主軸正、 反轉(zhuǎn)這一目的，具體結(jié)構(gòu)圖見圖6。電機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制電路如圖7所示。電源采用24V直流電源。電機(jī)采用MV、22W、1200RPM直流電機(jī)，轉(zhuǎn)矩1. 8Nm，可以滿足車位鎖主軸的正、反轉(zhuǎn)。 在實(shí)際運(yùn)行中，起、降車位鎖需控制電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)，而直流電機(jī)的轉(zhuǎn)向取決于改變電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組電壓的極性。圖中，正、反轉(zhuǎn)啟動(dòng)開關(guān)KMZl與KMZ2，通過CCM30中所含51單片機(jī)所接繼電器進(jìn)行開閉控制。KRl與KR2是車位鎖中的限位開關(guān)。電阻R和二極管VD構(gòu)成吸收回路。下面給出本實(shí)施例的小區(qū)車位管理裝置的器件選型1、控制器本實(shí)施例的控制器選用宏晶科技的STC89CM芯片，它具有良好的溫度特性、穩(wěn)定性和性價(jià)比。內(nèi)置15K的Flash存儲(chǔ)器和512字節(jié)RAM.具有3個(gè)16位計(jì)數(shù)器和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的串行通信121，并具有P4121.支持ISP程序下載。2、zigbee 射頻芯片zigbee射頻芯片采用MF RC531芯片實(shí)現(xiàn)讀寫功能，MFRC530芯片是射頻卡實(shí)現(xiàn)無線通信的核心模塊。它根據(jù)寄存器的設(shè)定對(duì)發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制得到發(fā)送的信號(hào)，通過由TXI。TX2腳驅(qū)動(dòng)的天線以電磁波的形式發(fā)出去.非接觸式IC卡采用RF場(chǎng)的負(fù)載調(diào)制進(jìn)行響應(yīng)。天線拾取非接觸式Ic卡的響應(yīng)信號(hào)經(jīng)過天線匹配電路送到RX腳.MFRC530 內(nèi)部接收緩沖器對(duì)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和解調(diào)并根據(jù)寄存器的設(shè)定進(jìn)行處理。處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)總線上等待MCU讀取。MCU與MFRC530采用SPI總線方式進(jìn)行通訊，可實(shí)現(xiàn)與非接觸式IC卡數(shù)據(jù)的無線傳輸。3、Zigbee 中心節(jié)點(diǎn)所采用的Zigbee中心節(jié)點(diǎn)是結(jié)合CCM30與CC2591的基礎(chǔ)上進(jìn)行匹配，TI Chipcon公司生產(chǎn)的CCM30是一種結(jié)合了高性能的2. 4GHz DSSS射頻收發(fā)器核心和一個(gè) 8051單片機(jī)的常用Zigbee模塊；CC2591是一款低成本前端設(shè)備，它具有功率放大器以及低噪聲放大器，可顯著增加無限系統(tǒng)的覆蓋范圍，適用于車位管理系統(tǒng)。4、上位機(jī)上位機(jī)還可以實(shí)現(xiàn)界面顯示以及控制功能，可以顯示當(dāng)前車位以及詳細(xì)信息，產(chǎn)生控制信號(hào)，控制車位鎖的開閉情況。上位機(jī)的界面由VB6.0編寫。上位機(jī)由IXD顯示模塊來顯示時(shí)間、系統(tǒng)狀態(tài)以及錯(cuò)誤信息，本實(shí)施例的IXD顯示模塊采用1620芯片。
權(quán)利要求1.一種小區(qū)車位管理裝置，包括車位上的多個(gè)車位鎖以及門禁系統(tǒng)，其特征在于，還包括與控制器相連接的射頻接收機(jī)、上位機(jī)、Zigbee中心節(jié)點(diǎn)；所述的車位鎖內(nèi)設(shè)有Zigbee 射頻模塊，通過射頻接收機(jī)中的IC卡門禁感應(yīng)區(qū)讀取車主刷入的門禁系統(tǒng)的門禁卡信息， 并傳輸?shù)娇刂破髦?，由控制器連接的上位機(jī)進(jìn)行識(shí)別和顯示；若門禁卡片信息與車位鎖匹配，控制器則發(fā)出信號(hào)傳入至zigbee中心節(jié)點(diǎn)，該zigbee中心節(jié)點(diǎn)發(fā)射信號(hào)至與該門禁卡相對(duì)應(yīng)的車位鎖內(nèi)的zigbee射頻模塊，從而控制車位鎖的起降。
2.如權(quán)利要求1所述的小區(qū)車位管理裝置，其特征在于，所述的zigbee射頻模塊采用 MF RC531 芯片。
3.如權(quán)利要求1所述的小區(qū)車位管理裝置，其特征在于，所述的車位鎖由底板與外罩殼配合形成的一個(gè)封閉箱體，底版上安裝有電源、Zigbee模塊、控制電路模塊、直流電機(jī)，以及蝸輪、蝸桿、聯(lián)軸器和圓錐齒輪，并安裝限位開關(guān)對(duì)車位鎖正、反轉(zhuǎn)進(jìn)行限位控制。
4.如權(quán)利要求3所述的小區(qū)車位管理裝置，其特征在于，所述的封閉箱體最大高度為 12cm，低于各類小汽車底盤高度。
5.如權(quán)利要求1所述的小區(qū)車位管理裝置，其特征在于，所述的控制器選用宏晶科技的STC89C54芯片。
6.如權(quán)利要求1所述的小區(qū)車位管理裝置，其特征在于，所述的zigbee中心節(jié)點(diǎn)結(jié)合 CC2430與CC2591的基礎(chǔ)上進(jìn)行匹配。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種小區(qū)車位管理裝置，包括車位上的多個(gè)車位鎖以及門禁系統(tǒng)，還包括與控制器相連接的射頻接收機(jī)、上位機(jī)、zigbee中心節(jié)點(diǎn)；所述的車位鎖內(nèi)設(shè)有zigbee射頻模塊，通過射頻接收機(jī)中的IC卡門禁感應(yīng)區(qū)讀取車主刷入的門禁系統(tǒng)的門禁卡信息，并傳輸?shù)娇刂破髦校煽刂破鬟B接的上位機(jī)進(jìn)行識(shí)別和顯示；若門禁卡片信息與車位鎖匹配，控制器則發(fā)出信號(hào)傳入至zigbee中心節(jié)點(diǎn)，該zigbee中心節(jié)點(diǎn)發(fā)射信號(hào)至與該門禁卡相對(duì)應(yīng)的車位鎖內(nèi)的zigbee射頻模塊，從而控制車位鎖的起降。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、易擴(kuò)展，可應(yīng)用于智能小區(qū)或辦公場(chǎng)所中的停車場(chǎng)，具有一定的市場(chǎng)推廣價(jià)值，安裝和更換較為簡(jiǎn)單，成本低廉。
文檔編號(hào)G07C9/00GK202153376SQ201120296640
公開日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者劉楊, 宋君毅, 張曉嬌, 李斯倩 申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué)