專利名稱：智能擋車器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種智能擋車器。
背景技術：
在公路收費站及一些檢查站口處，需設置擋車器。擋車器由最初的目視手控方式基本都已改進為智能控制式，現有的智能控制式擋車器控制器基本包含主控器CPU、電源部分、控制信號輸入部分、位置監(jiān)控部分、輸出執(zhí)行部分和顯示部分等電路，電源部分為整個控制器提供工作電源，控制信號輸入部分與主控器CPU的控制信號輸入端口相連，位置監(jiān)控部分與主控器CPU的位置監(jiān)控端口相連，輸出執(zhí)行部分與主控器的執(zhí)行信號輸出端口相連，顯示部分與控制信號輸入部分及輸出執(zhí)行部分相連，基本實現了智能控制。這種擋車器的位置監(jiān)控部分均以微動開關或行程開關作為欄桿升降最高及最低位置的采樣傳感器。這種位置傳感方式的問題在于首先，當欄桿升到位或降到位時，觸動微動開關或行程開關，欄桿被突然制動，欄桿的運動不平穩(wěn)，對各傳動機構的沖擊較大。而且，這類傳動器在使用過程中會發(fā)生位移，使欄桿的升降逐漸發(fā)生偏差，需不斷地拆開調整和維修，使用不便。另外，這種采樣方式是終點控制，對運動過程無法采樣，很難根據運動進程對欄桿的運動全程監(jiān)控和自動調整。
實用新型內容針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種智能擋車器，以對欄桿運動全過程實現監(jiān)控。
為實現上述目的，本實用新型的技術方案在于采用了一種智能擋車器，包括欄桿位置傳感器和控制器電路，位置傳感器的輸出和控制器的位置監(jiān)控信號輸入相連，所述的位置傳感器為可調電位器，可調電位器的調節(jié)部件與欄桿驅動電機輸出軸或擋車器大軸傳動連接。
所述的可調電位器為旋轉式可調電位器，電位器的轉軸與欄桿驅動電機輸出軸或擋車器大軸同軸線裝配在一起。
由于在欄桿的轉軸上傳動連接了可調電位器，使得欄桿運動的全過程均可通過電位器的電阻變化感知到，使電位器電阻的變化范圍和欄桿轉動的角度變化范圍一一對應起來。這些電阻變化被輸入到主控器后，使得控制器可預先知道何處為啟動位置，旋轉多少角度后為停止位置，并由事先編設好的運動指令控制驅動電機的轉速，可實現緩啟、緩停和中間的快速轉動，使運動的平穩(wěn)性和動作的快速性有機地結合起來。另外，采用這種位置監(jiān)控方式，還可使得主控器CPU具備真正的智能控制，通過預先寫入的程序，可記憶啟停位置，并自動調整啟停的加減速度。可見，這種位置監(jiān)控方式實現了真正的智能化全過程控制，使控制器實現了自調整并省去了因振動、位移及其它原因造成的動作偏差的問題，工作可靠，有很好的應用價值。


圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，擋車器由柜體1內的驅動電機2、擋車器大軸3、擋車器大軸一端安裝的徑向的欄桿4等構成，驅動電機輸出軸5驅動擋車器大軸進行90°范圍內的旋轉。欄桿4檢查或收費時處于水平位置，放行時向上轉動到豎直位置。在欄桿升降過程中，擋車器大軸3和驅動電機的輸出軸5均相應地在一定范圍內正向或反向轉動?；诖耍緦嵱眯滦褪窃隍寗与姍C輸出軸或擋車器的大軸上聯(lián)動裝配了可調式電位器，進行全過程監(jiān)控。根據這一方案，可調電位器實際可選擇推拉式通過連桿進行推拉式聯(lián)動，也可采用與驅動電機輸出軸或擋車器大軸同軸線同步旋轉聯(lián)動的裝配?？紤]到可調旋轉式可調電位器與驅動電機輸出軸便于裝配及這種裝配具有線性的同步關系，本實施方式采用旋轉式可調電位器6并裝配在驅動電機輸出軸5的端部，兩者的轉軸同軸線固定裝配在一起，可調電位器的三個輸出端通過連線7與控制器相連。
控制器原理圖如圖2所示，主控器CPU采用PIC16C74型，它具有指令簡單、運行速度高、功耗低等優(yōu)點。特別是它內部集成的10位高精度AD轉換模塊在本控制系統(tǒng)中發(fā)揮了重要作用。
位置監(jiān)控部分主要由旋轉式電位器W1、R16～R20、濾波元件C11～C14組成。位置監(jiān)控部分的作用就是通過機械傳動使電位器W1與擋車器同步運行，通過W1旋轉使得PIC16C74的輸入端口RA2產生一個模擬電壓信號。這個模擬信號經過PIC16C74內部集成的AD轉換模塊，轉換成數字信號。CPU通過對數字信號進行分析，就可以判斷出擋車器的運行位置，從而發(fā)出相應的控制命令。
主控器的控制信號輸入端33——40口與控制信號電路部分相連，控制信號電路部分由操作人員發(fā)出手動的升降控制信號或由地面埋設的感應線圈發(fā)出安全控制信號等信號。
主控器的輸出執(zhí)行輸出端口21——29口通過驅動器IC2(ULN2003A)型，進行功率放大后，去控制調整繼電器閉合或斷開，并由調整繼電器最終控制驅動電機的正、反轉，制動及堵轉。
工作過程敘述如下上電運行后，程序循環(huán)檢測輸入口RB3～RB7，若有信號發(fā)生，則執(zhí)行相應控制輸出，若無信號發(fā)生則處于停滯狀態(tài)。當升桿信號發(fā)生時，PIC16C74的RB7被拉低。接著PIC16C74讀取模擬信號輸入端口RA2，若檢測到W1已經處于升到位角度，則不執(zhí)行升桿動作。若不是升到位狀態(tài)，則執(zhí)行升桿動作。同時啟動電機運行后備保護時間。PIC16C74將RD2＝0、RD3＝1、RC2＝0，經驅動器IC2放大后，驅動固態(tài)繼電器帶動電機正轉。此后，程序不斷查詢RB5。若有落桿信號發(fā)生則轉而執(zhí)行落桿運動。若電機運行后備保護時間已到，則執(zhí)行降壓堵轉。同時不斷檢測RA2，若檢測到W1已經旋轉到升到位角度，則立即執(zhí)行反車制動，PIC16C74將RD2＝1、RD3＝0、RC2＝0，經驅動器IC2放大后，驅動固態(tài)繼電器帶動電機反轉。以此實現電機降速制動。經過一段時間后，執(zhí)行降壓堵轉，PIC16C74將RD2＝0、RD3＝1、RC2＝1，經驅動器IC2放大后，驅動固態(tài)繼電器帶動電機正向降壓堵轉。
當落桿信號發(fā)生時，PIC16C74的RB5被拉低。接著PIC16C74讀取模擬信號輸入端口RA2，若檢測到W1已經處于落到位角度，則不執(zhí)行落桿動作。若不是落到位狀態(tài)，則執(zhí)行落桿動作。同時啟動電機運行后備保護時間。PIC16C74將RD2＝1、RD3＝0、RC2＝0，經驅動器IC2放大后，驅動固態(tài)繼電器動電機反轉。此后，程序不斷查詢RB7。若有升桿信號發(fā)生則轉而執(zhí)行升桿運動。若電機運行后備保護時間已到，則執(zhí)行降壓堵轉。同時不斷檢測A2，若檢測到W1已經旋轉到落到位角度，則立即執(zhí)行反車制動。PIC16C74將RD2＝0、RD3＝1、RC2＝0，經驅動器IC2放大后，驅動固態(tài)繼電器帶動電機正轉。以此實現電機降速制動。之后，執(zhí)行降壓堵轉，PIC16C74將RD2＝1、RD3＝0、RC2＝1，經驅動器IC2放大后，驅動固態(tài)繼電器帶動電機反向降壓堵轉。
權利要求1.一種智能擋車器，包括欄桿位置傳感器和控制器電路，位置傳感器的輸出和控制器的位置監(jiān)控信號輸入相連，其特征在于所述的位置傳感器為可調電位器，可調電位器的調節(jié)部件與欄桿驅動電機輸出軸或擋車器大軸傳動連接。
2.根據權利要求1所述的智能擋車器，其特征在于所述的可調電位器為旋轉式可調電位器，電位器的轉軸與欄桿驅動電機輸出軸或擋車器大軸同軸線裝配在一起。
專利摘要本實用新型涉及一種智能擋車器，包括欄桿位置傳感器和控制器電路，位置傳感器的輸出和控制器的位置監(jiān)控信號輸入相連，所述的位置傳感器為可調電位器，可調電位器的調節(jié)部件與欄桿驅動電機輸出軸或擋車器大軸傳動連接。這種位置監(jiān)控方式實現了真正的智能化全過程控制，使控制器實現了自調整并省去了因振動、位移及其它原因造成的動作偏差的問題，工作可靠，有很好的應用價值。
文檔編號E01F13/00GK2661757SQ03246300
公開日2004年12月8日 申請日期2003年8月6日 優(yōu)先權日2003年8月6日
發(fā)明者吳俊生, 余誠, 馬超, 張茂華, 李榮華 申請人:許繼集團有限公司