一種嵌入式停車場(chǎng)區(qū)域控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種嵌入式停車場(chǎng)區(qū)域控制器，包括嵌入式微處理器以及分別與嵌入式微處理器連通的電源管理模塊、CAN總線收發(fā)器、RS485總線收發(fā)器、EEPROM存儲(chǔ)器和LCD液晶顯示模塊，所述的電源管理模塊同時(shí)與CAN總線收發(fā)器、RS485總線收發(fā)器、EEPROM存儲(chǔ)器和LCD液晶顯示模塊連通，且CAN總線收發(fā)器通過(guò)CAN總線與服務(wù)器終端連通，RS485總線收發(fā)器通過(guò)RS485總線與區(qū)域內(nèi)的停車場(chǎng)設(shè)備連通。本實(shí)用新型具有全功能、低成本、高穩(wěn)定性、易擴(kuò)展等功能，符合地下停車場(chǎng)的智能化管理需求，擴(kuò)展了停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的功能，提高了系統(tǒng)的可靠性。
【專利說(shuō)明】一種嵌入式停車場(chǎng)區(qū)域控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種地下停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，尤其是涉及一種嵌入式停車場(chǎng)區(qū)域控制器，屬于控制系統(tǒng)和通信【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的地下停車場(chǎng)管理系統(tǒng)僅包含出入口控制模塊，提供道閘控制、車輛識(shí)別、計(jì)時(shí)收費(fèi)等功能。但隨著地下停車場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大及地下停車場(chǎng)智能化管理需求的不斷提升，單純的出入口控制形式的地下停車場(chǎng)管理系統(tǒng)逐漸被淘汰，取而代之的是具有停車誘導(dǎo)、反向?qū)ぼ?、信息采集等多種人性化智能化服務(wù)的大型地下停車場(chǎng)管理系統(tǒng)。
[0003]由于目前停車場(chǎng)使用的各類檢測(cè)及控制設(shè)備以RS485接口的居多，其總線掛載設(shè)備的數(shù)量有限，當(dāng)?shù)叵峦＼噲?chǎng)規(guī)模較大時(shí)，對(duì)車位檢測(cè)的設(shè)備及控制設(shè)備的數(shù)量也相應(yīng)提高，易超出RS485總線允許掛載節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)限制，需采用中繼手段提高總線設(shè)備容量，否則易導(dǎo)致系統(tǒng)通信不穩(wěn)定甚至癱瘓；同時(shí)為了適應(yīng)地下停車場(chǎng)人性化及智能化服務(wù)需求，需要在場(chǎng)內(nèi)布設(shè)諸多檢測(cè)設(shè)備及顯示設(shè)備，這些設(shè)備的數(shù)據(jù)采集以及控制任務(wù)全部由地下停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的服務(wù)器終端處理，不僅增加了服務(wù)器終端的任務(wù)負(fù)荷及處理時(shí)延，同時(shí)需布設(shè)更多通信線纜，這將影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)合了區(qū)域化管理和CAN總線通信優(yōu)勢(shì)的嵌入式停車場(chǎng)區(qū)域控制器。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0006]嵌入式停車場(chǎng)區(qū)域控制器，其特征在于，包括嵌入式微處理器以及分別與所述的嵌入式微處理器連通的電源管理模塊、CAN總線收發(fā)器、RS485總線收發(fā)器、EEPROM存儲(chǔ)器和LCD液晶顯示模塊，所述的電源管理模塊同時(shí)與CAN總線收發(fā)器、RS485總線收發(fā)器、EEPROM存儲(chǔ)器和IXD液晶顯示模塊連通，且所述的CAN總線收發(fā)器通過(guò)CAN總線與服務(wù)器終端連通，而所述的RS485總線收發(fā)器則通過(guò)RS485總線與區(qū)域內(nèi)的停車場(chǎng)設(shè)備連通。
[0007]進(jìn)一步，所述的嵌入式微處理器為設(shè)置有ARM Cortex-M3內(nèi)核的STM32F107處理器芯片，所述的嵌入式微處理器設(shè)置有USART模塊、CAN模塊、IIC通信模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、GPIO模塊、定時(shí)計(jì)數(shù)模塊和系統(tǒng)時(shí)鐘。
[0008]所述的嵌入式停車場(chǎng)區(qū)域控制器還包括溫濕度傳感器，所述的溫濕度傳感器的通信管腳與所述的嵌入式微處理器的GPIO模塊連通，且所述的溫濕度傳感器為數(shù)字量輸出的DHTll型溫濕度傳感器。
[0009]以及，所述的嵌入式停車場(chǎng)區(qū)域控制器還包括二氧化碳檢測(cè)模塊，所述的二氧化碳檢測(cè)模塊與所述的嵌入式微處理器的A/D轉(zhuǎn)換模塊連通，所述的二氧化碳檢測(cè)模塊為模擬量輸出的化學(xué)傳感器。
[0010]而所述的CAN總線收發(fā)器為CAN收發(fā)芯片SN65HVD230，其與所述的嵌入式微處理器的CAN模塊連通。
[0011]所述的RS485總線收發(fā)器為RS485收發(fā)芯片MAX485，其與所述的嵌入式微處理器的USART模塊連通。
[0012]所述的EEPROM存儲(chǔ)器為IIC接口的64Kbit容量存儲(chǔ)芯片AT24C64，其與嵌入式微處理器的IIC通信模塊連通。
[0013]所述的IXD液晶顯示模塊為IXD1602液晶顯示屏，其與嵌入式微處理器的GPIO模塊連通。
[0014]更進(jìn)一步，所述的電源管理模塊包括將AC 220V轉(zhuǎn)換為DC 5V的電源轉(zhuǎn)換模塊，以及將DC 5V直流電壓穩(wěn)壓至3.3V直流電壓的ASM1117-3.3芯片，所述的將AC 220V轉(zhuǎn)換為DC 5V的電源轉(zhuǎn)換模塊與嵌入式微處理器連通，而所述的將DC 5V直流電壓穩(wěn)壓至3.3V直流電壓的ASMl 117-3.3芯片則分別與CAN總線收發(fā)器、RS485總線收發(fā)器、EEPROM存儲(chǔ)器和IXD液晶顯示模塊連通。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型基于ARM Cotex_M3內(nèi)核系列微處理器作為地下停車場(chǎng)區(qū)域控制器的主控芯片，擴(kuò)展相應(yīng)的外設(shè)，實(shí)現(xiàn)地下停車場(chǎng)的區(qū)域化管理功能，其具有以下特點(diǎn):
[0016](I)本實(shí)用新型基于高性能的嵌入式微處理器，具有豐富的外設(shè)模塊及高速數(shù)據(jù)處理能力，可降低控制器的成本并提高本實(shí)用新型所述的控制器的性能；
[0017](2)區(qū)域化車位信息采集和管理，該控制器可將本區(qū)域管轄范圍內(nèi)的車位信息統(tǒng)一進(jìn)行采集和處理，減小地下停車場(chǎng)管理系統(tǒng)終端的任務(wù)處理負(fù)荷及設(shè)備控制時(shí)延；
[0018](3)具有停車誘導(dǎo)功能，通過(guò)與停車場(chǎng)管理系統(tǒng)終端的服務(wù)器終端通信獲取車輛誘導(dǎo)信息及策略，并利用與區(qū)域控制器所連接的停車誘導(dǎo)信息(各區(qū)域車位信息)發(fā)布板對(duì)車輛停車進(jìn)行誘導(dǎo)；
[0019](4)利用區(qū)域控制器的RS485通信接口與區(qū)域內(nèi)各岔路口的出入口的車輛RFID讀卡器通信實(shí)現(xiàn)車輛識(shí)別功能，通過(guò)數(shù)據(jù)上傳輔助停車場(chǎng)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)反向?qū)ぼ嚬δ埽?br> [0020](5)各區(qū)域控制器與停車場(chǎng)管理系統(tǒng)終端采用CAN總線連接，利用CAN總線的仲裁機(jī)制，可有效提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕苊鈹?shù)據(jù)沖突或某個(gè)區(qū)域控制器損壞引起整個(gè)通信系統(tǒng)癱瘓；
[0021](6)具有地下停車場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)功能，輔助停車場(chǎng)管理系統(tǒng)改善地下停車場(chǎng)環(huán)境。
[0022]總之，本實(shí)用新型具有全功能、低成本、高穩(wěn)定性、易擴(kuò)展等功能，符合地下停車場(chǎng)的智能化管理需求，擴(kuò)展了停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的功能，提高了系統(tǒng)的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本實(shí)用新型所述的嵌入式微處理器的核心部分原理圖；
[0025]圖3為本實(shí)用新型所述的溫濕度傳感器的接口原理圖；
[0026]圖4為本實(shí)用新型所述的二氧化碳檢測(cè)模塊的原理圖；
[0027]圖5為本實(shí)用新型所述的CAN總線收發(fā)器原理圖；
[0028]圖6為本實(shí)用新型所述的RS485總線收發(fā)器的原理圖；
[0029]圖7為本實(shí)用新型所述的EEPROM存儲(chǔ)器的接口原理圖；[0030]圖8為本實(shí)用新型所述的IXD液晶顯示模塊的接口原理圖；
[0031]圖9為本實(shí)用新型所述的電源管理模塊的原理圖；
[0032]圖10為本實(shí)用新型一實(shí)施例的工作流程圖；
[0033]圖11為本實(shí)用新型的應(yīng)用示意圖。
[0034]圖中主要附圖標(biāo)記含義為:
[0035]1、嵌入式停車場(chǎng)區(qū)域控制器2、嵌入式微處理器
[0036]3、電源管理模塊 4、CAN總線收發(fā)器 5、RS485總線收發(fā)器
[0037]6、溫濕度傳感器 7、二氧化碳檢測(cè)模塊8、EEPROM存儲(chǔ)器
[0038]9、LCD液晶顯示模塊10、CAN總線11、RS485總線。
【具體實(shí)施方式】
[0039]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體的介紹。
[0040]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]如圖1所示:嵌入式停車場(chǎng)區(qū)域控制器1，包括嵌入式微處理器2以及分別與所述的嵌入式微處理器2連通的電源管理模塊3、CAN總線收發(fā)器4、RS485總線收發(fā)器5、溫濕度傳感器6、二氧化碳檢測(cè)模 塊7、EEPR0M存儲(chǔ)器8和IXD液晶顯示模塊9，所述的電源管理模塊3同時(shí)與CAN總線收發(fā)器4、RS485總線收發(fā)器5、溫濕度傳感器6、二氧化碳檢測(cè)模塊
7、EEPROM存儲(chǔ)器8和IXD液晶顯示模塊9連通，且所述的CAN總線收發(fā)器4通過(guò)CAN總線10與服務(wù)器終端連通，而所述的RS485總線收發(fā)器5則通過(guò)RS485總線11與區(qū)域內(nèi)的停車場(chǎng)設(shè)備連通。
[0042]圖2為本實(shí)用新型所述的嵌入式微處理器的核心部分原理圖。
[0043]如圖2所示:在本實(shí)施例中，所述的嵌入式微處理器2為設(shè)置有ARM Cortex_M3內(nèi)核的STM32F107處理器芯片，用于驅(qū)動(dòng)外設(shè)，信息集成處理，且所述的嵌入式微處理器2上設(shè)置有USART模塊、CAN模塊、IIC通信模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、GPIO模塊、定時(shí)計(jì)數(shù)模塊和系統(tǒng)時(shí)鐘。
[0044]圖3為本實(shí)用新型所述的溫濕度傳感器的接口原理圖。
[0045]如圖3所示:所述的溫濕度傳感器6為數(shù)字量輸出的DHTll型溫濕度傳感器，用于感知地下停車場(chǎng)的溫濕度，其所述的溫濕度傳感器6的通信管腳與所述的嵌入式微處理器2的GPIO模塊連通，
[0046]圖4為本實(shí)用新型所述的二氧化碳檢測(cè)模塊的原理圖。
[0047]如圖4所示:所述的二氧化碳檢測(cè)模塊7為模擬量輸出的化學(xué)傳感器，用于監(jiān)測(cè)地下停車場(chǎng)的二氧化碳濃度，其與所述的嵌入式微處理器2的A/D轉(zhuǎn)換模塊連通。
[0048]圖5為本實(shí)用新型所述的CAN總線收發(fā)器原理圖。
[0049]如圖5所示:所述的CAN總線收發(fā)器4為CAN收發(fā)芯片SN65HVD230，用于各區(qū)域控制器及服務(wù)器終端間進(jìn)行通信，其與所述的嵌入式微處理器2的CAN模塊連通。
[0050]圖6為本實(shí)用新型所述的RS485總線收發(fā)器的原理圖。
[0051]如圖6所示:所述的RS485總線收發(fā)器5為RS485收發(fā)芯片MAX485，其與所述的嵌入式微處理器2的USART模塊連通。
[0052]圖7為本實(shí)用新型所述的EEPROM存儲(chǔ)器的接口原理圖。[0053]如圖7所示:所述的EEPROM存儲(chǔ)器8為IIC接口的64Kbit容量存儲(chǔ)芯片AT24C64，用于區(qū)域控制器的重要工作參數(shù)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)備份，其與嵌入式微處理器2的IIC通信模塊連通。
[0054]圖8為本實(shí)用新型所述的IXD液晶顯示模塊的接口原理圖。
[0055]如圖8所示:所述的IXD液晶顯示模塊9為IXD1602液晶顯示屏，用于區(qū)域控制器的調(diào)試及工作參數(shù)顯示，其與嵌入式微處理器2的GPIO模塊連通。
[0056]圖9為本實(shí)用新型所述的電源管理模塊的原理圖。
[0057]如圖9所示:在本實(shí)施方式中，所述的電源管理模塊3為各模塊單元供電，其包括將AC 220V轉(zhuǎn)換為DC 5V的電源轉(zhuǎn)換模塊，以及將DC 5V直流電壓穩(wěn)壓至3.3V直流電壓的ASMl117-3.3芯片，所述的將AC 220V轉(zhuǎn)換為DC 5V的電源轉(zhuǎn)換模塊與嵌入式微處理器2連通，而所述的將DC 5V直流電壓穩(wěn)壓至3.3V直流電壓的ASM1117-3.3芯片則分別與CAN總線收發(fā)器4、RS485總線收發(fā)器5、溫濕度傳感器6、二氧化碳檢測(cè)模塊7、EEPR0M存儲(chǔ)器8和IXD液晶顯示模塊9連通。
[0058]圖10為本實(shí)用新型一實(shí)施例的工作流程圖；圖11為本實(shí)用新型的應(yīng)用示意圖。
[0059]如圖10和圖11所示:嵌入式停車場(chǎng)區(qū)域控制器I的控制方法，包括以下步驟:
[0060](I)將電源管理模塊3與電源(220V交流電源)連通，整個(gè)系統(tǒng)啟動(dòng)，嵌入式微處理器2執(zhí)行初始化，配置嵌入式微處理器2需使用到的各模塊，包括USART模塊、CAN模塊、IIC通信模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、GPIO模塊、定時(shí)計(jì)數(shù)模塊和系統(tǒng)時(shí)鐘；
[0061](2) RS485總線收發(fā)器5通過(guò)RS485總線11與停車場(chǎng)設(shè)備通信，并讀取該區(qū)域管轄范圍內(nèi)的車位信息，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，；
[0062](3)RS485總線收發(fā)器5通過(guò)RS485總線11與出入口 RFID讀卡器設(shè)備通信，獲取地下停車場(chǎng)各岔路口通行車輛的ID信息，為停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的反向?qū)ぼ嚬δ芴峁┲С郑?br> [0063](4)嵌入式微處理器2的GPIO模塊與溫濕度傳感器6的通信管腳通信，讀取地下停車場(chǎng)的溫濕度值，為改善地下停車場(chǎng)溫濕度環(huán)境提供依據(jù)，同時(shí)嵌入式微處理器2的A/D轉(zhuǎn)換模塊采集二氧化碳檢測(cè)模塊7的模擬信號(hào)輸出量，通過(guò)數(shù)據(jù)處理，測(cè)算地下停車場(chǎng)二氧化碳濃度值，為地下停車場(chǎng)的通風(fēng)換氣提供數(shù)據(jù)；
[0064](5) CAN總線收發(fā)器4通過(guò)CAN總線10與服務(wù)器終端通信，將采集和處理后的的數(shù)據(jù)信息上傳至服務(wù)器終端，為地下停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的管理和服務(wù)功能提供數(shù)據(jù)支撐；
[0065](6)嵌入式微處理器2的IIC通信模塊與EEPROM存儲(chǔ)器8通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份；
[0066](7) IXD液晶顯示模塊9顯示整個(gè)嵌入式停車場(chǎng)區(qū)域控制器I的工作狀態(tài)及重要參數(shù)；
[0067](8)RS485總線收發(fā)器5向區(qū)域內(nèi)的各區(qū)空車位信息發(fā)布板發(fā)送停車誘導(dǎo)信息，實(shí)現(xiàn)停車誘導(dǎo)功能；
[0068](9)循環(huán) 2-8 步。
[0069]本實(shí)用新型利用嵌入式系統(tǒng)構(gòu)建地下停車場(chǎng)區(qū)域控制器，選用資源豐富、性能優(yōu)良的嵌入式微處理器，配以相應(yīng)的嵌入式軟件系統(tǒng)，為地下停車場(chǎng)管理系統(tǒng)提供了有力支持，利用該區(qū)域控制器可擴(kuò)大地下停車場(chǎng)管理系統(tǒng)規(guī)模，提高地下停車場(chǎng)的智能化管理水平，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈活可靠。
[0070]本實(shí)用新型按照上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例不以任何形式限定本實(shí)用新型，凡采用等同替換或等效變換方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種嵌入式停車場(chǎng)區(qū)域控制器，其特征在于，包括嵌入式微處理器以及分別與所述的嵌入式微處理器連通的電源管理模塊、CAN總線收發(fā)器、RS485總線收發(fā)器、EEPROM存儲(chǔ)器和LCD液晶顯示模塊，所述的電源管理模塊同時(shí)與CAN總線收發(fā)器、RS485總線收發(fā)器、EEPROM存儲(chǔ)器和IXD液晶顯示模塊連通，且所述的CAN總線收發(fā)器通過(guò)CAN總線與服務(wù)器終端連通，而所述的RS485總線收發(fā)器則通過(guò)RS485總線與區(qū)域內(nèi)的停車場(chǎng)設(shè)備連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式停車場(chǎng)區(qū)域控制器，其特征在于，所述的嵌入式微處理器為設(shè)置有ARM Cortex-M3內(nèi)核的STM32F107處理器芯片，所述的嵌入式微處理器設(shè)置有USART模塊、CAN模塊、IIC通信模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、GPIO模塊、定時(shí)計(jì)數(shù)模塊和系統(tǒng)時(shí)鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種嵌入式停車場(chǎng)區(qū)域控制器，其特征在于，還包括溫濕度傳感器，所述的溫濕度傳感器的通信管腳與所述的嵌入式微處理器的GPIO模塊連通，且所述的溫濕度傳感器為數(shù)字量輸出的DHTll型溫濕度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種嵌入式停車場(chǎng)區(qū)域控制器，其特征在于，還包括二氧化碳檢測(cè)模塊，所述的二氧化碳檢測(cè)模塊與所述的嵌入式微處理器的A/D轉(zhuǎn)換模塊連通，所述的二氧化碳檢測(cè)模塊為模擬量輸出的化學(xué)傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種嵌入式停車場(chǎng)區(qū)域控制器，其特征在于，所述的CAN總線收發(fā)器為CAN收發(fā)芯片SN65HVD230，其與所述的嵌入式微處理器的CAN模塊連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種嵌入式停車場(chǎng)區(qū)域控制器，其特征在于，所述的RS485總線收發(fā)器為RS485收發(fā)芯片MAX485，其與所述的嵌入式微處理器的USART模塊連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種嵌入式停車場(chǎng)區(qū)域控制器，其特征在于，所述的EEPROM存儲(chǔ)器為Iic接口的64Kbit容量存儲(chǔ)芯片AT24C64，其與嵌入式微處理器的IIC通信模塊連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種嵌入式停車場(chǎng)區(qū)域控制器，其特征在于，所述的LCD液晶顯示模塊為IXD1602液晶顯示屏，其與嵌入式微處理器的GPIO模塊連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種嵌入式停車場(chǎng)區(qū)域控制器，其特征在于，所述的電源管理模塊包括將AC 220V轉(zhuǎn)換為DC 5V的電源轉(zhuǎn)換模塊，以及將DC 5V直流電壓穩(wěn)壓至.3.3V直流電壓的ASM1117-3.3芯片，所述的將AC 220V轉(zhuǎn)換為DC 5V的電源轉(zhuǎn)換模塊與嵌入式微處理器連通，而所述的將DC 5V直流電壓穩(wěn)壓至3.3V直流電壓的ASM1117-3.3芯片則分別與CAN總線收發(fā)器、RS485總線收發(fā)器、EEPROM存儲(chǔ)器和IXD液晶顯示模塊連通。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK203490525SQ201320583507
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】周云城, 季錦章, 王維鋒, 萬(wàn)劍 申請(qǐng)人:江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司, 上海世博發(fā)展（集團(tuán)）有限公司