一種基于超聲測(cè)距的柵欄道閘自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置的制造方法
【專利摘要】一種基于超聲測(cè)距的柵欄道閘自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置，它包括控制芯片，與控制芯片輸出口連接的柵欄道閘開關(guān)模塊，與控制芯片的輸入口連接的超聲測(cè)距傳感器模塊、車牌識(shí)別系統(tǒng)以及無(wú)線通信模塊，其中，無(wú)線通信模塊包括ZigBee無(wú)線發(fā)射模塊和ZigBee無(wú)線接收模塊，ZigBee無(wú)線接收模塊與控制芯片連接；柵欄道閘開關(guān)模塊通過驅(qū)動(dòng)模塊與控制芯片連接。本實(shí)用新型能解決車輛在經(jīng)過電子?xùn)艡诘篱l時(shí)，需要停車經(jīng)過保安人員驗(yàn)證后才能通過，浪費(fèi)人力、物力的問題。
【專利說明】
一種基于超聲測(cè)距的柵欄道閘自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于電子系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于超聲測(cè)距的柵欄道閘自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活水平的提高，人們對(duì)生活要求也越來越高。進(jìn)入21世紀(jì)以來，智能化技術(shù)取得了迅猛的發(fā)展并且日益滲透到各個(gè)領(lǐng)域。隨著網(wǎng)絡(luò)向普通家庭生活的不斷發(fā)展，消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)、通訊一體化趨勢(shì)日趨明顯，智能化產(chǎn)品已經(jīng)開始步入社會(huì)家庭。
[0003]汽車給人們帶來交通的便捷性，在如今講究效率和時(shí)間就是金錢的時(shí)代，交通的便捷給人類帶來的益處是巨大的，減少了不必要的趕路時(shí)間；帶來了出現(xiàn)的舒適性，不怕風(fēng)吹雨打，以往的自行車、電動(dòng)車、摩托車在天氣惡劣的環(huán)境下，就不怎么好用，汽車的到來無(wú)疑解決了這些問題。在汽車給人們帶來便利的同時(shí)，它也給人們帶來了一些不便利?，F(xiàn)如今，對(duì)一些上班族來說，下班之后最好的選擇大多數(shù)都是希望能第一時(shí)間回到家，舒舒服服的卸去一天的工作疲勞，但是現(xiàn)實(shí)情況大多數(shù)不是這樣的，上班族開著車來到自己的小區(qū)，在一些小區(qū)進(jìn)門口，都有那種電子?xùn)艡诘篱l，每次進(jìn)出小區(qū)都需要停車驗(yàn)證才能進(jìn)出，特別是下班時(shí)候，車流量多，而且有的時(shí)候要是面對(duì)一些不是很負(fù)責(zé)的保安，在上班時(shí)間做與工作無(wú)關(guān)的事情，或是有人需要進(jìn)出的時(shí)候卻找不到人，車主就需要等待，很浪費(fèi)時(shí)間。而且，每次進(jìn)出，保安還得檢查車主的身份，這讓本來就耽誤進(jìn)門的時(shí)間變得越來越長(zhǎng)，這樣就顯得很被動(dòng)，大多數(shù)車主就感覺在進(jìn)出小區(qū)的時(shí)候有一種厭煩感。因?yàn)榇蠹叶加X得找個(gè)保安的目的是能讓大家在這個(gè)小區(qū)里面愉快的生活，但是現(xiàn)實(shí)情況卻是相反。如果能設(shè)計(jì)一種柵欄道閘自動(dòng)控制系統(tǒng)，車主回家時(shí)，柵欄道閘由自己控制開閉，既可以節(jié)約很多時(shí)間，又可以省去付給保安的費(fèi)用，這對(duì)整個(gè)小區(qū)的車主來說無(wú)疑是一種喜訊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供的一種基于超聲測(cè)距的柵欄道閘自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置，它能解決車輛在經(jīng)過電子?xùn)艡诘篱l時(shí)，需要停車經(jīng)過保安人員驗(yàn)證后才能通過，浪費(fèi)人力、物力的問題。
[0005]實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種基于超聲測(cè)距的柵欄道閘自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置，它包括控制芯片，與控制芯片輸出口連接的柵欄道閘開關(guān)模塊，與控制芯片的輸入口連接的超聲測(cè)距傳感器模塊、車牌識(shí)別系統(tǒng)以及無(wú)線通信模塊，其中，無(wú)線通信模塊包括包括ZigBee無(wú)線發(fā)射模塊和ZigBee無(wú)線接收模塊，ZigBee無(wú)線接收模塊與控制芯片連接;柵欄道閘開關(guān)模塊通過驅(qū)動(dòng)模塊與控制芯片連接。
[0007]所述控制芯片為單片機(jī)系統(tǒng)或嵌入式系統(tǒng)或DSP系統(tǒng)。
[0008]所述單片機(jī)的型號(hào)為CC2530。
[0009]所述車牌識(shí)別系統(tǒng)包括處理芯片，處理芯片包括車牌定位模塊、與車牌定位模塊連接的濾波去噪模塊、與濾波去噪模塊連接的字符分割模塊以及與字符分割模塊連接的字符識(shí)別t吳塊。
[0010]所述超聲測(cè)距傳感器模塊包括型號(hào)為SN8P2501B的芯片、與SN8P2501B的芯片連接的MAX232芯片、以及與MAX232芯片連接的超聲波換能器。
[0011 ]本實(shí)用新型能帶來以下技術(shù)效果:
[0012]1、本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性好，利用超聲測(cè)距傳感器模塊和車牌識(shí)別系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行，既可以防止車輛無(wú)序進(jìn)出，又可以防止因開門太早造成外來車擁擠進(jìn)入小區(qū)，同時(shí)最主要的是能夠讓小區(qū)內(nèi)的車主節(jié)約時(shí)間，給人們生活帶來了極大的方便；
[0013]2、本裝置通過ZigBee無(wú)線通信模塊解決了傳統(tǒng)有線老化、易破壞的問題，并實(shí)現(xiàn)了終端的遠(yuǎn)程控制。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型中控制芯片及其外圍電路圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型中超聲波測(cè)距發(fā)射模塊電路；
[0018]圖4為本實(shí)用新型中超聲波測(cè)距接收模塊電路；
[0019]圖5為本實(shí)用新型中繼電器驅(qū)動(dòng)電路圖；
[0020]圖6為本實(shí)用新型中電器開關(guān)電路圖；
[0021 ]圖7為本實(shí)用新型中模數(shù)轉(zhuǎn)換電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1所示，一種基于超聲測(cè)距的柵欄道閘自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置，它包括控制芯片I，與控制芯片I輸出口連接的柵欄道閘開關(guān)模塊2，與控制芯片I的輸入口連接的超聲測(cè)距傳感器模塊3、車牌識(shí)別系統(tǒng)4以及無(wú)線通信模塊，其中，無(wú)線通信模塊包括包括ZigBee無(wú)線發(fā)射模塊5和ZigBee無(wú)線接收模塊6，ZigBee無(wú)線接收模塊與控制芯片I連接;柵欄道閘開關(guān)模塊2通過驅(qū)動(dòng)模塊7與控制芯片I連接。
[0023]所述控制芯片I為單片機(jī)系統(tǒng)或嵌入式系統(tǒng)或DSP系統(tǒng)。
[0024]所述單片機(jī)的型號(hào)為CC2530。
[0025]所述車牌識(shí)別系統(tǒng)4包括處理芯片，處理芯片包括車牌定位模塊、與車牌定位模塊連接的濾波去噪模塊、與濾波去噪模塊連接的字符分割模塊以及與字符分割模塊連接的字符識(shí)別t吳塊。
[0026]所述超聲測(cè)距傳感器模塊3包括型號(hào)為SN8P2501B的芯片、與SN8P2501B的芯片連接的MAX232芯片、以及與MAX232芯片連接的超聲波換能器。
[0027]如圖2所示，超聲測(cè)距傳感器模塊和車牌識(shí)別系統(tǒng)的輸出經(jīng)過放大調(diào)理得到的數(shù)字信號(hào)SOUT與CC2530的端口 P0.6以及P0.7相連，端口 Pl_l和P1_0分別連接LED指示燈Dl、D2，用于指示系統(tǒng)的工作狀態(tài)。CC2530的下載調(diào)試接口由四線構(gòu)成，包括DD、DC、RESET_r^PGND信號(hào)，分別與芯片的端口P2_2、P2_1、RESET_N和GND相連。P1為天線接口，連接鞭狀天線。CC2530的端口 RF_r#PRF_P提供差分的射頻信號(hào)，在該信號(hào)輸送到天線之前，需要在天線和芯片間增加一個(gè)用來實(shí)現(xiàn)平衡信號(hào)到非平衡信號(hào)的轉(zhuǎn)換變換網(wǎng)絡(luò)(平衡一非平衡變壓器)，該網(wǎng)絡(luò)把無(wú)線電RF的差分信號(hào)的阻抗轉(zhuǎn)換為單端50歐姆。
[0028]如圖3所示，由單片機(jī)CC2530發(fā)送1us的高電平至SN8P2501B的P2.2，從P2.3輸出低電平，三極管Ql飽和導(dǎo)通，MAX3232接通電源，SN8P2501B內(nèi)部的定時(shí)器產(chǎn)生8個(gè)40KHz的脈沖信號(hào)，由P2.4和P2.5推免輸出，經(jīng)MAX3232升壓后對(duì)東超聲波換能器發(fā)送超聲波信號(hào)。然后P2.3輸出高電平，三極管Ql截止，關(guān)斷MAX3232的電源，停止發(fā)射超聲波信號(hào)。
[0029]如圖4所示，從超聲波發(fā)射探頭發(fā)出的超聲波信號(hào)遇到障礙物后返回，被接收探頭接收并轉(zhuǎn)換成微弱的電信號(hào)，經(jīng)集成運(yùn)算放大器TL074放大、濾波、比較后，產(chǎn)生下降沿，觸發(fā)SN8P2501B的P2.2引腳產(chǎn)生中斷，在中斷程序中將P2.1置高電平。高電平持續(xù)的時(shí)間即為超聲波從發(fā)射探頭發(fā)射遇到障礙物后返回，并被接收探頭所經(jīng)過的時(shí)間。
[0030]如圖5所示，電路由繼電器驅(qū)動(dòng)器ULN2803組成，ULN2803是八路NPN達(dá)林頓連接晶體管陣，適用于低邏輯點(diǎn)平數(shù)字電路和較高的電流、電壓要求之間的接口。這里用其驅(qū)動(dòng)5V繼電器，ULN2803輸出端直接接繼電器線圈一端，繼電器線圈的另一端接+5V電源，ULN2803的輸入端直接和無(wú)線控制I/O 口相連，無(wú)線控制口輸出高電平就驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作。
[0031]如圖6所示，電路由繼電器組成。繼電器的I端為銜接外接功能按鈕的輸入端，2、3端為繼電器兩觸頭，3端與電源輸入連接，4、5端為電磁線圈，線圈4端接+5V電源，5端接繼電器驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)5端輸入高電平，線圈中無(wú)電流流通，則1、2閉合，所以繼電器關(guān)閉；當(dāng)5端輸入低電平，線圈中有電流流通，由于電磁感應(yīng)，將使1、3閉合，繼電器開通。
[0032]如圖7所示，ADC0808是一種較為常用的8路模擬量輸入，8位數(shù)字量輸出的逐次比較式ADC芯片。該電路主要功能是讀取超聲測(cè)距傳感器接收電路的值。當(dāng)超聲測(cè)距傳感器檢測(cè)到高于系統(tǒng)中設(shè)置的離柵欄道閘距離參數(shù)閾值時(shí)，就會(huì)及時(shí)采集數(shù)據(jù)并通過ADC0808N將傳感器采集并發(fā)出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成8位的數(shù)字信號(hào)。然后將數(shù)字信號(hào)傳輸給ZigBee無(wú)線模塊，通過ZigBee模塊最終傳給控制芯片單片機(jī)。
[0033]采用上述結(jié)構(gòu)，使用時(shí)，當(dāng)車輛的車頭駛?cè)胪ǖ赖娜肟诰€的時(shí)候，超聲測(cè)距傳感器模塊自動(dòng)檢測(cè)此時(shí)離柵欄道閘的距離；同時(shí)，由車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別車輛車牌，只有當(dāng)車輛離柵欄道閘的距離達(dá)到系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的距離范圍以及車牌識(shí)別成功兩者同時(shí)滿足條件的情況下，系統(tǒng)才會(huì)自動(dòng)觸發(fā)道閘開關(guān)，打開柵欄道閘，允許車輛進(jìn)入小區(qū)；當(dāng)車輛駛?cè)胫螅瑬艡诘篱l自動(dòng)關(guān)閉，對(duì)下一輛車輛就行智能檢測(cè)識(shí)別。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于超聲測(cè)距的柵欄道閘自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置，其特征在于:它包括控制芯片(I)，與控制芯片(I)輸出口連接的柵欄道閘開關(guān)模塊(2)，與控制芯片(I)的輸入口連接的超聲測(cè)距傳感器模塊(3)、車牌識(shí)別系統(tǒng)(4)以及無(wú)線通信模塊，其中，無(wú)線通信模塊包括包括ZigBee無(wú)線發(fā)射模塊(5)和ZigBee無(wú)線接收模塊(6) ,ZigBee無(wú)線接收模塊與控制芯片(I)連接;柵欄道閘開關(guān)模塊(2)通過驅(qū)動(dòng)模塊(7)與控制芯片(I)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超聲測(cè)距的柵欄道閘自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置，其特征在于:所述控制芯片(I)為單片機(jī)系統(tǒng)或嵌入式系統(tǒng)或DSP系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于超聲測(cè)距的柵欄道閘自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置，其特征在于:所述單片機(jī)的型號(hào)為CC2530。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超聲測(cè)距的柵欄道閘自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置，其特征在于:所述車牌識(shí)別系統(tǒng)(4)包括處理芯片，處理芯片包括車牌定位模塊、與車牌定位模塊連接的濾波去噪模塊、與濾波去噪模塊連接的字符分割模塊以及與字符分割模塊連接的字符識(shí)別t吳塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超聲測(cè)距的柵欄道閘自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置，其特征在于:所述超聲測(cè)距傳感器模塊(3)包括型號(hào)為SN8P2501B的芯片、與SN8P2501B的芯片連接的MAX232芯片、以及與MAX232芯片連接的超聲波換能器。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK205485432SQ201620004291
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月1日
【發(fā)明人】袁曉峰, 席青
【申請(qǐng)人】三峽大學(xué)