精品文檔-下載后可編輯一種車位鎖管理系統設計和實現-設計應用

引言

以前車位鎖大多為機械手動式，汽車進出停車位時需要下車把車位鎖的撐桿撐起或放下，然后再上鎖，使用非常不便，如果是露天車位又碰到下雨天，那就更麻煩了。手動車位鎖都沒有防撞功能，如果不小心撞到車位鎖，車子很容易受傷，車位鎖也很容易損壞。

無線通信由于其便利性、擴展方便、適用性強等特點，得到了巨大的發展。目前，主流的短距離的無線通信網絡有Bluetooth、Zigbee和WirelessUSB。WirelessUSB是一種低延遲、干擾免疫、低成本和低功耗的短距離無線網絡，面向的是簡單的點對點和多點對點應用(如鼠標、鍵盤等)，適合無線電腦外設和無線傳感器網絡應用。WirelessUSB的協議是輕量級的，可以在只帶256字節RAM和8k字節ROM的8位微控制器中實現。

本文介紹的車位鎖管理系統，采用無線遙控的人性化設計方式進行車位鎖的升起和降落，改變了傳統的手動模式，讓駕駛員在汽車里按動手中的遙控器就能方便地操作車位鎖的開與關，不必下車親手開關車位鎖，同時可將車位鎖的工作信息通過無線網絡傳輸到上位機管理系統，便于統一管理。同時實時監測車位鎖電池的電量，當電量不足以維持正常工作時報警，提醒管理人員及時更換電池。

系統硬件設計

整個系統結構如圖1所示，由一個主機橋接器和多個智能車位鎖節點組成，采用單主多從的分離式結構，通過增加或減少車位鎖終端的數量來決定網絡拓撲，具有很大的可擴展性和伸縮性。

智能車位鎖節點

智能車位鎖節點采用MCU+RF的構架，包括PSoC控制器、通信模塊、電機控制模塊、無線收發模塊和電源管理模塊。

PSoC控制器

PSoC系列單片機是在一個專有的MCU（MicroprogrammedControlUnit）內核周圍集成了可配置的模擬和數字外圍器件陣列PSoC塊，利用芯片內部的可編程互聯陣列，有效地配置芯片上的模擬和數字塊資源，達到可編程片上系統的目的。PSoC是一種對于標準的"全數字式"微控制器設計、純粹的模擬設計以及介乎此二者之間的所有設計而言具有同等的高適用性的器件，是一種具有極端靈活且完全可編程的混合信號SOC的基本原理的全新一代器件。

賽普拉斯的PSoC（TM）混合信號陣列是可編程的片上系統（SOC），其集成了微控制器以及嵌入式系統中通常圍繞微控制器周圍的模擬及數字組件。采用一個微控制器，一個PSoC器件多可集成100種外設功能，從而幫助客戶節約設計時間和板上面積，降低了功耗，系統成本也可降低5美分到10美元不等。方便易用的開發工具使設計人員能夠準確選擇所需的外設功能，包括放大器、ADC、DAC、濾波器及比較器等模擬功能以及定時器、計數器、PWM、SPI和UART等數字功能。PSoC系列的模擬功能包括軌至軌輸入、可編程增益放大器以及14位的ADC,其噪聲極低，輸入損耗及電壓偏移也非常低。PSoC設備包括32KB的閃存、2KB的SRAM、帶有32位累加器的8x8乘法器、電源和睡眠監控電路，以及硬件I2C通信等。

無線通信模塊

無線通信模塊采用Cypress公司的射頻芯片CYRF6936，屬于WirelessUSBLP系列，是Cypress的第二代射頻片上系統(SoC)，增加了一系列增強的特性，包括更廣的操作電壓范圍(1.8~3.6V)，更小的工作電流，更高的數據率(速率為1Mbit/s)，更短的晶振起振時間、同步穩定時間和鏈路切換時間。

無線收發模塊

無線收發模塊分為無線遙控器和接收模塊兩部分，用于實現用戶層